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行動通訊及射頻識別對物聯網手機設計啟發論文

行動通訊及射頻識別對物聯網手機設計啟發論文

  近年來,物聯網的概念開始變得越來越熱,被稱為繼計算機、網際網路浪潮之後的另一個資訊產業發展方向,有可能成為一個萬億級的通訊業務。物聯網的英文名稱是“IOT”即連線到網際網路的物質物件,包含兩層含義:1)基於物聯網和網際網路技術的整合;2)延伸到客戶端連線到物理物件的任何連線。在2005年10月,國際電信聯盟資訊社會世界峰會每年公佈的報告題為“物聯網”明確聯網技術的發展有四個關鍵應用:RFID技術,無線感測器技術,智慧技術和奈米技術,RFID技術在其中四項關鍵技術中第一位。物聯網可以理解為一個簡單的RFID裝置、紅外感應器、全球定位系統,條碼掃描器等資訊感測裝置按照網際網路資訊交換的通訊協議及智慧技術,以確定完成專案定位、監控和管理一個特殊的網路。如果可以形成物聯網與移動終端的RFID射頻識別整合,那麼該專案前景將會非常大。

  1、具有RFID功能模組的移動射頻識別終端一體機

  RFID功能的手機除了正常的手機通話、簡訊和資料通訊功能,也有一個RFID閱讀器讀取和寫入控制功能,透過手機通訊功能(SMS或資料通訊)和遠端RFID應用服務的資訊雙向通訊平臺,讀取RFID標籤資訊傳送到資訊管理平臺,同時接收傳輸的資料和資訊管理平臺的命令及RFID讀寫控制。本專案考慮現有的手機作業系統、應用程式介面和高層次的應用軟體支援RFID軟體介面設計,使其適應各種手機軟體系統的軟體設計。總的想法是,對現有的手機作業系統開發RFID中介軟體和RFID應用軟體,實現行動通訊和RFID讀寫操作及協同工作。該系統主要分為三個主要部件:多種網路接入和多媒體支援的作業系統、業務基礎軟體平臺及各種應用平臺服務。

  2、物聯網手機硬體架構

  本研究為實現智慧移動終端應用開發,以支援多媒體服務、行動網路和無線上網功能的移動終端的硬體結構設計,包括:加工控制模組,無線收發模組,介面模組,電源模組,多媒體裝置專案模組。統一的'硬體系統主要由無線收發模組、多媒體裝置、人機互動模組、介面模組、控制處理模組、電源模組等。控制處理模組包括模組處理器及RAM和ROM記憶體。滿足業務的移動終端的智慧要求,需要是控制器的高處理能力CPU元件,如ARM平臺。高處理能力和計算的複雜性可以增加DSP晶片,以滿足當前的要求和必要的資料處理和計算。在設計的核心模組可以從效能、功耗、成本方面進行考慮,選擇最合適的處理器和記憶體設計、核心模組。在中心節點考慮處理器的擴充套件,以確保足夠數量的介面連線到其他核心模組。無線收發模組的通訊模組主要包括2G/3G的無線通訊晶片、功率放大器和天線,以及專用的調變解調器模組和ADC晶片等等。寬頻收發器完成訊號傳送和接收、過濾、放大、變頻和訊號的調製解調。高速ADC的訊號變換模組獲得電流訊號的振幅和相位資訊,並做定位監測。

  除了通訊模組設計中的功耗損失因素,但也考慮傳輸距離和傳輸速率,選擇合適的晶片和天線,以滿足應用需求。介面模組提供必要的通用介面、資料介面和控制介面。為了確保接入裝置和其他網路裝置和終端的互操作性,無線收發模組和介面模組應該能夠提供與其他網路互連互操作性介面。電源模組包括電池、AC電源和AC—DC轉換器的電源模組,包括用於裝載作業系統的硬體電源管理。電源模組是負責對其他模組供電的移動終端的電源,以確保移動終端的正常工作。工作時間根據具體的應用場景、電源模組設計的移動終端的需求,進行電源模組的設計,選擇的技術是成熟的、穩定的電力供應裝置。多媒體裝置模組包括多媒體硬體裝置,如照相機模組、影片/音訊解碼模組。用於支援多媒體影片、音訊播放支援的智慧手機。人機互動模組包括觸控式螢幕和按鈕,這個模組主要負責人機互動。

  3、物聯網手機軟體架構

  RFID功能的手機具有一般電話、簡訊和資料通訊能力,而且還具備RFID讀寫和讀寫控制功能,透過行動電話(SMS或資料通訊)通訊功能和遠端RFID應用雙向通訊服務,資訊平臺讀取RFID標籤資訊傳送到資訊管理平臺,同時接收傳輸的資料和資訊管理平臺的命令,進行RFID讀寫控制。現有的手機作業系統包括應用程式介面和高層次的應用軟體支援軟體介面設計RFID技術,以適應各種各樣的手機軟體系統的軟體設計。總的想法是在現有的手機作業系統上開發RFID中介軟體和RFID的應用軟體,將RFID軟體應用到手機的一個有機組成部分上,可實現行動通訊和RFID讀寫操作。該系統主要分為業務基礎軟體平臺上的各種平臺、包含多種網路接入和多媒體支援的作業系統、支援多種應用的業務的等幾部分。

  軟體體系結構基本適應各種網路接入,幷包含多媒體裝置驅動程式的作業系統,支援所有的核心服務,併發揮的硬體和軟體之間的抽象層的作用。基本軟體平臺包括各種應用程式、模組和庫。作業系統軟體和應用軟體、作業系統網路和資料庫為底層的作業系統和網路接入模組進行上層應用的資訊交換,控制和監視提供應用軟體在頂部的應用程式執行的軟體和開發環境,遮蔽底層硬體和作業系統的差異,靈活和高效整合和運行復雜的應用軟體。基礎軟體平臺上,該專案充分考慮到客戶和開發人員易於使用和系統本身的可擴充套件性的多樣性,不僅在嵌入式作業系統平臺實現核心應用服務,同時提供了一個共同的API介面,可以讓更多的裝置製造商、研究機構、開發商和廣大使用者都能夠生產或使用第三方應用軟體,以滿足使用者的不同需求。

  4、結論

  本文的目的在於進行手機RFID射頻識別整合,包括硬體設計、軟體開發。物聯網手機研發專案不斷完善和發展,為整個手機行業未來的發展趨勢物聯網有非常大的瞭解和關注,這是一個很難得的經驗。

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