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RFID射頻技術實驗平臺
一、產品簡介
LGWL-RFID03A型 RFID射頻技術實驗平臺用于輔助RFID識別技術、生物識別等理論課程,使學生了解和掌握以RFID為主的多種識別技術的硬件、原理及用途。
RFID射頻技術實驗平臺包含125KHz低頻模塊、13.56MHz高頻模塊、915MHz超高頻模塊、2.4GHz有源讀寫模塊、條碼二維碼指紋識別板、智能控制板、以及嵌入式網關。實驗課程重點放在對各個頻段RFID模塊的管理、控制和上位機程序的應用開發(fā)上,學生可以利用開放的通信協(xié)議,使用多種編程語言(C#、Android等)編寫上位機應用程序與RFID模塊、二維碼指紋識別節(jié)點、智能控制板進行數(shù)據(jù)交互,實現(xiàn)各種物聯(lián)網應用場景。
二、產品特點
1. 緊密圍繞教育部物聯(lián)網工程專業(yè)人才培養(yǎng)計劃和教學大綱展開軟硬件和配套實驗的設計,可以滿足《RFID原理及應用》專業(yè)課程的實驗開設。
2. RFID射頻技術實驗平臺集成了常用的RFID頻段和ISO協(xié)議:包括125K低頻、13.56MHz高頻、915MHz超高頻、2.4Ghz微波四種RFID頻段,支持ISO-15693、ISO-14443、ISO-18000-6C等各種國際標準協(xié)議。
3. 提供了多種其他識別技術:如二維碼/指紋識別、圖像識別。
4. 增加了控制設備,可與RFID模塊組建各種聯(lián)動控制場景,增強體驗感。
5. RFID射頻技術實驗平臺集成的嵌入式網關、RFID低頻、高頻、超高頻、2.4G有源、控制板、二維碼識別、指紋識別等節(jié)點均通過插件方式與底板連接,采用供電與固定一體的安裝方式,既可固定在實驗箱上使用,也可單獨取出,作為移動節(jié)點用于實訓項目。
6. 每個RFID模塊提供多種訪問方式:可通過RS232接口和上位機軟件單獨應用,也可通過ZigBee無線通信模塊由網關集中管理。
7. 采用Cortex-A9智能網關,集中統(tǒng)一管理板載節(jié)點。
8.提供各個RFID頻段適合的實訓案例,拓展視野。
三、配置清單
四、技術參數(shù)
LGWL-RFID03A型 RFID射頻技術實驗平臺用于輔助RFID識別技術、生物識別等理論課程,使學生了解和掌握以RFID為主的多種識別技術的硬件、原理及用途。
RFID射頻技術實驗平臺包含125KHz低頻模塊、13.56MHz高頻模塊、915MHz超高頻模塊、2.4GHz有源讀寫模塊、條碼二維碼指紋識別板、智能控制板、以及嵌入式網關。實驗課程重點放在對各個頻段RFID模塊的管理、控制和上位機程序的應用開發(fā)上,學生可以利用開放的通信協(xié)議,使用多種編程語言(C#、Android等)編寫上位機應用程序與RFID模塊、二維碼指紋識別節(jié)點、智能控制板進行數(shù)據(jù)交互,實現(xiàn)各種物聯(lián)網應用場景。
1. 緊密圍繞教育部物聯(lián)網工程專業(yè)人才培養(yǎng)計劃和教學大綱展開軟硬件和配套實驗的設計,可以滿足《RFID原理及應用》專業(yè)課程的實驗開設。
2. RFID射頻技術實驗平臺集成了常用的RFID頻段和ISO協(xié)議:包括125K低頻、13.56MHz高頻、915MHz超高頻、2.4Ghz微波四種RFID頻段,支持ISO-15693、ISO-14443、ISO-18000-6C等各種國際標準協(xié)議。
3. 提供了多種其他識別技術:如二維碼/指紋識別、圖像識別。
4. 增加了控制設備,可與RFID模塊組建各種聯(lián)動控制場景,增強體驗感。
5. RFID射頻技術實驗平臺集成的嵌入式網關、RFID低頻、高頻、超高頻、2.4G有源、控制板、二維碼識別、指紋識別等節(jié)點均通過插件方式與底板連接,采用供電與固定一體的安裝方式,既可固定在實驗箱上使用,也可單獨取出,作為移動節(jié)點用于實訓項目。
6. 每個RFID模塊提供多種訪問方式:可通過RS232接口和上位機軟件單獨應用,也可通過ZigBee無線通信模塊由網關集中管理。
7. 采用Cortex-A9智能網關,集中統(tǒng)一管理板載節(jié)點。
8.提供各個RFID頻段適合的實訓案例,拓展視野。
三、配置清單
序號 | 名稱 | 數(shù)量 | 備注 |
1 | Cortex-A9網關 | 1 | |
2 | ZigBee通訊模塊 | 1 | |
3 | ZigBee協(xié)調路由器 | 1 | |
4 | 125K低頻讀卡節(jié)點 | 1 | |
5 | 13.56M高頻讀卡節(jié)點 | 1 | |
6 | 915M超高頻讀寫節(jié)點 | 1 | |
7 | 2.4G微波讀寫節(jié)點 | 1 | |
8 | 二維碼指紋識別節(jié)點 | 1 | |
9 | 智能控制節(jié)點 | 1 | |
10 | 模擬攝像頭 | 1 | |
11 | 低頻電子標簽 | 5 | |
12 | 高頻電子標簽 | 5 | |
13 | 超高頻電子標簽 | 5 | |
14 | 2.4G電子標簽 | 1 | |
15 | ZigBee無線組網傳輸軟件 | 1 | |
16 | 低頻上位機應用軟件 | 1 | |
17 | 高頻上位機應用軟件 | 1 | |
18 | 超高頻上位機應用軟件 | 1 | |
19 | 2.4G有源上位機應用軟件 | 1 | |
20 | 上位機綜合實訓應用軟件 | 1套 | |
21 | Android網關RFID節(jié)點管理軟件 | 1 | |
22 | DC5V3A開關電源 | 1 | |
23 | DC12V開關電源 | 1 | |
24 | 交叉串口線 | 1 | |
25 | 交叉網線 | 1 | |
26 | Mini USB數(shù)據(jù)線 | 1 | |
27 | CC2530-Debugger調試器 | 1 | |
28 | 方口USB同步線 | 1 | |
29 | JLink仿真器 | 1 | |
30 | 程序下載調試板V1.0 | 1 | |
31 | USB轉串口線 | 1 | |
32 | 視頻線纜 | 1 | |
33 | TF卡讀寫器 | 1 | |
34 | 8G TF card | 1 | |
35 | 光盤資料:含實驗手冊 | 1 |
序號 | 名稱 | 技術參數(shù) |
1 | 概述 |
1.含有低頻125K、高頻13.56Mhz、超高頻915MHz、2.4Ghz有源四種頻段的RFID模塊,二維碼指紋識別節(jié)點,智能控制節(jié)點以及一個模擬攝像頭; 2.四種頻段讀卡器可以切換至串口模式,直接與PC機上位機應用程序交互;也可切換至ZigBee模式,通過ZigBee組網,將RFID讀卡數(shù)據(jù)無線傳輸至網關應用軟件; 3.使用低頻讀卡器實現(xiàn)基本工作原理及實驗教學,也提供基于低頻的牲畜養(yǎng)殖畜牧耳標實訓案例; 4.使用高頻讀卡器實現(xiàn)高頻工作原理及實驗教學,也提供基于高頻的圖書館管理實訓案例; 5.使用超高頻讀卡器實現(xiàn)基本工作原理及實驗教學;也提供基于超高頻的倉儲出入庫實訓案例; 6.使用2.4G讀卡器與標簽實現(xiàn)工作原理及實驗教學,也提供基于有源讀卡器等設備實現(xiàn)ETC模擬收費管理實訓系統(tǒng); 7.使用指紋識別與控制節(jié)點實現(xiàn)門禁管理系統(tǒng); 8.使用攝像頭實現(xiàn)圖像處理、人臉檢測門禁管理系統(tǒng)。 |
2 | Cortex-A9網關 |
1)核心板資源: (1)CPU:Cortex-A9四核心的Samsung s5p4418,主頻1.4GHz; (2)GPU:MAIL-400,3D圖形加速 (3)內存: 1GB DDR3; (4)EMMC: 8GB; (5)核心板+底板設計:核心板加裝屏蔽罩,郵票孔方式與底板連接,抗干擾能力更強,比插針式更穩(wěn)定可靠。要求引出核心板信號線,不少于188PIN。 2)網關主板資源: (1)LCD接口:7寸IPS電容屏(16:9),分辨率1024×600; (2)USB接口:2路USB_HOST 2.0輸出,1路USB OTG; (3)Ethernet接口:核心板內置千兆IP,外加不超過3RMB的PHY芯片即可,支持10/100/1000M,RJ45接口; (4) 串口:2路3線RS232,1路TTL接口,1路RS485,1路Bluetooth; (5)CAN總線接口:1路; (6)RS485總線接口:1路; (7)HDMI 接口:HDMI1.4a,最大支持1920*1080高清數(shù)字輸出; (8)LVDS液晶屏接口:單通道,最大支持1920*1080; (9)攝像頭接口:1路CMOS并行接口,最大支持800萬像素; (10)AV接口:1路模擬視頻母口輸入; (11)外部存儲擴展接口:SD卡、TF卡接口; (12)音頻接口: 1路MIC輸入,1路1. 8w喇叭; (13)按鍵:1個復位按鍵、1個休眠喚醒按鍵,2個音量鍵; (14) 藍牙WiFi:板載藍牙WiFi二合一模塊; (15)Mini PCIe接口:標準可插入4G通信模模塊; (16)24Pins應用擴展接口:用于處理器外設接口擴展功能,包含3路串口、1路PWM、1路IIC、1路ADC、8個GPIO,5V電源。 要求板載1個ZigBee協(xié)調器通信模塊。 ★支持Android和Linux雙系統(tǒng),默認上電啟動Android操作系統(tǒng),支持雙系統(tǒng)一鍵切換,投標現(xiàn)場演示該功能。 |
3 | ZigBee通信模塊 |
通信模塊:通過單排針與底板連接,默認采用2.4G板載天線通信;預留膠棒天線接口; 功能:傳感器采集、執(zhí)行器控制,以及ZigBee網絡自組網。 射頻芯片:CC2530; Flash容量:≧128KB; RAM容量:8K的RAM; 數(shù)據(jù)通訊接口:RS232或TTL UART接口; 天線接口:2.4G板載天線; 協(xié)議標準:IEEE802.15.4; 協(xié)議棧:默認采用ZigBee 2007; 傳輸速率:無線數(shù)據(jù)傳輸速率約為20~250kbps; 工作電壓:供電電壓典型值默認DC 3.3V。 |
4 | 125KHZ 低頻讀卡節(jié)點 |
采用STC11F04E主控,與125K射頻卡基站模塊進行數(shù)據(jù)交互,支持射頻信息通過串口、zigbee無線兩種模式與上位機或android網關進行通信。 板載RS232串行接口、ZigBee通信模塊,可通過雙位撥碼開關切換。 支持標準:125K ID; 讀卡距離:0-10cm; 讀卡時間:1-2ms; 工作頻率:125KHz; 支持卡片類型:TEMIC 5557、EM4305可讀寫系列 通訊方式:RS232和Zigbee 供電電源:DC5V; |
5 | 13.56M高頻讀卡器節(jié)點 |
采用MSP430單片機主控,與TRF7970高頻基站電路進行數(shù)據(jù)交互,支持射頻信息通過RS232串口、Zigbee無線兩種方式與上位機或android網關進行通信。 板載RS232串行接口、ZigBee通信模塊,可通過雙位撥碼開關切換。 控制芯片:MSP430F2370; 支持標準:ISO15693; 讀卡距離:0-10cm; 讀卡時間:1-2ms; 工作頻率:13.56MHz; 通訊方式:RS232和Zigbee 供電電源:DC5V. |
6 | 915MHZ超高頻讀寫器節(jié)點 |
采用RLM100超高頻讀寫器核心部件,里面集成了PLL、發(fā)射、接受、耦合器以及MCU等外設,通過API函數(shù)庫控制模塊,支持射頻信息通過RS232串口、Zigbee無線兩種方式與上位機或網關進行通信。 天線:陶瓷天線 支持標準:ISO18000-6C、EPC GEN 2標準; 讀卡距離:讀卡大于50cm, 寫卡距離為讀卡的70%; 讀卡時間:讀每8字節(jié)小于5ms,寫每4字節(jié)小于25ms; 工作頻率:902~928MHz; 最大RF輸出功率:20dBm; 特點:輸出功率可以調整; 通訊方式:RS232和Zigbee 供電電源:DC5V。 |
7 | 2.4G微波讀寫節(jié)點 |
采用nRF24LE1主控,內部集成2.4Ghz無線傳輸模塊和增強型C8051 Flash高速單片機,實現(xiàn)與2.4G讀卡器的功能,可與2.4G標簽進行無線通信。支持射頻信息通過RS232串口、Zigbee無線兩種方式與上位機或網關進行通信。 工作主頻;2.4 GHz ~ 2.483 GHz 讀卡距離:最大80米 衰減距離:1-80米可調節(jié)(距離誤差±15%) 識別角度: 全向 極化方式: 垂直極化或雙極化 通信機制: 基于 HDLC 時分多址和同步通信機制 抗干擾性: 頻道隔離技術,多個設備互不干擾 安 全 性: 加密計算與安全認證,防止鏈路偵測 通訊接口:RS232/USB、ZigBee 工作溫度: -40℃~+85℃(工業(yè)級) 工作濕度: 10%~90%RH 電 壓:+5VDC(5VDC) 電 流:≤100mA |
8 | 二維碼指紋識別節(jié)點 |
采用高性能Cortex-M3 32位微處理器STM32F103,主頻72MHz;內存:8KB SRAM,F(xiàn)lash存儲:128KB;通過串口與指紋識別模塊、二維碼掃描模塊、無線通信模塊進行交互,實現(xiàn)識別信息的無線傳輸。 具有指紋識別功能,集成指紋算法芯片,具有指紋圖像處理、特征提取、模板生成、模板存儲、指紋比對(1:1)或指紋搜索等功能。 圖像像素:160*160pixel 圖像分辨率:508dpi 模板文件:512字節(jié) 存儲容量:120枚 認假率FAR:<0.0001% 拒真率FRR:<1.0% 搜索時間:<0.3s 具有二維碼掃描功能,內嵌二維解碼芯片,圖像采集器與解碼板一體設計,640*480 CMOS傳感器,超長識讀距離,最遠可達70cm;識別速度:最快100ms識別結果 顯示:標配LED彩屏 支持zigbee通訊協(xié)議。 供電:DC5V |
9 | 智能控制節(jié)點 |
采用高性能Cortex-M3 32位微處理器STM32F103,主頻72MHz;內存:8KB SRAM,F(xiàn)lash存儲:128KB。 板載ZigBee通訊模塊,接收無線命令,控制舵機、直流電機動作。可與其他RFID節(jié)點、二維碼指紋識別節(jié)點組合,組建各種物聯(lián)網應用場景。 |
10 | 高清1200線模擬攝像頭 |
分辨率:高清1200線; 成像組件:索尼高清芯片 像素:PAL1020H*596V(61萬像素),NTSC1020H*508V(52萬像) 焦距:2.8,3.6mm,6mm,8mm,12mm,16mm,可選; 制式:PAL制式, 信噪比: ≧54dB 紅外距離:0-30m紅外夜視; 紅外開關:自動; 同步方式:內同步; LED燈:36顆紅外夜視燈; 輸出:1.0VP-P75Ω(BNC); 工作溫度:-30℃~50℃; 工作電源:DC12V2A |
11 | ZigBee無線組網傳輸軟件 |
主要實現(xiàn)ZigBee網絡的建立、節(jié)點的自動組網、節(jié)點休眠與喚醒、數(shù)據(jù)無線傳輸、傳感器節(jié)點的采樣與傳輸、以及執(zhí)行節(jié)點驅動設備的功能。 符合IEEE802.15.4標準規(guī)范,頻段范圍2.045G~2.484G; 支持TI Z-Stack 2007協(xié)議棧; 支持多任務處理;支持星形、樹型、網狀三種網絡拓撲結構; 支持Packet Sniffer抓包分析儀; 支持串口調試上位機軟件Z-Tool; 支持IAR for EW8051集成開發(fā)環(huán)境; 支持第三方SmartRF Flash燒寫工具; 同一個工程編譯ZigBee網絡所有節(jié)點程序,包括協(xié)調器、路由器和傳感控制終端節(jié)點。 開發(fā)環(huán)境:IAR Embedded Workbench V7.60以上 燒寫工具:Smart RF Flash Programmer和CC Debugger驅動 |
12 | 低頻上位機應用軟件 |
運行在windows系統(tǒng)中,通過串口與低頻讀卡模塊通訊。 支持EM4100、T5557低頻卡。 具有串口屬性配置、低頻卡的多塊快速讀操作、單個塊讀操作、快速寫操作、第0配置值計算、天線值計算、兩種低頻標簽讀取卡號的功能。 提供T5557卡配置成ID卡的功能。 開發(fā)環(huán)境:Visual Studio2010以上 語言:C# |
13 | 高頻上位機應用軟件 |
運行在windows系統(tǒng)中,通過串口與高頻讀卡模塊通訊。 具有串口屬性配置、讀高頻標簽單個塊、多個塊、獲取卡片信息、獲取多個塊安全狀態(tài)、復位到準備狀態(tài)、鎖定標簽卡片塊、寫單個塊、寫多個塊數(shù)據(jù)、設置靜默狀態(tài)、設置被選擇狀態(tài)、寫應用標志位、鎖定應用標志位、寫數(shù)據(jù)存儲格式、鎖定數(shù)據(jù)存儲格式等功能。 開發(fā)環(huán)境:Visual Studio2010以上 語言:C# |
14 | 超高頻上位機應用軟件 |
運行在windows系統(tǒng)中,通過串口與超高頻讀卡模塊通訊。 具有串口屬性配置、EPC識別(單步、單標簽循環(huán)、防碰撞)、讀取數(shù)據(jù)(不指定UII、指定UII)、寫入數(shù)據(jù)(不指定UII、指定UII、多字節(jié)數(shù)據(jù)寫)、寫EPC操作、安全操作、鎖定操作、查詢固件版本號、產品ID功能。 開發(fā)環(huán)境:Visual Studio2010以上 語言:C# |
15 | 2.4G有源上位機應用軟件 |
運行在windows系統(tǒng)中,通過串口與2.4G有源讀卡器通訊。 具有串口屬性配置、讀卡器設置(可設置波特率、信道、PID、功率)、標簽設置(標簽號設置、信道、PID)、標簽控制(控制標簽上的LED的開啟或關閉)、2.4G有源標簽讀取、標簽塊區(qū)讀寫等功能。 開發(fā)環(huán)境:Visual Studio2010以上 語言:C# |
16 | 上位機綜合實訓應用軟件 | 至少要包含基于低頻的牲畜養(yǎng)殖耳標應用實訓、基于指紋的身份識別應用軟件、基于高頻和二維碼的圖書管理應用軟件、基于2.4G和高頻的ETC模擬收費應用軟件、基于超高頻的倉儲出入庫應用軟件等5個以上。 |
17 | Android網關應用軟件 | 至少要包括低頻、高頻、超高頻、2.4G有源讀取標簽卡號的應用軟件、數(shù)字圖像處理軟件、人臉檢測應用軟件等3個以上。 |
18 | 課程實驗 |
1、要求提供低頻RFID課程實驗,基礎讀寫卡實驗不少于9個,如EM4100標簽內部結構簡介、T5557標簽內部結構簡介、低頻讀卡器與PC的聯(lián)機測試、EM4100卡讀ID號實驗、T5557卡初始化配置、T5557卡快速讀取頁數(shù)據(jù)、T5557卡單塊及多塊讀操作、T5557卡單塊及多塊快速寫操作、T5557卡復制ID卡操作; 2、要求提供高頻RFID課程實驗,基礎實驗不少于12個,如尋找單張/多張標簽及標簽總量、讀寫單個塊操作、鎖定標簽塊操作、讀寫多個塊數(shù)據(jù)、設置標簽進入靜默狀態(tài)、設置標簽處于被選擇狀態(tài)、復位標簽進入準備狀態(tài)、向標簽寫應用標志位 鎖定應用標志位、寫數(shù)據(jù)存儲格式標志位、鎖定數(shù)據(jù)存儲格式ID標志位、獲取標簽信息、獲取多個塊安全狀態(tài)等。 3、要求提供超高頻RFID課程實驗,不少于5個,如EPC單卡及多卡識別實驗、TID單卡及多卡識別實驗、EPC讀寫操作實驗、GEN2標簽的列舉數(shù)據(jù)和多字節(jié)操作實驗、GEN2標簽的USER數(shù)據(jù)讀寫實驗。 4、要求提供2.4G有源課程實驗,不少于8個,如2.4G基站讀寫器設置實驗、2.4G標簽設置實驗、信道及PID修改實驗、2.4G標簽LED控制實驗、2.4G標簽蜂鳴器控制實驗、2.4G標簽flash8數(shù)據(jù)讀取實驗、2.4G標簽flash5寫操作實驗、標簽上報應用實驗。 5、要求提供RFID行業(yè)應用實訓案例不少于5個,如基于指紋識別的身份管理實驗、基于二維碼和高頻的圖書管理系統(tǒng)、基于高頻的2.4GETC模擬收費系統(tǒng)、基于超高頻倉儲出入庫管理系統(tǒng)、基于低頻的牲畜耳標管理系統(tǒng)等。 6、要求提供其他識別技術實驗不少于4個,如指紋識別門禁控制系統(tǒng)、二維碼顯示系統(tǒng)、CMOS攝像頭視頻瀏覽、OpenCV人臉檢測等。 7、要求提供RFID實驗操作視頻不少于5個,如低頻實驗操作視頻、高頻讀寫器實驗操作視頻、超高頻實驗操作視頻、有源2.4G固件燒寫視頻、有源2.4G基礎實驗視頻等。 |
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