射頻識別技術
　　RFID技術是利用無線射頻方式進行非接觸雙向通信，自動識別目標對象并獲取相關信息數據的無線通信技術。它可實現對運動目標的快速識別和多目標識別，識 別的距離可達幾十厘米至幾十米；根據讀寫的方式，可以輸入數千字節的自定義信息到電子標簽，間接管理附帶有電子標簽的產品的信息；RFID技術具有非接觸 性，識別工作無須人工干預，具有極高的保密性；RFID電子標簽不同于磁卡或IC卡，無暴露的觸點，且不易損壞，使用壽命長，可工作于各種惡劣環境。
　　基于以上特點，RFID技術在世界各地得到了廣泛的應用，主要有商品防偽、交通運輸、自動控制、工業生產、身份識別、倉庫管理、安全管理、醫療、衛生、畜牧業管理、圖書檔案管理和國防軍事等諸多應用領域。
　　射頻識別系統一般由讀寫器、電子標簽、天線和主機四部分組成，如圖1所示。
　　
　　圖1 無源RFID系統框圖
　　射頻識別系統的工作流程并不復雜：主機通過與讀寫器的數據傳輸通道發送用戶命令；讀寫器接收命令，對信號進行編碼和調制后，通過發射天線在一定的區域內發 送出去；標簽進入磁場后，接收到讀寫器發出的射頻信號，感應電流獲得能量，完成數據的存儲、發送或其他操作：讀寫器通過接收天線接收到電子標簽返回的數 據，進行解碼和解調，必要時將處理后的數據送至主機；主機接收到讀寫器送回的數據，進行相關的處理。
　　總體設計方案
　　為設計出能穩定工作在UHF頻段的無源RFID讀寫器，并盡可能提高其讀寫距離，使該無源RFID讀寫模塊能夠跟建筑設備物聯網很好地融合，實現對建筑設備內的人員檢測、定位，給建筑用電設備節能提供人員信息。方案對射頻識別系統的開發流程進行了細化。
　　該方案按照模塊化的思想進行設計，方便開發、管理、系統升級和維護。總體來說，無源RFID讀寫器主要由三大部分構成：射頻收發模塊、MCU主控模塊和外圍電路。射頻收發模塊處理讀寫器與電子標簽的數據通信。該模塊的設計目標是設計出一款通用的應用于915MHz的射頻收發模塊，與控制部分通過自定義的I／O接口和函數聯系。外圍電路中，根據設計和實際應用的需要，又細分為：MCU控制模塊、無源RFID射頻模塊、復位電路模塊、電源管理模塊、RS232接口、擴展I／O口等。
　　UHF頻段無源RFID讀寫器系統結構如圖3所示：
　　
　　圖2 UFH頻段無源RFID讀寫器系統結構框圖
　　在整個讀寫器系統中，RFID射頻收發模塊的功能是接收上位機的命令，根據命令對信息進行編碼和調制，通過天線發送出去以控制電子標簽進行相關的讀寫操 作，并接收來自電子標簽的信號，對該信號進行解調和解碼，確定是佩戴該電子標簽的人員信息。在選擇射頻芯片時，主要參考以下指標：
　　芯片發射功率發射功率決定了射頻芯片的信號覆蓋范圍，發射功率越高，信號覆蓋范圍也越廣，因此，在同等條件下為保證有效通信，應該選擇發射功率較高、功率調節范圍更大的產品。芯片抗干擾能力無線通信易受干擾，因此，為保證數據通信的可靠性，應該選擇抗干擾能力強的芯片。芯片功耗在保證數據有效通信的前提下，應該選用芯片功耗較小的產品。芯片外圍元器件數目芯片外圍元器件數目一方面影響產品成本，一方面對元器件的焊接和調試有影響，因此應該選用外圍元器件較少的芯片。
　　使用方便性應該選用使用和編程都方便的芯片，降低產品開發的難度和周期。
　　根據以上指標原則，同時根據設計的實際需要，如價格、性能參數等多方面的考慮，nRF905在擴展功能、外圍元器件和使用方便性等方面有較好的優勢，因此，方案采用nRF905作為本設計射頻收發模塊采用的主芯片。
　　nRF905單片無線收發器工作在433／868／915 MHz的ISM頻段，由一個完全集成的頻率調制器、一個帶解調器的接收器、一個功率放大器、一個晶體振蕩器和一個調節器組成；可由片內硬件自動完成曼徹斯 特編碼／解碼，不用用戶編寫編碼／解碼程序；具有SPI接口，可以很容易通過該接口與具有SPI接口的微控制器通訊，編程配置非常方便；電流消耗很低。
　　該設計采用宏晶科技的STC12C5A60S2單片機，STC12C5A60S2單片機具有以下幾個特點：STC12C5A60S2單片機與MCS-51 系列的單片機在指令系統和引腳上完全兼容；片內有8k字節在線可重復編程快擦寫程序存儲器；全靜態工作，工作范圍：0Hz～24MHz；三級程序存儲器加 密；512字節內部RAM；32位雙向輸入輸出線；兩個十六位定時器/計數器；五個中斷源，兩級中斷優先級；一個全雙工的異步串行口；間歇和掉電兩種工作 方式。采用該款單片機足以滿足本設計方案的需要。