基于Android的手持式国标超高频RFID读写器软件设计

发布时间：2017-08-11 06:56

  本文关键词：基于Android的手持式国标超高频RFID读写器软件设计

  更多相关文章： UHF RFID 嵌入式Android GB/T29768-2013 手持式读写器

【摘要】：近年来,RFID(Radio Frequency Identification)射频识别技术的迅猛发展给社会中各行各业带来了前所未有的发展机遇。目前主流的ISO/IEC 18000-6C UHF RFID协议是一种国际通用标准。我国作为世界上最大的RFID技术应用市场,没有自主知识产权的RFID技术一直为行业内所诟病。为了迎合RFID市场需求和发展战略,我国在2013年颁布了GB/T29768-2013 UHF RFID技术标准。由于该标准目前刚开始进入实施阶段,设计出一款符合国标协议的读写器具有重要的意义。论文使用一种以ARM加FPGA为核心的处理器,其中ARM部分运行嵌入式Android操作系统,它的扩展接口可以用来实现控制诸如安全模块等各种外部设备;FPGA负责国标协议中的射频控制和基带实现。论文摒弃了绝大多数UHF RFID手持机使用的嵌入式WinCE和6C国际标准的组合,开发出了一款以嵌入式Android系统为载体,以GB/T29768-2013 UHF RFID技术标准为技术支撑的手持式超高频RFID读写器,对以后手持式读写器开发以及GB/T29768-2013标准的应用推广具有一定的借鉴意义。首先,论文对于超高频技术在国内外的应用和发展趋势作出了概括,同时分析了本论文研究的目的和意义所在,对全文的结构作出了概括叙述。在论文的主体部分,首先对协议的简要分析,进而提出了一套基于双核ARM Cortex-A9和FPGA的XC7Z020-CLG484-1 ZYNQ处理芯片且能够实现该协议的可行的软硬件环境,并简单介绍了硬件和软件开发环境以及整个系统的开发流程。其次是针对目标硬件环境的特殊性,详细的介绍了针对该目标板的Android系统移植的方案和步骤。最后,在基于移植好的Android环境中,从下往上介绍了国标基带部分的驱动、读写器系统中间件、JNI JAVA本地API封装到上层UI程序的设计过程。在论文的末尾完成了对该手持式读写器的测试和分析工作,同时针对本文开发的手持机提出了目前待改进的不足之处。
【关键词】：UHF RFID 嵌入式Android GB/T29768-2013 手持式读写器
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP391.44;TP316
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 绪论11-16
• 1.1 国内外发展趋势12-13
• 1.2 论文的研究背景和意义13-15
• 1.3 论文结构安排15-16
• 第二章 读写器设计需求和方案16-33
• 2.1 GB/T29768-2013标准简介16-21
• 2.1.1 通信调制方式16
• 2.1.2 链接时序16-17
• 2.1.3 防碰撞算法机制17-19
• 2.1.4 标签信息存储区19-20
• 2.1.5 命令帧格式以及标签应答20-21
• 2.2 硬件环境21-28
• 2.2.1 中央处理器23-24
• 2.2.2 读写器数字基带24-25
• 2.2.3 通信传输部分25-28
• 2.2.3.1 3G25-26
• 2.2.3.2 Wi-Fi26-27
• 2.2.3.3 UART27-28
• 2.3 软件设计环境28-31
• 2.3.1 Android系统架构28-30
• 2.3.2 读写器软件整体架构30-31
• 2.4 系统整体开发流程31-32
• 2.5 本章小结32-33
• 第三章 Android系统的移植33-48
• 3.1 BootLoader移植33-38
• 3.1.1 uboot.elf35-36
• 3.1.2 system.bit36-37
• 3.1.3 fsbl37-38
• 3.1.4 BOOT.BIN38
• 3.2 Linux内核移植38-44
• 3.2.1 配置编译Linux内核38-40
• 3.2.2 修改设备树40-42
• 3.2.2.1 设备树简介40-41
• 3.2.2.2 设备树语法41-42
• 3.2.2.3 设备树的修改42
• 3.2.3 Linux设备驱动移植42-44
• 3.2.3.1 Linux设备驱动的模块化设计43
• 3.2.3.2 基于ZYNQ的目标板的驱动移植方案43-44
• 3.3 配置编译Android文件系统44-47
• 3.3.1 Android文件系统目录结构45
• 3.3.2 Android文件系统编译45-47
• 3.3.2.1 两种编译Android文件系统的方案45-46
• 3.3.2.2 Android文件系统的配置46-47
• 3.3.2.3 文件系统解压和打包47
• 3.4 本章小结47-48
• 第四章 手持式读写器软件设计48-72
• 4.1 基于Android的国标超高频RFID模块的驱动设计48-55
• 4.1.1 国标超高频RFID模块工作流程分析49-50
• 4.1.2 国标超高频RFID模块驱动编写50-55
• 4.1.2.1 初始化读写器并打开发送通道52-53
• 4.1.2.2 读写器到标签的命令53-54
• 4.1.2.3 读写器读取标签返回的数据包54-55
• 4.2 RFID系统中间件的设计55-61
• 4.2.1 select()监听循环57-59
• 4.2.2 多标签盘存过程中的去重处理59-61
• 4.3 中间件接口JNI封装61-63
• 4.3.1 LocalSocket的JNI通信接口设计61-63
• 4.3.2 RFID模块的的JAVA本地API设计63
• 4.4 手持机Android上层应用程序界面设计63-71
• 4.4.1 Android UI分析63-65
• 4.4.2 手持机上层UI设计65-71
• 4.4.2.1 UI框架设计65-66
• 4.4.2.2 手持机主界面UI设计66-68
• 4.4.2.3 标签操作界面和配置界面设计68-71
• 4.5 本章小结71-72
• 第五章 读写器软件系统测试72-80
• 5.1 系统测试平台72-74
• 5.1.1 硬件测试平台72-73
• 5.1.2 软件测试平台73-74
• 5.1.3 测试框架74
• 5.2 功能测试74-79
• 5.2.1 单标签盘存测试74-75
• 5.2.2 读单标签测试75-76
• 5.2.3 写单张标签76-78
• 5.2.4 多标签盘存测试78-79
• 5.3 本章小结79-80
• 第六章 全文总结和展望80-82
• 6.1 全文总结80
• 6.2 后续展望80-82
• 致谢82-83
• 参考文献83-85

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前9条

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本文编号：654706