Sistema RFID automotriz ukaxa tecnología de comunicación inalámbrica de corto alcance ukampi

Aka sistema ukaxa sistema de identificación inalámbrica ukawa, ukaxa principio de comunicación digital ukampi luratawa ukatxa mä transceptor integrado de banda estrecha ultra-alta frecuencia de un solo chip ukampi luratawa. Sistema de identificación de radiofrecuencia ukan principio básico de trabajo ukat diseño de hardware uka amuyunakax qhanañchatawa, ukatx esquema de diseño de programas ukan diagrama de flujo ukaw churataraki. Diseño de etiquetas de identificación de radiofrecuencia ukaxa wali askiwa k’añaskunakataki, ukaxa jisk’a ch’ama apnaqaña tuqita, suma uñt’aña ukhamaraki luraña tuqita. Uka yant’awina lurawixa uñacht’ayiwa aka sistema ukaxa aski uñt’ayawixa 300m ukjakamawa purirakispa mä ch’amt’ata thakhinaka (condiciones de carreteras ocupadas), ukhamaraki aski uñt’ayawixa 500m ukjaruwa purirakispa línea de visión ukanxa.

Internet de las Cosas ukaxa chiqapa pachana apthapiwimpiwa kuna yatiyawinaksa uñjañaxa wakisi, kunaymana yatiyawinakxata yatxataña yänakampi, sañäni sensores, tecnología de identificación de radiofrecuencia (RFID), sistemas de posicionamiento mundial, sensores infrarrojos, escáneres láser, sensores de gas ukatxa yaqha dispositivos ukatxa tecnologías ukanakampi. Yänaka jan ukax lurawinakamp chikt’ata ukat mayacht’asiñax kunayman wakiskir yatiyäwinak apthapi, sañäni, sonido, qhana, luz, biología, uñstawi, ukat juk’ampinaka, ukatx Internet ukampiw mayacht’asi, mä jach’a red ukham lurañataki. Amtapaxa yänakampi yänakampi, yänakampi jaqinakampi, ukhamaraki taqi yänakampi ukhamaraki red ukanakampi chikt’ata uñt’ayañawa, ukhamata uñt’aña, apnaqaña ukhamaraki controlaña. Aka proyectox uñakipiw jach’a amtawinakax datos apthapiwi, transmisión ukhamarak aplicación ukanak Internet de las Cosas uka automóviles ukan, ukatx mä machaq generación de sistema de identificación de radiofrecuencia de vehículos ukan tecnología de comunicación inalámbrica de radiofrecuencia de corto alcance ukarjam luratawa. Aka sistema ukaxa mä unidad de comunicación inalámbrica a bordo de corto distancia (Unidad en Bordo, OBU) ukhamaraki sistema de estaciones base (Sistema de Estaciones Base, BSS) ukanakampiwa lurataraki, ukhamata mä sistema de identificación inalámbrica punto a multipunto (Sistema de identificación inalámbrica, WIS) ukanaka lurañataki, ukaxa apnaqasirakispawa área de cobertura ukanxa estación base ukanxa. K’añasku uñt’ayaña ukhamaraki amuyt’aña irnaqawi.

1. Diseño de hardware del sistema

Hardware sistema ukaxa jilpachaxa control uksa tuqita, radiofrecuencia uksa tuqita ukhamaraki anqäxa expansión uksa tuqita apsutawa. Ukax mä MCU jisk’a ch’amampiw apnaqasi unidad de control ukhama, ukax mä transceptor de banda estrecha ultra-alta frecuencia de una sola chip ukampiw mayacht’asi, ukatx mä antena de diseño optimizado ukaw utji. Ukax células fotovoltaicas avanzadas ukanakampiw apnaqasi, ukatx mä terminal de radiofrecuencia inalámbrica de identificación inalámbrica de corto alcance (OBU) ukan wali mayacht’atawa. Aka terminal ukaxa jisk’a tama, jisk’a ch’ama apnaqawi, jach’a adaptabilidad, ukhamaraki utt’ayata protocolos abierto ukhamaraki interfaces estándar ukanakampi ukhamata jani ch’amt’ayañataki docking ukaxa utjki sistemas ukanakampi jan ukaxa yaqha sistemas ukanakampi.

1.1 Diseño de circuitos de control

Uka unidad de control ukaxa apsuwayiwa serie MSP430 ukaxa TI ukan luratawa, ukaxa mä juk’a puqutarakiwa aplicaciones de baja potencia ukanakana industria ukanxa. Aka serie ukax 16 bits ultra-baja potencia mixta-señal procesor (Mired Signal Processor) TI ukan qhathur 1996 maran uñstayatawa, ukax aplicaciones prácticas ukanakaruw amtata. Aplicación uka mayiwinakaxa walja circuitos analógicos, circuitos digitales ukatxa microprocesadores ukanakampi mayachatawa mä chip ukanxa mä "monolítico" askichäwi. Sistema WIS uksanxa, OBU ukatxa BSS uka irnaqawi kamachinakaxa pachpakiwa, ukatwa OBU uksana lurawiparuxa uñakipapxarakta.

MSP430F2274 uksanxa voltaje de entrada ukaxa 1.8~3.6V ukhamawa. Kunawsatix reloj condición 1mHz ukan t’ijtki ukhax chip ukan ch’amapax niya 200~400μA ukhawa, ukatx juk’amp jisk’a ch’ama apnaqawix reloj de apagado ukanx 0,1μA ukhakiw. Niyakixay sistema ukax apnaqaski ukhax jist’arat módulos funcionales ukax mayj mayjawa, kimsa kunayman irnaqañ thakhinakax suyt’awi, t’ijtäwi ukat hibernación ukanakaw apnaqasi, ukax sisteman ch’amap apnaqañax wali askiwa.

Sistema ukax pä sistemas de reloj ukanak apnaqi; sistema básico de relojes ukatxa sistema de relojes Oscilador Digitalmente Controlado (DCO) ukampi, ukaxa mä oscilador de cristal externo (32 768Hz) ukampiwa apnaqasi. Ukatxa, DCOCLK ukaxa nayraqata MCU (Unidad de Control Microprogramada) ukxa qalltaraki, ukhamata programa ukaxa chiqapa posición ukata ejecución qalltañataki ukhamaraki oscilador de cristalina ukaxa qalltañataki ukhamaraki estabilización pachampiwa. Ukatxa software ukaxa bits de control de registro ukaxa wakiskiri uñt’ayaspawa, ukhamata qhipa sistema reloj frecuencia uñt’añataki. Uka oscilador de cristalina ukaxa jani walt’ayaspawa kunapachatixa MCU reloj MCLK ukhama apnaqatäki ukhaxa, DCO ukaxa automáticamente qalltasini ukhamata sistema normal operación uka uñjañataki; uka programax t’ijtxaspa ukhaxa, mä uñjir jaqimpiw wasitat utt’ayasispa. Aka lurawixa chip ukankiri módulo periférico uñjiri (WDT), comparador analógico A, temporizador A (Timer_A), tiempor B (Timer_B), puerto serie USART, multiplicador de hardware, 10 bits/12 bits ADC, bus SPI, juk ampinaka .

1.2 circuito RF

Radio frecuencia chiqaxa apnaqatarakiwa TI's CC1020 ukaxa unidad de control de radiofrecuencia ukankiwa. Aka chip ukax industrian nayrïr chiqpach mä chip estrecho banda ultra-alta frecuencia ukaxa mä transceptor ukhamawa. Ukax kimsa modalidad de modulación ukaniwa: FSK/GFSK/OOK. Uka jisk’a canal espaciamiento ukaxa 50 kHz, ukaxa phuqaspawa munata walja canales Estrictas requisitos para aplicaciones de banda estrecha (402~470mHz y 804~94OmHz bandas de frecuencia), walja bandas de frecuencia operativa ukaxa libremente mayjt’ayatarakispawa, ukatxa voltaje operativo ukaxa 2.3~3.6 V. Ukaxa wali askiwa integración ukhamaraki expansión dispositivos móviles ukanakaru apnaqañataki ukhamata transmisión inalámbrica de datos jan ukaxa etiquetas electrónicas ukanaka. Chip ukaxa EN300 220.ARIB STD-T67 ukatxa FCC CFR47 part15 uka especificaciones ukanakampi phuqatawa.

Ajlliñawa frecuencia portadora 430mHz ukhama irnaqawi banda de frecuencia ukhama. Aka banda de frecuencia ukaxa banda ISM ukawa, ukaxa Comité Nacional de Gestión Inalámbrica ukana kamachinakaparjamawa phuqharaki. Mä punto de frecuencia ukarux janiw mayiñax wakiskiti. Método de modulación FSK ukampixa, jach’a anti-interferencia capacidad ukampi ukhamaraki jisk’a tasa de error de bits ukampi. Ukax tecnología de codificación de canales de corrección de errores adelante ukaruw apnaqi, ukhamat datos ukanakax interferencia de ráfaga ukat interferencia aleatoria ukanakar saykatañataki. Uka canal bit error tasa ukaxa 10-2 Kunapachatixa, chiqapa bit error tasa ukaxa 10-5 ukatxa 10-6 ukjakamawa apsutarakispa. Datos transmisión distancia ukaxa 800m ukjaruwa purispa condiciones de línea de visión ukanxa mä campo abierto ukanxa, tasa de baud 2A Kbs, ukhamaraki mä jach’a antena de succión (largo 2m, ganancia 7,8 dB, altura 2m uraqita). Aka chip RF ukan configuración estándar ukax 8 canales ukanakaw churaspa kunayman comunicación combinación ukanakamp phuqhañataki. Tecnología de comunicación de banda estrecha uka apnaqatapatxa, estabilidad de comunicación ukat antiinterferencia ukax juk’amp ch’amanchatawa. Diagrama esquemático de la parte de radiofrecuencia ukaxa 3 uñacht’ayatawa.

1.3 Fuente de alimentación del sistema

Sistema uksana fuente de alimentación uksana chiqapaxa células fotovoltaicas ukanakampi mayachata sapa uru ch’amañchawimpi ukhamaraki subbatería de litio ukanakampi pila de respaldo ukhama. Inti jalsu tuqi ch’ama imañataki pila carga ukaxa suma qhana pachana, sapa uru mä qhana pacha uñjañaxa, chiqpachansa OBU ukana sapa uru irnaqaña munañanakapa phuqañapawa, ukaxa pila de respaldo ukana irnaqawipaxa wali jach’aptayaspawa, ukhamaraki uka pachparakiwa OBU ukana irnaqawipa jilxatayatarakispa. Ukaxa wali askiwa k’añaskunakatakixa kunatixa walja kutiwa anqanxa irnaqapxi ukatxa inti jalsu tuqiruxa walja inti qhana apthapipxaspa células fotovoltaicas ukanaka irnaqapxañapataki.

1.4 Sistema desarrollo ukana pachapa

Sistema desarrollo ukana pachapaxa akhamawa:

1) IAR Embedded Workbench formSP430 compilador;

2) PADS PCB Diseño Soluciones 2007 Bisi circuito tablero diseño herramienta.

2. Programación de sistema

Programa ukax diseño modular ukaruw apnaqi ukatx C arun qillqt’atawa. Jilapachaxa 4 chiqanakaniwa: módulo de programa principal, módulo de programa de comunicación, módulo de procesamiento de circuito periférico, interrupción ukatxa módulo de almacenamiento. Jilïri wakichawixa jilpachaxa tukuyiwa qalltawi unidad de control, configuración de varias parámetros, configuración ukhamaraki qalltawi sapa módulo periférico, juk ampinaka; uka módulo de programa de comunicación ukaxa jilpachaxa configuración de chip RF ukatxa 433mHz transceptor ukanaka luraña; uka módulo de procesamiento de circuito periférico ukaxa jilpachaxa LED anqäxa uñacht’ayawi ukhamaraki sistema ukana voltaje ukanakampiwa apnaqaraki. Uñt’aña, ist’aña jiskt’awinakaxa teclas ukanakampi ukhamaraki yaqha lurawinakampiwa apnaqatarakini; uka interrupción ukat almacenamiento módulo ukax jilpachax sistema interrupción ukat registro almacenamiento ukanak apnaqi. Jilïri wakichawi sarawixa uñacht’ayatawa 4 uñacht’awina.

3 RF yatiyawi lurawi

OBU ukatxa BSS ukanaka taypina yatiyawi lurawixa kimsa tuqiru jaljatawa: enlace ukanaka utt’ayaña, yatiyawi mayjt’ayaña ukhamaraki enlace ukanaka apsuña, kunjamatixa uñacht’ayata 5 uñacht’awina.

Sistema RFID automotriz ukaxa inalámbrico de corto alcance ukampi tecnología

1ri t’aqa: Mä conexión uñstayaña. Uka coordenadas yatiyawixa OBU ukanxa ukhamaraki código de ID ukaxa Flash de la unidad de control MCU ukanxa parámetros preestablecidos ukanakampiwa imatarakiwa ukatxa jaya pachanakawa imatarakiwa. BSS (Sistema de Estaciones Base) ukaxa apnaqiwa enlace descendente ukaxa cíclicamente uñt’ayañataki ukhamaraki apañataki posicionamiento (control de marco de identificación de estaciones base) yatiyawinak OBU ukaru, uñt’ayañataki yatiyawinakxa sincronización estructura de marco ukatxa control de enlace de datos uka yatiyawi, ukhamaraki mayirakiw utt’ayañataki mä conexión ukatxa OBU ukaxa activada área de comunicación efectiva ukanxa. Chiqapa chiqapa uñt’ayaña ukhamaraki jaysaña yatiyawinakxa OBU ukarjama apayaña, jani ukaxa janiwa jaysañakiti;

2ri lurawi: Yatiyawi mayjt’ayaña. Aka diseño ukaxa apnaqiwa mä thakhi uñakipañataki ch’amapa señal de radiofrecuencia ukana, ukhamata yatiñataki OBU ukaxa mantawaypachati área de servicio ukaru. Kunawsatix señal ch’amapax uñt’atäki ukax 1/2 máxima señal ukat sipanx juk’amp jach’äki ukhax khitirinakax ukat katuqirinakax mä inalámbrico amparamp luqtañ phuqhapxi. Aka pachanx OBU ukax área de servicio ukar mantawaykaspas ukhamaw uñjasi. tistritu. Aka phaxsinxa, taqi marcos ukanakax OBU's ukan identificación de enlace privado ukanipxañapawa ukatx control de errores ukar phuqhañapawa. OBU ukan taripäwipatakiukatxa aynacharu, ID jakhumpiwa pachpa sistema ukaru mantañapa yatiñataki. OBUs ukaxa ID jakhunakampixa janiwa pachpa sistema ukampikiti, ukaxa registro ukanxa automáticamente chhaqtayatarakiniwa. OBU ukaxa mä mecanismo de salto de frecuencia ukampiwa yatiyawinak yatiyañatakixa apnaqi ukatxa aleatoriamente mä canal fijo ukarux ajllirakiw área de servicio ukanx amparamp luqtañ yatiyañataki, ukhamat canal congestión ukar jark’aqañataki.

3ri t’aqa: Conexión ukar antutaña. Kunawsatix señal de detección ukan ch’amapax 1/2 ukjat juk’amp jisk’akiwa, ukax autox estación ukar mistuwaykaspas ukhamaw uñjasi. RSU ukat OBU ukax taqi mayiwinak tukuyatatxa, identificador de enlace ukx chhaqtayapxi ukatx mä comando de liberación de enlace de comunicación dedicado ukx apsusipxi. Conexión liberación tiempo ukaxa conexión ukarux apsuwayiwa aplicación servicio ukan chiqanchawiparjama.

4. OBU ukatxa BSS ukanaka taypina yatiyawi lurawi lurawi

Protocolo de comunicación ukaxa kimsa capas simple protocolo ukana utt ayatawa, ukaxa paqallqu capas ukana modelo protocolo ukana arquitectura de interconexión del sistema abierto ukana luratawa, ukaxa capa física, capa de enlace de datos ukatxa capa de aplicación ukanakawa.

1) Capa física Capa física ukaxa jilpachaxa mä estándar de señal de comunicación ukawa. Niyakixay jichhax janiw mä norma unida ukax utjkiti 433mHz de comunicación inalámbrica de corta distancia ukatakixa, capa física ukax kunayman normas ukanakamp qhanañchatax mayj mayjarakiwa, kunjamatix tabla 1 ukan uñacht’ayaski ukhama, 6 uñacht’awix uñacht’ayiwa método de codificación de Manchester.

2) Capa de enlace de datos Capa de enlace de datos ukax controla proceso de intercambio de información OBU y BSS, establecimiento y liberación de conexiones de enlaces de datos, la definición y liberación de conexiones de datos sincronización de marcos de datos, control de transmisión de marco, control de tolerancia de fallos, ukhamaraki datos transmisión. Control de capa de enlace ukatxa intercambio de parámetros de conexiones de enlace ukaxa qhananchatawa. Datos transmisión ukaxa lurasirakiwa marco de datos uksa tuqita, kunjamatixa 7 uñacht’ayata.

3) Capa de aplicación Capa de aplicación ukaxa programas de función de usuario estándar ukanaka wakicht’i, kunaymana apnaqawinaka taypina yatiyawi yatiyawi formato ukanaka qhanancharaki, ukatxa yaqha bases de datos jan ukaxa aplicaciones ukanakana jawsatanakapatakixa mä interfaz abierto de mensajes ukanakawa churaraki.

5 Tukuyañataki

Radio frecuencia sistema de identificación ukaxa aka qillqatanxa luratarakiwa TI's microcontrolador MSP430 serie de baja potencia ukampi, ukaxa TI's ukampi luratawa jisk’a ch’amampi apnaqañataki pilanakampi apnaqata yänaka. Ukhamaraki radio frecuencia chip ukaxa TI's CC1020. Ukax jach’a mayacht’asiwiniwa, jisk’a tamaruw purispa, jisk’a ch’ama apnaqañapawa, ukatx jasakiw uskt’añaxa. Ukax sistemas de monitoreo ukat vigilancia ukanakan jan autoparque ukan lurañatakix wali askiwa. Yant’awi lurawixa uñacht’ayiwa, ch’amt’ata thakhinaka (thakhinaka ch’amanchata) ukanxa, suma uñt’ayawixa 300m ukjaruwa purispa, ukatxa línea de visión ukanxa, uñt’awixa 500m ukjaruwa purirakispa.