时间：2022-04-11 20:47:24
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇射频技术论文，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
无限代的信号通过点测产把数据传送出去，从概念上来讲，类似于条码扫描，从结构上来看，无线射频通信技术仅包括两个基本器件，具有快速扫描、体积小、耐久性强、无屏障阅读以及数据容量大等的优点。为利用无线射频通信技术的数据采取，系统的设计需要包括集端和显示端两部分，采集端通过相关传感器采集数据，位于检测位置，其中传感器主要是指温度传感器、湿度传感器以及噪音传感器和粉尘传感器等，依照日后的需求，在传感器方面还可以进行增加，传感器的输出系统在经过MSP430F169处理后通过发射端输出信息，在显示端则是先由nRF905发射端接受来自发射端的显现信号，再经过MSP430F169单片机的处理处理在显示器上显示。
2基于无线射频通信技术的数据采集系统的硬件设计
无线通信模块设计中采集数据的传输主要是通过无线射频通信技术，在前文提到通信模块nRF905，具有单个工作频段，本系统在设计中为设计简单，采用的是433MHz频段，为使nRF905能够实现数据的高速传播，在设计中采用了VLSIShockBrust技术，在设计中无需采取单片机处理数据，数据的处理速率也可以依照需要进行设定。芯片在ShockBrust工作模式下可以自动产生导码和CRC。在本设计中nRF905模块采用SPI接口通信，这样的设计一方面简化了设计同时也能解决成本。nRF905发射端功耗小，在发射功率为-10dBm时，接受电流和发射电流仅仅为12.5mA和11mA，非常节能省电。nRF905整体设计降低了成本，同时也极大地节省了能源。在微处理器模块设计中，模块主要是由LCD12864液晶显示器、DS1302时钟和MSP430F149单片机构成，实现数据采集显示和时间同步。设计中采用的是TI公司生产的16位总线的MSP430F169单片机，此单片机内部置有12位AD转换器，把采集到的模拟信号转化为数字信号，此单片机最突出的优点是低功耗，方便长期使用。设计系统采用的hiLCD2864液晶显示器实现计时，具有耗能低性能高的优点，可根据需要实现自动调整。传感器模块为实现多项气象数据的采集，依照高性能、低能耗以及低成本的原则采用了不同类型传感器，如DS18B20、BMP085以及DHT21等，依照实际的需求也可增减相应的传感器。DS18B20具有体积小抗干扰的优点，测量温度范围在-55℃~125℃，采取单线接口方式，在硬件设计和软件设计中都十分方便。DHT21是测量湿度变化的传感器，同样也是采取单线串行输出，节省I0口，适合于自然环境湿度的测量。BMP085是一种非常常用的压力传感器，内部含有AD，单片机通过IIC总线连接，使用简单。DSM501A是一个粉尘测量传感器，能够检测1μm以上微尘，在设计中并不能反映出PM2.5的值，但是能够比较清晰的反映出空气粉尘含量，满足日常需要。在设计中，还采用了噪音强度传感器，模块中采用了LM386设计的放大电路，输出的模拟信号通过单片机进行数模转换。
3软件设计
本系统软件程度设计主要分为发送接受程序、数据处理显示程序和各传感器测试程序。nRF905发送接收程序包括发送和接受两部分，需要先设置RF配置寄存器，需要注意两部分的配置寄存器必须统一，如设置频段、地址库研读、输出功率以及CRC模式等都需要相同，系统有效数据长度取10字节，发送程序为开始寄存器初始化写发送数据TRX-CETX-EEN置高发送完成TRX-CE置低结束，接收程序为开始寄存器初始化TRX-CETX-EEN置高数据准备就绪DR为高TRX-CE置低MCU读数据DR、AM置低结束。本设计系统采用了多种传感器，在传感器信息采集中，单片机对传感器进行扫描控制，把所有数字信号依照顺序存取起来，在依照各传感器的数据进行处理转化为相应的真实测量数据，具体过程为采集个传感器原始信号模拟信号AD转化多组数字信号统一编码nRF905发送nRF905接受编码信号转化为实测数据实测数据液晶显示。
4测试结果
通过测试，本设计系统能够实现200m范围内的无线采集通信，能够非常精确的测量温度、湿度、粉尘、大气压等的数据变化，系统具有低能耗、寿命长、使用便利的优点。本设计的数据采集系统具有性能高、成本低以及耗能低的优点，结构简单，能够非常方便的检测自身周围气象变化，在实际用具有很大的应用价值。
作者：程李司维罗林勇单位：贵州省气象服务中心贵州省黔南州气象局
关键词：RFID；标签天线；远程宠物管理系统
中图分类号：TP391.44 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2013） 24-0000-01
一、RFID标签天线
RFID是无线射频识别技术，也叫做电子标签。RFID标签天线是一种通信的感应天线，能够利用射频识别技术自动识别特定的对象[1]。电子标签目前已经被广泛应用在现代人们生活的方方面面。本论文通过对远程宠物管理系统这一项目的介绍，来简要分析对适用于多种环境的RFID标签天线的研究。
二、环境对RFID标签天线的影响
在应用的过程中，都要将RFID标签放到需要识别的物体上。在设计和使用的过程中，一定要考虑实际情况，因为读写器与标签之间还可能隔着包装等。
同时我们还应该意识到，天线的性能也会受到环境等因素的影响。天线周围有水和金属时，这种影响会十分明显。本论文设计的RFID标签天线是一个远程宠物管理系统，经实际验证，这个RFID标签天线能够适用于多种环境。
三、远程宠物管理系统总体描述
（一）主要组成部分
本论文所设计的远程宠物管理系统，采用了最新的双频识别技术，实现了对宠物的远程管理，系统主要由远程宠物电子身份证、远程宠物电子身份识别器、手持PDA读写器和中心服务器四个部分组成。四个部分的具体介绍如下：（1）远程宠物电子身份证：采用2.4～2.5GHz与13.56MHz波段，可存储大量信息，低功耗、低辐射，对宠物健康无负面影响。（2）远程宠物电子身份识别器：识别距离可在50米范围内调节，可穿透障碍物识别宠物电子身份证；（3）手持PDA读写器：基于PDA直接对宠物电子身份证进行识别，手持PDA读写器与PDA之间可通过蓝牙、串口、CF口相连；（4）中心服务器：手持PDA读写器与中心服务器通过蓝牙、无线局域网或GPRS相连。
远程宠物管理系统的产品式样主要分为两种：手持PDA识别器和远程电子身份证。
（二）主要功能
本论文的远程宠物管理系统的主要功能有：（1）宠物电子身份证的远距离识别和读写；（2）宠物定位和搜索；（3）信息公告和；（4）丢失宠物查找。
（三）主要性能指标
（1）宠物识别距离不低于50米；（2）宠物移动速度不大于80公里/小时时，对宠物识别没有影响；（3）同时识别的最大宠物数量，不小于300只；（4）电子身份证发射功率小于-3db；（5）识别器的识别速度，不低于300个/秒；（6）宠物电子身份证的功耗小于0.3mW，普通纽扣电池的使用寿命大于2年。
四、远程宠物管理系统技术原理
宠物电子身份证使用了128个频道、2.4G到2.5GHzISM的微波段，频道带宽13.56MHz以及8MHz的双频识别技术，每张宠物电子身份证的ID号全球唯一，并可存储主人、地址、电话、出生日期、防疫信息、图片等大量信息。同时宠物电子身份证可远程加密读写。
远程宠物身份识别器可远距离穿透障碍物搜寻、定位宠物，当宠物防疫过期或为失踪宠物，远程身份识别器可发出报警音和振动提醒，并锁定宠物。
手持PDA读写器可和PDA通过蓝牙、串口、CF口相联，实时读取宠物信息，并发送到PDA上显示，手持PDA读写器可通过蓝牙、无线局域网、GPRS和中心数据库联接，获取最新的宠物信息。中心服务器为数据库服务系统，可以对宠物的相应信息进行查询。
五、项目创新内容
（一）应用创新
目前，对宠物的身份识别主要通过传统犬牌、二维条码、植入式芯片这三种方式。
传统犬牌容易伪造，通过人眼近距离识别，已基本上被淘汰；二维条码较难伪造，但识别距离只有几个厘米，识别时必须抓住宠物，识别效率低；植入式芯片是目前最新出现的宠物识别技术，植入式芯片无法伪造，识别距离可达到几十厘米。但植入式芯片也存在以下两个缺陷：（1）识别距离短，无法在户外识别屋内的宠物；（2）植入方式对宠物存在一定健康影响，许多宠物主人无法接受。
采用双频识别技术的远程宠物管理系统，有很多优势：（1）无法伪造；（2）可远距离穿透障碍物识别，识别距离可在50米范围内调节，可户外对屋内宠物进行身份识别；（3）可授权读写，可根据宠物的状况对识别体进行读写，存储最新的宠物信息；（4）对宠物健康无负面影响；（5）识别速度快，每秒可识别300只宠物，无需抓住、靠近宠物；（6）产品已通过浙江省计量科学研究院检测，相关技术指标满足全部要求。
（二）结构创新
电子犬牌结构小，可悬挂于宠物上，质量轻，对宠物无负面影响，具有卡通、精灵、宠物等多种造型。
六、项目技术开发可行性
（一）项目技术发展现状
本项目涉及的核心技术包括：2.4G～2.5GHz射频识别技术，13.56MHz射频识别技术。下面对目前这些相关技术的研究、开况做如下的简要介绍。（1）2.4G～2.5GHz射频识别技术。2.4G～2.5GHzISM频段是使用最多的短距离无线通信频段，基于该频段的短距离无线通信技术已经比较成熟[2]，具有公认的标准和产品，如ZigBee、Wi-Fi、蓝牙、无线USB、无线局域网等。（2）13.56MHz射频识别技术。基于13.56MHz射频识别技术的无线标准有NFC，ISO15693等。主要产品有Philips公司的RC500芯片，Melexis公司的MLX12115等。
七、结束语
本论文简要介绍了远程宠物管理系统，从中我们可以看出RFID标签天线能够适用于多种环境。RFID标签天线技术有着非常广阔的发展前景。
参考文献：
无线射频识别技术[1](radio frequency identification,RFID)是一种非接触的自动识别技术, 它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据。在RFID系统工作时,数据碰撞将导致读写器的接收机不能正确而及时地读出数据,从而降低RFID系统的工作性能及其效率。标签防碰撞算法可以实现多个标签与读写器之间的正确通信,其性能决定了标签的识别速度和效率。因此, 标签防碰撞算法是RFID系统中的关键技术之一,其优劣性在很大程度上决定了射频识别过程的时间性能以及识别成功率。
传统的标签防碰撞算法可分为ALOHA算法[2-3]和树形算法[4-5]2类。ALOHA算法是1种完全随机接入的多址接入协议算法,比如:PALOHA算法(随机推迟算法)、时隙ALOHA算法(SA算法)、帧时隙ALOHA算法(FSA算法)、动态帧时隙ALOHA算法(DFSA算法)和分组ALOHA算法等。该类算法在标签试图发送数据时,并不考虑信道当前的忙闲状态,一旦产生数据,就立刻决定将其发送至信道,这种发送控制策略有严重的盲目性。随着用户数量或发送信息量的增加,这种完全随机接入的算法将使信道重叠现象加剧,碰撞概率增大,传输性能下降。
近几年,有学者提出了采用CDMA技术进行防碰撞的方法,其性能有明显改善。文献[6]提出在标签识别过程中,使用码分多址技术,实现一个时隙可以同时传输多个标签。文献[7]提出了一种基于码分多址思想的时隙ALOHA算法,来解决射频识别中的防碰撞问题,此算法的系统稳定范围要大于时隙ALOHA系统,并且当选用的扩频码组阶数为N时,此算法的最大吞吐量可达原时隙ALOHA的N倍。上述2个文献所提到的算法,当标签数量很多时,数据碰撞的概率明显增加,使系统的吞吐量急剧下降,影响了系统的整体性能。基于以上原因,本论文提出了1种改进的基于CDMA技术的防碰撞算法,能够适应大量标签的识别应用,减少了识别碰撞的发生,使系统吞吐量得到明显改善。
1基于CDMA技术的新型防碰撞算法
n×1-1Nn-1(2)由于传统的基于ALOHA的防碰撞算法中一个时隙最多只能正确识别一个标签的信息,所以当标签数目过大时,系统的吞吐率,即正确识别标签数目所占的百分比将会大幅度的降低,所以对于过量的标签,本算法将会采取对所有标签进行分组识别,当标签需要分成2组时(系统识别帧最大时隙数N为256):nN×1-1Nn-1=n2N×1-1Nn2-1 (3)用上述公式可知n=354,所以当标签数量大于354时,系统将会对标签分组识别。
本文提出的新型算法如下:依据分组帧时隙ALOHA算法,通过此算法的分组规则,完成识别的所有标签的分组。分组帧时隙ALOHA算法的分组规则如下:当标签数量≤354时,无论帧长选择8个时隙还是256个时隙,标签都不分组,按照一个大组来进行识别;当标签数量>354时,帧长选择256个时隙比较适合读写器的识别;当标签数量在355707时,标签分为2组;当标签数量在708~1 416时,标签分成4组更适合信息的传输识别。当标签数量更多时,按照这个规律分成合适的组数再进行识别,详细过程如图1所示。标签分组工作完成后,在每个分组中分别采用码分多址技术,利用其技术的保密性、抗干扰性和多址通信能力,对标签中的数据进行扩频处理并传输。然后读写器端利用码组的自相关特性对不同标签所发的数据进行解调,从而达到防碰撞的目的,进而完成对全部标签的识别,也实现了同一时隙可以传输多个信息的情况。本论文中提到的新型防碰撞算法需要预先在待识别的标签中植入扩频性良好的正交码组,以防止接收端没有办法正确解扩接收,本文选用Walsh序列。该算法可以有效减少图1算法执行过程示意图标签识别过程中的碰撞次数,从而减少了识别时间并且降低了功耗。本论文将分组帧时隙ALOHA算法和码分多址技术相结合,实现在每个分组内可以有多个标签同时进行扩频传输,并且在接收端采用并行接收技术进行多个标签的同时接收。本发明在识别标签过程中,每个组内均为一个独立的识别过程,在分组帧长不改变的前提下,提高了标签数量庞大时的系统性能。有效地减小标签之间的碰撞概率,缩短读写器操作时间,提高吞吐率, 很适合应用于具有较大数量标签的RFID系统中。
2仿真结果
本论文提出了采用码分多址技术的新型防碰撞算法,并仿真了固定时隙数下ALOHA算法的系统吞吐率和本文所提出的算法改进后的系统吞吐量。
RFID系统中时隙ALOHA算法的帧长取值从16个时隙到256个时隙变化,根据公式2,系统吞吐率如图2所示。其中,系统仿真设定的信息帧长F即时隙数设定按2的幂次方递增,即F取值从16个时隙变化到256个时隙,横坐标为标签数N从1变化到500,纵坐标为吞吐率。当帧长设定为256个时隙,标签数量少于256个时,系统吞吐量随着标签数量的增加而增加,直到标签数量达到256时系统的吞吐量达到最大值。随着标签数量的逐渐增多,系统的吞吐量又呈现下降趋势。从图2可以得出2点结论:一、当标签个数接近信息帧长时,系统的吞吐率比较高;二、随着帧长取值的增加,系统对标签的识别性能有明显改善。
本论文提出的基于码分多址技术的新型防碰撞算法选用Walsh序列码,其在对标签的ID号进行扩频处理后,即可实现在同一时刻有2个以上的标签同时进入读写器的识别区域,它们同时发送各自的ID号后,读写器在接收到这些在空间叠加后的信号时也能完整地分离出不同标签的ID号,突破了时隙ALOHA算法在同一时刻不能有2个以上标签到达的限制。此时,系统的吞吐量为(Walsh序列的阶数为r)esucc=∑t=2rt=1N×P(N,n,t)(4)固定时隙数的ALOHA算法的系统吞吐量仿真图和其与基于码分多址技术的新型防碰撞算法的比较仿真结果如图3所示。仿真条件为标签的到达情况符合泊松过程。仿真图3给出了RFID系统的读写器阅读100个标签的识别结果,其中新型算法选用的是Walsh序列,其阶数r取值从2变化到3,固定时隙数的ALOHA算法的信息帧长F取值从32变化到64,横坐标为标签数N从1变化到100,纵坐标为吞吐量。从仿真结果看,在同样的到达率的条件下,阶数越大,算法的吞吐量越高,系统的识别性能有明显改善。并且随着到达率的增加,新型算法的吞吐量也随着增加,当标签到达量与阶数相等时,系统吞吐量达到最大,但到达量大于阶数时,吞吐量随着到达率的增加而呈下降趋势。这是由于当在同一时隙内到达的标签数量增加到一定程度后,基于Walsh序列阶数r的有限性,选用相同的Walsh序列作为扩频码的标签数量将会增加,此时必然导致碰撞的增加。当选用的Walsh序列阶数为3时,基于码分多址技术的新型防碰撞算法的系统吞吐量可高达3.2,远高于时隙ALOHA的0.368。而且随着Walsh序列阶数的提高,吞吐量的最大值还可以提高,但这会以增加读写器和标签的硬件复杂度为代价,在实际使用中必须根据需求在吞吐量和Walsh序列阶数中作出折中选择。
【关键词】射频卡；射频识别技术；图书馆
随着科学技术的不断创新和深入化发展，射频卡这种非接触式IC卡将逐渐取代IC卡在社会上的广泛应用。作为传播知识和发挥教育职能的高校图书馆，也一直在探求一种更新更完善的高新技术，来满足近几年信息共享的要求，射频识别技术（RFID）由此应运而生。图书馆界认识到射频卡这种非接触式IC卡的优点之后，正在不断的把射频识别技术应用于现代图书馆中。
一、射频卡的基本概念与功能分析
射频卡又称非接触式IC卡（简称RF卡），它是一种以无线方式传送数据的集成电路卡片，无电源、免供电、内藏特殊密匙数码信息的密码卡，可利用双向无线电射频技术，完成卡的数码识别，亦即代表了持卡人的身份和相关信息。射频卡在读写时处于非接触操作状态，避免了由于接触不良所造成的读写错误等误操作，同时避免了灰尘、油污等外部恶劣环境对读写卡的影响。与接触式IC卡比较，射频卡主要有：①可靠性高；②操作方便、快捷；③应用范围广；④加密性能好等优点。
二、射频识别技术的优势
射频识别系统主要由电子标签（也就是射频卡）、阅读器、天线三部分组成。阅读器通过天线发送出一定频率的射频信号，当标签进入磁场时产生感应电流从而获得能量，发出自身编码等信息，被阅读器读取并解码后，送至中央信息系统进行相关数据处理。射频识别技术的优点如下表所示：
从上面的图表可以得出结论，射频识别技术如果应用到高校图书馆领域，会有很大的发展空间。
三、射频识别技术应用于高校图书馆中的优越性
（一）简化借还书作业
目前高校图书馆的纸质资料除以条码作为每一本书的辨识码以外，为了安全起见，还需加贴磁条，以防图书被窃；应用射频识别技术，以射频识别标签取代条码、磁条，借还书免除了消磁和上磁的繁琐工作，而且图书在馆的安全性大大提高。
（二）读者可自助开展借还书
射频识别技术通过配上相应的自动借还书设备，读者在图书馆内可办理自助借还书手续，既方便了读者，也符合图书馆界近几年来所倡导的人性化服务、个性化管理的需要。
（三）加速了盘点作业
由于条码阅读器必须在近距离且没有物体遮挡的情况下才可辨认，因此，在盘点时需从书架上将每一本书取出。射频识别技术的标签是以无线电波传送讯号，可以一次读取数个标签资料，馆藏盘点时，工作人员只需在书架上横移即可读取馆藏资料，简化了图书馆工作人员的盘点工作。
（四）容易查找错架、乱架的图书
在整理图书馆馆藏时，图书馆工作人员可利用无线电波射频识别感应技术，使错架的图书能很快被发现，提高整架工作的工作效率，同时劳动强度降低。
当前，高校图书馆在推广应用射频识别技术方面还处于尝试阶段，并没有被广泛的应用，主要的原因在于射频识别技术还处于一个发展阶段，但是这种新技术正在被图书馆界所重视，毕竟把这种技术应用到图书馆中，可以给广大的读者和工作人员带来方便，这种技术在图书馆中的广泛应用势在必行。
参考文献：
[1] 沈嵘.无线射频识别技术（RFID）及其在图书馆中的应用[J].现代图书情报技术，2004， （9）.
[2] 程晨.浅谈射频识别技术在中国的发展[J].单片机及嵌入式系统应用，2005， （4）.
[3] UHF射频识别技术及其应用基础[EB].射频识别技术培训教材.
电子学对生物学及医学的应用带来了从心脏起搏器到血糖计在内的重要保健技术的进步。下一代的健康保健技术将会由生物电子学来实现，它是一门电子学、生物学、物理学、化学相互作用的前沿科学。本书介绍了高级互补型金属氧化物半导体（CMOS）微系统和生物学相连接的各种各样的应用设计实例。这是首部介绍由微电子学与流体学、光子学及机械学相集成而形成的生物微系统的专著。
本书一共收集了16篇论文，分成三个部分。第一部分人体监测，包括5篇论文：1.将生物学与电子线路相连接：量化与性能度测；2.用于神经信号记录的全集成系统：技术前景及低噪声前端设计；3.用于神经肌肉模拟的无线神经记录微系统的超大规模集成电路；4.使用无线电频率技术的健康保健装置；5.用于可植入医学应用的低功率数字集成系统的设计考虑。第二部分生物传感器与电子线路，包括6篇论文：6.基于亲和力的生物传感器：随机建模和品质因素；7.基于标准CMOS及微电子机械系统（MEMS）工艺的制造实例；8.用于芯片实验室应用的CMOS电容性生物接口；9.用于定点护理及远程医学应用的无透镜成像细胞仪及诊断学；10.用于生物微流体学实时监测与控制的高级技术；11.使用电化学生物传感器的干细胞培养过程的监测。第三部分新兴技术，包括5篇论文：12.建立用于培养细胞与有机物的接口：从靠机械装置维持生命的甲壳虫到合成生物学；13.用于阵列式单细胞生物学的技术；14.微流体学系统中细菌鞭毛发动机的应用；15.应用基于CMOS技术的遗传因子注射和操纵；16.低成本诊断学：射频设计师的方法。
本书编辑是一位在无线通讯、医学成像、半导体器件和纳米电子方面知名的新兴技术国际专家，他管理着一个初创公司――Redlen技术公司的研发部门，他同时也是CMOS新兴技术公司的执行主任。他曾在国际性专业杂志及会议上发表过100多篇论文，在各种国际场合中被邀请作为演讲者，他拥有美国、加拿大、法国、德国和日本授予的18项国际专利。
本书可用作电气工程、微电子学、CMOS线路设计及生物医学器件专业研究生课程的补充材料。
胡光华，
退休高工
(原中国科学院物理学研究所)
Hu Guanghua, Senior Software Engineer
(Former Institute of Physics,CAS)
博观而约取厚积而薄发
自2002年于暨南大学攻读硕士学位起，杨荣骞选择现代医疗仪器作为研究方向，不仅在电子信息、计算机应用与仪器仪表的理论和设计方面打下坚实的基础，而且扩展了基础医学知识，紧密结合临床对医学仪器的需求，负责企业规划的多项医疗器械新产品的研发，完成了妇产康复治疗仪、LEEP手术系统等5个产品的研制。
在上海交通大学攻读博士学位期间，他师从中国无创医学领域开拓者之一陈亚珠院士从事肿瘤物理治疗领域的研究。深入研究实时温度测量的理论和技术，提出了基于结构光的三维红外成像方法，在结构光系统标定、三维表面数据快速重建等方面取得了创新性成果。发表SCI论文4篇、EI论文3篇，获国家发明专利授权1项。
进入华南理工大学生物医学工程系任职后，杨荣骞组建和带领由青年教师、博士生和硕士生组成的科研小组，开展以手术导航、心功能评价和放射治疗等为特色方向的理论与应用研究，主持承担国家自然科学基金及省、市级科技项目多项。提出基于配准的四维心脏图像全自动分割、精确近红外摄像机标定、标记点自动提取与立体匹配等新方法，设计高精度近红外光学定位系统，完成了手术工具的标定、跟踪定位等算法。发表学术论文25篇，其中SCI论文3篇、EI论文7篇；申请国家发明专利6项，其中授权1项；获软件版权1项。
紧跟前沿科技结合临床应用
随着生活水平提高和生活方式变化，人类预期寿命在延长，但心血管疾病发病率和死亡率也在不断上升，对国民健康形成巨大威胁。心血管疾病的早期诊断和预防已成为全球关注的重大问题。在心脏医学影像领域，常见的有MRI、SPECT、CT、US等，基于不同图像来源可重建出不同精度的模型。近年出现的双源CT（DSCT），为采集清晰动态的心脏图像提供了可靠的影像学保障，可实现在无需使用β-受体阻滞剂和不受心率影响的情况下对心脏病患者进行成像。CUDA（computeuni fieddevicear chitecture）是建立在图形处理单元（graphic proces singunit，GPU）基础之上的通用计算开发平台，通过它可以将GPU视为一个并行数据计算的设备。利用DSCT提供的良好的心脏断层图像，结合GPU并行计算能力，为可视化心脏辅助诊断系统的研究提供了良好的医学影像学和计算机基础。
紧跟这项前沿科技，杨荣骞主持完成了“基于GPU的心脏DSCT系列图像精确分割技术及三维可视化研究”（中央高校基金面上项目），采用基于模板的配准技术实现创新的四维心脏图像的全自动分割，不仅大大减少了医生半自动分割图像的时间，而且提高了分割精度。通过与广州总医院放射科密切合作，还获得了冠脉灌注测评和动态心功能评价方法等相关研究的新成果。将进一步结合临床影像数据和医学专家知识，构建符合国人特征的具有临床应用价值的辅助诊断和评价模型。
在肿瘤开颅手术前，须先进行手术入路规划。目前，神经外科医生一般是根据影像学提供的病灶信息，结合自己的经验，采用定性的方法设计勾画开颅部位。由于对肿瘤的形态、尺寸及空间位置不能精确量化，往往造成较大切口引起更大损伤，也可能因反复探查而拖延术前计划时间。依靠经验定性方式的入路规划也不利于术中脑功能区保护和有效完全切除肿瘤。如果采用立体定向头架或神经外科导航系统，则能精确定位脑部肿瘤，且正确引导手术入路的方向和深度，但费用昂贵、操作繁琐，难于在医院普及。
为克服人工经验方法的不足，提高定位精确度，减小手术损伤，保障手术的有效性和安全性，杨荣骞团队成功研究一种不依赖昂贵设备，且操作简便，易于掌握的辅助肿瘤开颅手术入路规划方法和软件，基于术前检查获取的医学影像数据，确定肿瘤病灶的三维形态和空间位置，对肿瘤、头皮表面和设定标志点进行三维可视化重建。在这个虚拟半透明可视化模型中可直观地看到肿瘤在头皮的投影，人机界面能够辅助医生进行手术入路规划设计，以实际尺寸等比例打印方式输出规划结果。该项技术与广州总医院神经外科合作研发，并得到临床试用60多例，明显比人工经验方法提高了定位精确度，减小了开颅创口，缩短了入路规划时间。该成果的进一步研究发展，将结合生物力学机理研究有效抑制开颅后脑漂移对肿瘤定位的影响，把电刺激获取的脑功能区位置映射到MRI影像中为医生提供更丰富的信息规划手术路径。
致力导航技术延伸医生视觉
手术导航为微创手术提供了重要的辅助手段，从一开始就在神经外科中得到应用和大力发展，特别是对颅脑肿瘤手术治疗而言，实现了手术医生的视觉延伸。通过术前计划和虚拟导航辅助制定详尽的手术计划，指导术中精确定位，对提高手术精确度，保障手术安全有效，提高手术效率发挥了极大作用。手术导航是现代医学影像、双目视觉、虚拟可视化、立体定向等技术与计算机应用技术有机结合构成的医疗仪器系统，目前的手术导航产品最成熟的技术主要是在术中导航精确定位部分，已经可以达到较高的跟踪定位精度。关于术前计划部分，主要是虚拟手术研究领域的相关进展，在CT、MRI图像融合技术及应用软件方面取得较好成果，但是还未有机地融入到手术导航系统中。此外，手术导航的术后评估方法已经逐渐进入研究关注范围，但现有进展不够深入，基本未形成示范性有价值的指导。
鉴于导航技术在现代医疗设备中的重要地位和面对关键技术难点提出的挑战，杨荣骞主持承担了“高精度近红外光学导航技术”（中央高校基金重点项目）和“手术导航中高精度大视场光学定位技术研究”（国家自然科学基金项目）。由于光学定位技术具有定位精度高，使用灵活，基础技术较成熟等优势，且得到广泛的应用，因而选择光学定位技术构建系统并深入开展导航技术研究。仔细分析了目前光学定位技术存在的两个主要缺点：一是光学成像设备受摄像机有效视场限制，使得手术必须在摄像机的有效视场范围内完成；二是手术中光线容易被阻挡。医生只能调整成像设备或者手术工具到合理的位置来完成定位，给实际使用带来了很大的不便。杨荣骞提出创新的能够自动跟踪手术工具的大视场高精度近红外光学定位技术，达到克服上述缺陷的目的。每个摄像机的内外部参数都通过光学测量精确标定，实现了多件手术工具高精度定位和实时跟踪。基于FPGA（现场可编程门阵列）新设计了一种近红外光学定位单元，实现多摄像机的动态图像信号同步采集，很好地消除了由于图像采集不同步而产生的抖动现象。
关键词:档案管理;RFID技术;流程设计
中图分类号:TP311.52文献标识码:A文章编号:1007-9599 (2010) 10-0000-01
RFID-based File Management System
Zheng Fu’e Shang Deji
(Zhengzhou Radio&TV University,Zhengzhou450000,China)
Abstract:The paper firstly analyzes the current situation of the current archives management,then designs a management system based on RFID technology to improve the status of records management.And describes the functional design and business process.
Keywords:File Management;RFID technology;Process design
一、档案管理的现状[1][2]
近年来随着信息技术的发展,我国档案事业取得了较大的发展,档案的种类日益多样化,信息量迅速膨胀。但是传统档案管理手段与技术所导致的问题日益突显:档案编目流程繁琐低效、整理时间冗长;档案存放次序较易被打乱;档案查阅耗时长;档案的盘点操作不科学;对失效档案的管理滞后等等。
RFID(无线射频识别)技术作为新一代物流跟踪与信息识别的技术,可以促进档案管理的自动化、智能化。
二、RFID技术简介
RFID(Radio Frequency Identification),即无线射频识别,是兴起于20世纪90年代的一项自动识别技术。RFID射频识别是一种非接触式的自动识别技术,它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据。一个典型的RFID系统由射频电子标签、读写器或阅读器以及天线三部分构成。实际应用中,读写器把关于物品的数据写入RFID标签,然后将标签贴在待识别物体的表面。读写器可无接触地读取并识别电子标签中所保存的数据,从而可以实现对物体识别信息的远距离、无接触式采集、无线传输等功能,并且同时能识别多个RFID标签。[3]
RFID技术应用于档案管理可以促进档案管理的自动化、智能化,具有较多优点,比如:远距离快速扫描、安全性高。[4]
三、基于RFID的档案管理设计
本文设计的基于RFID技术的档案管理系统,其主要由RFID数据管理模块和档案管理信息模块两部分组成,如图1所示。
(一)RFID数据管理模块
该模块由信息采集和终端管理器组成,是系统的数据存取中心与信息输入输出终端。终端管理器包括读写器或阅读器,是中心数据库获取信息与输出信息的重要端口。读写器的作用是负责将数据库中的信息写入标签或是将标签中的信息导入数据库。[3]
信息采集部分包括物品、物品电子标签、读写器等,主要完成物品的识别和物品EPC码的采集和处理。存储有EPC码的电子标签在经过读写器的感应区域时,档案的EPC码会自动被读写器捕获,从而实现自动化EPC信息采集,采集的数据将交由上位机信息采集软件进行进一步的处理,如数据校对、数据过滤、数据完整性检查等,这些经过整理的数据可以为档案信息管理模块所使用。
(二)档案信息管理模块
档案信息管理模块可以在档案信息管理系统的基础上改进增加与RFID数据管理模块交换数据的接口。
RFID数据管理模块与档案信息管理模块通过系统接口实现模块间的对接,由RFID数据管理模块实现档案数据的收集、储存、读写电子标签;档案信息管理模块实现对档案信息的应用与管理。同时,可对系统用户设置不同权限,以实现对用户的安全性管理。
四、系统流程设计[1]
该系统流程主要有档案入库、日常管理、查找和盘点、防盗管理和销毁等,下面将分别介绍几个重要流程。
(一)档案入库
新的档案入库前,首先要对新档案进行编目,并把该档案信息写入RFID标签,同时标签数据会被传送到中心数据库里,以备系统其他模块调用和查询。
(二)档案日常管理
对于档案的日常管理,均需要通过读写器对标签进行读写操作完成,在数据库中存储工作记录,同时在档案RFID芯片中写入借出和归还记录。同时,每次借出和归还操作产生时,必须通过手持机对存储该档案的档案架标签进行写操作,更新档案架标签中的存放记录。
(三)档案查找和盘点
在查询相关档案时,管理员通过系统按编号提取中心数据库里所储存的数据信息,核对无误后发出出库指令,档案自动识别部分将根据编目号找出该档案存放的档案架编号即其物理位置。
(四)档案防盗管理
在档案室出入口安装有读写器,并与该管理系统连接。当档案经过出入口时,读写器自动读取档案数据,若判断档案未经办理领用操作,则装置发出异常警报。
(五)销毁
当档案在入馆时,将档案保管期限写入RFID标签并存储于中心数据库中。当有档案达到保管期限前,系统将提示该档案将于何时失效,由管理员做出销毁或继续保管处理,以减少对档案室资源的占用。
五、结束语
RFID技术应用于档案管理中可以解决现有档案管理中的一些问题,它使档案管理自动化,可以提高档案管理的效率,减少人员的使用,免去了计算机档案管理和人工档案管理的繁琐。
参考文献
[1]严林.电子档案管理―计算机技术在档案管理中的应用[J].机电兵船档案,2010,(03):81-82
[2]何佩婷.档案管理中的问题分析及其安全防范措施[J].建筑安全,2010,(02):53-54
很难想象还有什么东西能比在天空和太空中传送太拉字节信息的信号更好地说明21 世纪电子技术的复杂性,射频波形生成和测量的复杂性。这些信号在无线局域网、先进蜂窝系统、基于地面和卫星的多媒体数字广播系统中的有线网络电缆和光网络光纤中传输。这些通信系统和广播系统非常复杂,它们产生并发送的那些满载信息的信号也是非常复杂。幸运的是,您或许可以在不完全了解这些信号如何传输数据或这些系统如何把信息加到数千兆赫射频载波上的情况下,使用这些信号并测量它们的主要特性。尽管如此,在选择仪器或软件来生成测试信号或确定数据有时在到达目的地的途中遭到破坏的方式或原因时,您或许需要更好地了解它们。
UWB(超宽带)技术仍处于初始阶段,它使用数百兆赫来发送数据速率很高的信号,发送的距离通常为几十米或更短。UWB技术的存在一点也不影响以下断言的有效性:有限的带宽和数据量的爆炸性增长需要更加复杂的通信系统和信号。事实上,UWB 强化了这一观点。UWB 并不试图找到射频频谱中的空闲点,将信号置入其中,而是在其它服务占用的频段内发送信号。UWB 系统设计得可以共享带宽,而不会对其它服务产生干扰,或受到其它服务的干扰。高数据速率、宽带宽和占用相同频率的干扰信号的存在这三个因素,使得系统设计极具挑战性。
正交频分复用(OFDM)技术
有两种互相竞争的技术是 UWB 的基础,其中之一就是一种称为OFDM(正交频分复用)的 DSP 密集型系统。OFDM 还是 IEEE 802.11 无线联网标准系列、几种 DBS(直接广播卫星)电视系统、iBiquity Digital 公司面向美国市场的 HDRadio TDAB(陆基数字音频广播)系统、欧洲 DVB(数字电视广播)系统(它既支持陆基传输又支持卫星传输)中的一种关键技术,电子通信论文《射频波形生成和测量的复杂性。
您可能听说人们把 OFDM 称为一种数字调制形式,严格地说,它不是。OFDM 使用数百甚至数千个不同频率的副载波,使装入每个符号周期中的信息比大多数其它数字数据传输系统能装入每个符号周期的信息更多。因此,OFDM 使用数量更少、持续时间更长、复杂性更高的符号来达到与其它几种数字传输系统相同的数据传输速率。(有些人认为这些符号是一个符号周期中的多个符号。)而且无须增加占用带宽就可以维持这一数据速率。
OFDM 的符号时间长,相应地符号速率就低,这就使 ISI(符号间干扰)能减少到最低程度而ISI在射频通信中通常是由多路径失真等信号减损引起的。当某个信号通过几条路径到达接收天线时,就会发生多路径传播。其中一条路径可能是从发射天线直接到达接收天线,而其它路径则涉及到固定物体或运动物体的反射信号。只要延长符号持续时间,使之超过延迟时间最长的反射信号到达接收天线所花的额外时间,OFDM就能消除此类反射信号通常造成的 ISI。还有一个好处是,信息散布在多个载波中,能提高信号的抗干扰能力以及信号对多路径传播的频率响应影响的抵抗力。
它是一种数据传输系统
某种形式的数字调制,如 BPSK(双相移键控)或 QAM(正交调幅,参见参考文献 2),把信息加在每个 OFDM 副载波上。一个 OFDM 系统能在不同副载波上使用不同类型的调制,任何副载波使用的调制类型都可以随时改变。也就是说,一个 OFDM 副载波可以使用 BPSK,然后改用 QAM,接着再改回来,或者改用另一种调制形式。因此,您或许不应该把 OFDM 称为一种调制,而应称为一种数据传输系统。
OFDM 的魅力部分来自其多个副载波之间的正交性。不同频率的信号可以正交,这一思想也许需要人们花些时间来习惯它,这是因为人们一般把正交性看作同频率信号的一种特性。例如,两个正交的同频率正弦波信号分量(即在时间上相差 90°)是垂直的,因为任何一个分量的幅度变化都不影响另一个的幅度。
关键词：系统仿真，建模，浮标定位
1 引言系统仿真技术是近30年才发展起来的新兴技术，它是指在计算机上通过系统模型的仿真实验去研究或验证一个已经存在的或者正在设计的系统的过程。系统仿真并不是对原形的简单再现，而是按照研究的侧重点对系统进行提炼，以利于抓住问题的本质。
在“某型机浮标定位系统研究”科研课题中，经过多方论证与研究，最终设计出了在充分利用原机载设备功能的基础上，通过对原机载设备进行适当改进，实现对投放的无线电声纳浮标进行快速、远距离的极坐标定位方案。
本文试图通过对该方案建立合理的数学模型并进行系统仿真，以达到验证所设计方案的正确性的目的。科技论文。
2浮标定位系统的设计方案“某型机浮标定位系统”的组成包括机上某型搜瞄雷达、某型无线电声纳浮标、某型声纳浮标信息接收处理机、战术导航态势显示器及新设计加装的浮标测距接收与应答机和信号处理分机等，如图1所示。
某型搜瞄雷达的作用是：利用其连测通道产生测距询问脉冲信号发往浮标，同时将与发射脉冲同步的信号提供给战术导航态势显示器和信号处理分机。
测距接收与应答机为在浮标上的加装电路，它的作用是接收雷达连测通道发来的询问脉冲，经识别后产生相应的应答脉冲，再经振幅调制后发往机载某型声纳浮标信息接收处理机。
某型浮标信息接收处理机的作用是：接收浮标发回的信号，将该信号经幅度检波后，送往信号处理分机进行处理。
信号处理分机为机载部分的加装电路，它的作用是对某型浮标信息接收处理机送来的幅度检波信号进行滤波、识别后产生触发脉冲，并将其送往某型搜瞄雷达和战术导航态势显示器，以计算出浮标与反潜机的距离及显示。
战术导航态势显示器的作用是：将浮标相对机的方位和距离以一次信息的形式显示在荧光屏上。
由于“某型机浮标定位系统”研究项目是一个较大的系统工程，涉及的设备很多，而且多数为机上原有设备，因此这里只对新研制的浮标测距接收与应答机和信息处理分机进行仿真。科技论文。
3浮标定位系统的仿真对某型机浮标定位系统进行仿真，就是要根据预先设计好的浮标定位系统方案，将定位系统中各组成部分依照其作用原理建立数学模型，并按仿真平台的要求生成所需仿真模块，再利用计算机进行运算以观察其输出结果是否符合设计要求。对于仿真平台的选取，我们采用的是自行开发的专用于航空电子装备仿真的“航空电子装备仿真系统”软件。由于对浮标定位系统的仿真是一种验证性仿真，其目的在于验证所设计方案的正确与否，所以建模时在保证系统功能的条件下模型应尽量简化。
3.1仿真模型的建立3.1.1 浮标测距接收与应答机的仿真模型浮标部分电路组成框图如图2所示。为实现对浮标测距接收与应答机电路的计算机仿真，应首先建立该电路的数学模型。
（1）视频放大器
视频放大器主要实现的功能是对视频询问脉冲信号放大，在理想状态下应不产生波形失真，为简化模型，可用一个放大倍数为K的理想放大器代替。
（2）脉冲间隔解码器
脉冲间隔解码器是浮标测距接收与应答机电路的核心，其作用是对放大后的视频脉冲进行脉冲间隔的检测，并根据其脉冲间隔大小判断是否为雷达连测通道发来的询问脉冲，是则输出一个触发脉冲，否则不予理睬。脉冲间隔解码器采用比较法，即将双脉冲信号一路直接送到比较器的输入端，另一路则经延迟T（T等于测距询问双脉冲间的时间间隔）后送到比较器的另一输入端。比较器对输入的两路脉冲信号进行比较，若脉冲重合则产生一个触发脉冲。如图3所示。
（3）延迟电路
延迟电路的作用是对脉冲间隔解码器产生的触发脉冲给与适当的时间延迟，以保证应答信号不会落到雷达的探测盲区范围内。为了简化模型，这里采用了理想的延迟线。
（4）应答脉冲产生电路
为便于机载接收机对应答脉冲的识别，应答脉冲也采用双脉冲形式，但其双脉冲间的时间间隔必须与询问脉冲区别开。应答脉冲产生电路一般采用单稳态触发器实现，为了使产生的应答脉冲为双脉冲形式且双脉冲间的时间间隔满足要求，还应在单稳态触发器之后加一延迟线和或门，如图4所示。
3.1.2 信息处理分机的仿真模型信息处理分机负责接收处理浮标发回的测距应答脉冲，根据其电路功能，建立每个功能电路的数学模型如下：
（1）射频放大器
射频放大器主要实现的功能是对来自某型浮标信息接收处理机信号分配器的射频信号进行放大，它是一个宽带放大器，在理想状态下应不产生波形失真，为简化模型，可用一个放大倍数为K的理想放大器代替。
（2）包络检波器
包络检波器用于对放大后的射频信号进行幅度检波，以取出视频应答脉冲信号。一般此类检波器大多利用二极管或三极管的非线性实现，此处的包络检波器可直接采用二极管检波器。
（3）视频放大器
这里的视频放大器主要实现的功能是对检波后的视频应答脉冲信号放大，在理想状态下应不产生波形失真，为简化模型，可用一个放大倍数为K的理想放大器代替。
（4）脉冲间隔解码器
这里的脉冲间隔解码器同浮标测距接收与应答机电路的一样，其作用是对放大后的视频脉冲进行脉冲间隔的检测，并根据其脉冲间隔大小判断是否为浮标发来的测距应答脉冲，是则输出一个触发脉冲，否则不予理睬。数学模型同2.2.1的（2），只是延迟参数不同。
3.2仿真结果按以上建立的模型对浮标测距接收与应答机和信息处理分机的各功能电路建模后，还要用算法语言对各模块进行编程，并按“航空电子装备仿真系统”软件的要求生成所需的动态链接库文件。完成后，就可以在“航空电子装备仿真系统”软件平台上进行浮标定位系统的仿真测试了。
3.2.1 浮标测距接收与应答机的仿真为了验证设计的浮标测距接收与应答机电路的功能，需要模拟该电路的输入信号，即雷达连测通道测距询问脉冲，以观察仿真对象的输出情况。由于浮标测距接收与应答机电路的输入信号已经过检波，因此这里模拟的测距询问脉冲为视频脉冲。
通常雷达发射机的探测脉冲都采用钟形脉冲形式。根据某型搜瞄系统雷达的实际工作情况，在这里我们模拟该雷达在量程为М8、М16、М32档，“连测”开关接通状态下的发射机脉冲信号波形。此时，雷达主天线在一个雷达周期内发射三个脉冲，其中第一个脉冲作为雷达的探测脉冲，后两个作为连测通道的询问脉冲。为了逼真模拟输入信号的实际情况，在模拟的雷达连测通道测距询问脉冲中还要加入噪声。模拟雷达脉冲信号如图5所示。雷达脉冲信号经视频放大器放大后的波形如图6所示。
图5 模拟的雷达脉冲信号图6 视频放大后的雷达脉冲信号
脉冲间隔解码前、后的波形对比如图7所示。
解码前 解码后
图7 脉冲间隔解码前、后的波形对比
触发脉冲和应答脉冲波形如图8所示。
触发脉冲 应答脉冲
图8 触发脉冲和应答脉冲的波形
可见，通过计算机仿真，设计的浮标测距接收与应答机电路在某型搜瞄系统雷达发出的探测和询问脉冲照射下，能够正确地产生相应的应答信号。
3.2.2 信息处理分机的仿真信息处理分机的输入信号来自某型浮标信息接收处理机的信号分配器，这是一个包络含有应答双脉冲的射频信号，经射频放大器放大后送入包络检波器检波。包络检波器检波前、后的波形对比如图9所示。
图9 包络检波器检波前、后的波形
检波后的视频双脉冲信号经放大后送入脉冲间隔解码器进行解码，解码前、后的波形对比如图10所示。
解码前解码后
图10 解码前、后的波形对比
由此可见，通过计算机仿真，设计的信息处理分机在收到浮标发出的信号后，能够从中正确地检出测距应答脉冲加以识别并输出触发信号。科技论文。
4浮标定位系统仿真的结论通过以上的仿真结果可以看到，按照预先设计好的浮标定位系统方案，新设计的浮标测距接收与应答机和信息处理分机均能较好地实现其设计功能，配合浮标定位系统的其它设备，可实现某型机对投放的某型无线电声纳浮标进行远距离快速定位。
通过对设计的浮标定位系统电路进行计算机仿真，验证了系统设计的正确性和可行性。
参考文献：
[1] 吴明敏. 信号处理机与测距测速机的一体化设计[J]. 现代雷达, 2005.5，27（5）
[2] 刘爱霞，赵国庆. 一种新的雷达信号识别方法[J]. 航天电子对抗,2003（1）
[3] 张欣,杨日杰,赵梨丰. 基于斜距测量的浮标位置计算方法研究[J]. 航空电子技术, 2003.6 34(2)
关键词 实验耗材 电子扫描 出入库管理
中图分类号：R197.324 文献标识码：A
0引言
随着电子信息产业的不断发展，目前国内理工类和综合类高校都有电子信息类相关专业的开设，为了提高学生的动手实践能力，各种电工类实验必不可少。电工实验室除了为学生提供做实验所需的仪器设备，每年还会采购大量的实验元器件，以保障学生的实验需要和课程设计。由于实验耗材存在种类多、数量多、体积小等特点，对于实验耗材的管理存在一定的难度，如何科学有效地管理实验耗材，成为实验室管理工作中的一个亟待解决的问题。
1实验耗材管理存在的问题
1.1耗材的采购、使用、回收效率低下
实验室的耗材大致会经过采购、使用、回收三个环节。首先，由教员或者学员根据每学期的实验需求，上报所需的实验耗材型号和数量清单给实验室管理员；然后，实验室管理员汇总所有的实验耗材需求表，拟稿上报申请购买文件；其次，经过学院相关部门询价批准后，进行实物采购；最后，由实验室管理员对实验耗材进行出入库管理。上述环节，目前几乎采用纸质或电子表单的形式进行记录，一方面，这些信息大部分只有实验室管理员清楚，由于信息的不对称，教员或者学员在提交耗材申请表时，往往不清楚实验室所剩耗材的情况，造成重复采购的情况发生；另一方面，采用手工记录的方式，会存在实验室管理员对一时的信息清楚，时间久了之后，对耗材的出入库情况细节没法回顾。
1.2耗材出入库记录信息不完整
实验耗材的分发是根据教员对每堂课的需求进行分发的，实验课结束时，实验室管理员对完好的耗材进行回收。由于实验室开设的实验课程较多，每门实验课程对应的班级也比较多，势必存在耗材频繁出入库的情况，而这些记录信息都是采用手工登记的方式，不仅效率低下，且容易出现漏洞，在有需求改变的情况下，很难在第一时间进行更正和补漏，更容易使记录混乱，难以查询和下一步安排。
1.3实验室管理员的耗材信息不对称
实验室的管理员一般都有多个人，对于实验耗材的管理是指定专人进行负责，耗材管理员对于耗材的存放位置、数量、使用信息有专门记录，对这些信息比较清楚，而其他的管理员可能对这些信息就比较陌生，当其他实验室管理员需要对实验耗材进行分发时，会存在不清楚耗材存放位置，且没法更新耗材使用信息等情况。若遇到耗材管理员有事外出等情况，会出现耗材管理混乱的情况，严重影响了实验室管理人员的工作效率。
针对上述存在的一些管理问题，有必要建立一套统一的管理平台，让实验室管理人员对实验耗材进行统一管理。
2基于电子扫描系统的实验耗材管理
电工实验室的元器件大部分体积比较小，比如电阻、电容、二极管等，要读取这些器件的型号，比较费时间，造成了耗材出入库效率低下。在借鉴超市商品管理和图书馆图书管理的基础之上，本文提出引入电子标签扫描系统，作为实验耗材自动化出入库的方式，通过电子标签的扫描，实验室管理员可以快捷地将实验耗材相关信息读取到电脑，从而提高管理效率。
2.1电子标签的分类
现有的电子标签识别技术大致分为三类：条形码标签技术、二维码标签技术、无线射频识别（RFID）技术。
条形码扫描技术，是将制作完成的条形码粘贴在确定的物体上，并使用专门的条形码扫描读写器将条形码中的信息读取出来，该读写器读取的信息是由光信号传递的。
二维码扫描技术，与条码扫描技术相类似，但是二维码包含的信息比条形码更多，也需要借助专门的二维码扫描读写器读取其中的信息，目前二维码识别技术的应用相当广泛。
无线射频识别（RFID）技术，是射频识别系统的数据载体，每个电子标签都有一个全球唯一的编码。电子标签中存储有被标识物品的相关信息，通常被贴附在需要标识的物品上，它存储的物品信息可被读写器以无线电波的实行非接触式地读取。
2.2电子标签扫描系统的方案选择
上述三种标签识别技术都可以应用到实验耗材的自动识别中，需要从以下几个方面考虑方案选择：（1）大部分实验耗材体积较小。（2）标签制作的难易程度。（3）整套电子识别设备的成本。（4）标签记录数据的完整性。
由于条码技术的发展已经相当成熟，在图书管理系统中应用了非常久的时间，条码的制作成本较低，并且记录的信息已经能够满足对实验耗材管理的需求，因此，本文系统在电子标签的方案选择中采用条码技术。
2.3实验耗材管理的方案设计
本文设计的实验耗材信息管理系统功能如图1所示，在考虑实现实验耗材综合管理系统方案时，充分利用信息自动化技术，利用电子标签扫描系统，能够自动读取实验耗材相关信息。
3结论
通过对实验室的耗材管理现状和需求进行分析，寻找科学有效的管理办法，尝试利用电子扫描方式对耗材出入库进行管理和登记，提高了实验耗材的利用率和实验室管理人员的管理效率。
参考文献
[1] 吴华杰.电子元器件管理系统的设计与实现[D].大连：大连理工大学硕士学位论文，2012.
[2] 毛红霞.基于RFID技术的实验室信息管理系统设计[D].西南交通大学硕士学位论文，2008.
关键词：SC2262；SC2272；智能手机；无线寻呼
静脉输液是目前疾病治疗的主要手段。然而因我国人口众多，医疗资源不充足，经常出现医院病床紧张的情况，因此，医院设立了输液大厅，类似于门诊治输液方式，其存在患者众多，人员流动性大，医护人员分配少的特点。输液人数众多护士工作强度大，无法定期查看患者输液进行状况。患者一但输液结束，没有及时换药或拨针将出现血液回流等不良状况，必然会增加医疗事故发生的概率。针对上述现状，为了缓解护士的工作压力，为患者提供可靠优质的治疗服务，国内外部分厂家相继研制了有线寻呼系统，因其存在布线施工复杂、成本高、维护难的不足，已不能很好的用于输液大厅这种场合[1]。基于上述背景，本文顺应物联网理念的发展潮流，本着低成本，高可靠性、稳定性的原则，将WIFI技术、无线射频技术、智能手机技术相结合，设计了一款低成本、移动性好、多种模式无线主机接收，可灵活组网进行无线扩展的输液无线寻呼系统。
1 系统总体结构设计
系统总体框图如图1所示，由呼叫终端、接收主机、护士站PC机及智能手机终端构成。在实际使用中，呼叫终端由病人手持或安放在输液椅子边上，（注意：椅子的编号与呼收终端地址相对应）。当输液结束时，病人按下呼叫终端上的按键，通过无线射频发射呼叫信息帧到接收主机，接收主机收到有效信息后通过WIFI模块以WIFI网络通信技术，转发到护士站的PC机进行语音报号，同时还可转发到护士的智能手机上。接收主机也可以通过无线路由扩大网络覆盖范围。
2 硬件设计
2.1 呼叫终端模块
呼叫终端分别由射频发射模块、电源电路、编码电路组成。射频发射模块选用XY-FST射频发射模块。编码电路选取SC2262，通过查阅其用户手册中的引脚定义[2]，设计的终端模块电路如图2所示，R6用于调节编码振荡器的频率；SC2262的第17为串行输出发送引脚，与射频模块的数据引脚相接。10、11、12、13为数据编码，可设为0或1；1---8为三态地址引脚，设置时必须与主机的解码接收模块SC2272相同。其中J11、J12在设计PCB时做编码状态设置跳线，以便于对不同模块对应的输液座位进行对应编号设置。其工作流程是：当按键S4没有按下时，模块不通电，所以不耗电，为电池供电提供了较好的可能性。当按键按下时模块得电立即传送已设好的编码数据。
2.2 接收主机模块
2.2.1 超外差接收射频模块
超外差接收射频模块由解码模块与XY-FST射频接收模块构成。接收终端的呼叫号码，通过SC2272解码后，将结果输出单片机的P10～P13口线。通过查阅SC2272的用户手册可知[3]，接在15、16脚间的电阻值选取很关键，要与SC2262的对应。同时其地址也要与2262设置相同。正确解码后17脚会输出由0到1的脉冲信号，将其连接到单片机的P14口线用于通知单片机读取数据。
2.2.2 处理器模块及WIFI模块
处理器模块的主要任务是通过I/O口读取SC2272接收到的终端呼叫号，然后通过串口控制WIFI模块，将数据上传到WIFI网络，WIFI终端接收。因处理器不需要做复杂运算处理，因此选用成本较低，通用性好的AT89S51单片机来实现。
为了降低开发的难度，缩短开发的周期，近而降低开发成本，综合考虑成本高低、技术支持是否良好等多方面的因素，最终选用了济南有人物联网技术有限公司的串口转WIFI模块USR-WIFI232。USR-WIFI232系列产品具有超小体积、支持无线工作在STA/AP/AP+STA/WDS（WDS即无线漫由功能）模式等特点，能够使本文设计的寻呼系统便于实现灵活的组网模式，组成一个覆盖范围较广的WIFI网络，进而提高了系统的通用性。模块的接口定义及管脚说明详见参考文献[4]。
3 软件设计
3.1 接收主机软件设计
单片机上电后，首先完成串口初始化，接着进入主循环，通过P14口线不断检测解码模块SC2272的第17脚是否有0到1的信号跳变，以确定是否有终端呼叫。如果有就读取呼叫值，然后按特定的数据帧格式通过串口发送到WIFI模块，WIFI模块不对数据做任何处理直接传输到整个WIFI网络，供护士站PC主机接收和安卓智能手机接收。
3.2 护士站PC软件设计
基于VB6.0平台开发的显示界面如图3所示，包括当前呼叫号码显示区域，网络连接设置与状态显示区及语音调节区域。对于网络的连接编程选用WinSock控件能通过TCP协议（数据传输协议）连接到接收主机的WIFI网络。同步号码语音播报是通过在VB环境中添加Win32 speech API中的对象库来完成。可根据PC操作系统中已安装的语音库设为中英文男女音四种模式。
4 结论与讨论
本系统整体调试通过，调试显示如图3所示。经过多次测试，本系统能够很好的实现对终端呼叫信号的接收、显示、播报及转发。接收范围也能满足应用要求。本方法设计的系统克服了有线系统的缺陷，具有成本低、移动性好、多种模式无线主机接收，可灵活组网进行无线扩展的优势。
[参考文献]
[1]于沛.基于无线传感器网络输液监测系统设计[D].硕士论文，黑龙江大学，2012，1-5.
[2]拓迪电子有限公司.SC2262数据手册.佛山市拓迪电子有限公司，2010，1-30.
[3]拓迪电子有限公司.SC2272数据手册.佛山市拓迪电子有限公司，2010，1-28.
[4]有人科技有限公司.USR-WIFI232芯片技术手册.济南有人科技有限公司，2012，1-26.
【关键词】点频音箱；电路原理；安装维修
点频音箱是接受一个或者几个固定频率的调频音箱，点频音箱具有晶振稳频的特点，能够实现点频的自动接受，抗干扰能力很强，可以实现全自动开关机，音量的调整十分灵活，喇叭音质优美，造型美观、功耗低，待机消耗电流小。一般情况下，点频音箱的频率准确度
1 点频音箱的电路原理
1.2 芯片简介
以FM-165-RD音箱为例，该种音箱使用索尼单片收音机CXA1691IBM芯片，该种芯片是最新的换代产品，具备电源电压适应面宽、元件少、功耗低、输出大、内置FM/AM切换、对温度适应性强的特点，除此之外，该种芯片还有其他的功能，FM部分具备混频器、中频放大器、振荡器、调谐LED驱动器、AFC可变电容射频放大器，AM部分包含AGC射频放大器、振荡器、混频器、中频AGC放大器、调谐LED驱动器、检波器等，芯片的音频部分包括FM静音、电子音量控制，在负载阻抗为8Ω、电源电压为6V时可以实现500mV的功率输出，其内部部件框图详见表1。
1.2 电路原理的相关信息
点频音箱的电路原理详见图2。当信号经过T1、C1、C2和C3组成的滤波器后，会进入CXA1691BM脚中，经由C8、T2等原件以及内部的选频放大器后，可以将选频回路选拼，将需要得到的信号放大。7脚外接三极管与晶振共同组成本振电路，信号会从7脚中输入，和选频的信号一起送入到CXA1691BM脚中，混频得出的调频信号会从14脚中输出，调频信号在经过CXA1691BM中的17脚输入到内部，并经过中频放大，得到放大后的信号在CXA1691BM内部进入到FM鉴别器之中，CXA1691BM的2脚会与鉴别器连接起来，与R8、CF2共同构成一种鉴频网络。信号在经过鉴频网络后会分成两路，其中一路会从23脚输出从24脚进入，并由27脚输出驱动扬声，另外一组信号会经过19脚，如果检测时其为低点位，就会开启CXA1691BM的内部功放电路，如果没有信号则会关闭CXA1691BM内部的功放电路，以便实现静燥。
2 点频音箱的安装
点频音箱的安装应该按照以下的流程进行：
2.1 选择好音箱的位置
一般情况下，音箱要避开油烟的污染和阳光的直射，同时要尽可能的降低成本，比如符合安全要求，为了便于点整音量的电位器，音箱的高度必须要大于1.5m，为了防止音箱的本振信号对电视图像产生干扰，音箱的位置要离电视机5m以上，使用的电源插座的高度也必须要高于1.5m，与此同时，线路必须要符合室内线路的安装标准。
2.2 调整好输入电平
在音箱的安装之前需要检查和调整好电视信号的电平质量，保证电视信号电平能够达到60到70dR，对于音箱输入的电平，保持在50dB左右即可。
2.3 保证用电安全
点频音箱是使用220V交流电供电，因此，电源插座的安装必须要结构过专业训练的工作人员方可进行，此外，还要尽可能的将原电源插座利用起来，如果需要重新安装插座，必须要专门的工作人员才能安装，同时，为了节省用电，在取得用户的同意之后，才能进行安装，在插座安装完成之后要仔细的进行检查，防止由于安全问题而发生触电的事故。此外，对于室内同轴电缆的布线必须要钉好线卡，保证走线的美观性。
对于音箱调频信号应该选择终端盒FM端口，该种端口可以起到防雷击的作用，也能够保证信号的质量，此外，为了节约用料，可以在室外或者室内装好分配器来分配信号，安装好端盒以便将FM信号取出。
3 点频音箱的维修问题
3.1 点频音箱的使用维护
在点频音箱安装完成之后，要做好防晒和防雨工作，不能随便移动点频音箱的位置，在雷电发生前做好将信号的插头拔出，防止音箱受到雷击的损坏，在音箱使用的过程中，音量要适宜，不要将音量调的过大。
3.2 故障的排除
3.2.1 喇叭故障的排除
如果出现喇叭的故障，需要检查是否是外部原因，电源是否出入音箱内，同时，检查邻居的音箱是否存在问题，如果邻居音箱连续几家不响，就要检查是否线路的外部存在着故障，如果外部的音箱不存在故障，就要检查是否音箱的内部存在问题，检查方法主要利用万用表来检查电源插头的两端是否存在直流电阻，如果不存在电源变压器损坏、保险丝烧断、电源线不通的情况，就需要将其更换。其他的检查方式就对应的线路进行一一检查即可。
3.2.2 “静噪”故障的排除
“静噪”不灵的故障大多是由于输入音箱电平的问题导致，其表现主要为，在有信号的情况下可以正常工作，在将调频机音箱关掉后仍有广播节目和噪声，难以自动关机，究其根本原因，是由于输入音箱的电平过高导致。为了解决这种情况，只要调整音箱输入电平即可。
3.2.3 雷击的修理
如果点频音箱遭到雷击后，会发生损坏，一般情况下，损坏的是变压器和保险丝，有时还会出现音箱响但是变压器发烫的情况，在发生这种故障时，只要更换配件即可。
参考文献：
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[2]海涛，胡艳丽.调频广播与有线电视在共缆传输中的几个问题[期刊论文]，内蒙古广播与电视技术. 2008（01）
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