基于RFID的新型交互式生命搜救儀器

讀寫器的天線有激活信號發射天線A和接收信號天線B之分，也可以為同一天線；讀寫器對激活信號具有控制功能，在收到某標簽返回的信號后可以繼續發送激活信號激活其它標簽，也可以停止發送激活信號；讀寫器應能提供通用的接口模塊，如USB、RS232、SPI、無線網絡接口等，以便與PC或其它讀寫器進行通信；考慮到易操作性，讀寫器應具有方便的人機交互界面，使用LCD彩色屏提供直觀的顯示功能及可視化的功能菜單界面，讀寫器的主要模塊構成如圖4所示。

2．3 防碰撞算法
從讀寫器節點發送信息到各被搜救用戶節點，采用廣播方式，在UHF頻帶使用413．475MHz的頻率，占用100kHz的信道，讀寫器發送的任何信息，正常情況下各被搜救用戶終端控制器都能接收到。從各被搜救用戶節點到中央節點，采用隨機的競爭方式，以407．350MHz的頻率，也占用100kHz信道。如果各被搜救用戶不同時發送信息，讀寫器可以正確收到；如果各被搜救用戶同時發送信息，則會發生沖突，使信息不可識別，必須重發。顯然，信息的沖突會降低傳輸效率。但是考慮到各被搜救用戶的數據報文較短(即占用信道時間較短)，發送信息有突發性和斷續性，因此這種隨機性訪問網絡方式還是可行的。
通過劃分相等的時間片，每個時間片對于一個幀，指定被搜救用戶在每個時間的開始端發送信息，每個時間片的長度，要合理設計。因為從各個被搜救用戶的報文分組到達讀寫器系統的傳輸延遲不同，最大的報文分組長度相關于第一個報文分組首部到達時刻與最后一個報文分組尾部到達時刻之時間差值，由這個先后到達的時間差值，選擇每個時間片的寬度。對擁有中等數量用戶的系統，時間片法的傳輸效率約為36．8％，如果被搜救用戶數量較少，傳輸效率還可提高。

3 結論
本文提出的基于RFID技術的交互式生命探測儀主要由攜帶在人身上的無源激活有待機源RFID標簽和救援人員手持可移動的嵌入式讀寫器組成。提出將當前流行的RFID技術應用于生命探測領域，并分析了其可行性。給出了RFID標簽的幾種制作思路，使人們將RFID標簽作為佩飾隨身攜帶，更好地應對突發性災難。被掩埋在廢墟中的人員可通過RFID有源模塊主動發射較強的求救信號，提高地面救援人員發現受困者的概率。針對傳統的有源RFID標簽功耗大，電池壽命短的缺點，引入了無源激活模塊。當探測不到附近有激活信號時，切斷有源模塊的供電，使有源模塊處于待機狀態，基本沒有能耗；當探測到附近的激活信號，即救援人員在射頻覆蓋范圍內時，給有源模塊供電，向讀寫器發射大功率的求救信號，合理利用了電池的有限能量。將脈搏傳感器集成到RFID標簽中，實時監視受困人員的生存狀態，避免了救援人員盲目的解救，將更多的精力投入到對幸存者的救援工作中。設計了嵌入式讀寫器，具有便攜、可移動及簡單的人機交互等特點。在不影響人們日常生活的同時，通過RFID標簽的普及會極大地提高災后的搜救效率。