CN102117418A - 基于rfid的水产品货架期预测信息读写器的设计与实现 - Google Patents

Abstract

本读写器是由微处理器MSP430F149、射频收发器nRF905等芯片和电路组成，基于嵌入式系统设计原理设计，属于无线射频技术在监测技术领域的应用。该读写器利用射频识别技术发送指令到各标签，并接收各标签发送的信息，实现水产品在冷链流通过程中的实时信息的采集和处理。本读写器可以识别多标签，还能设置标签的工作方式，发送多种格式的指令，读取标签识别码ID和水产品流通过程中的实时信息。读写器在接收并同步显示标签信息后由微处理器处理存储至扩展存储器，待用户需要时，可方便地在读写器上查询或经读写器的串口将这些数据传输至电脑上查询，解决了水产品冷链流通过程中实时监测温度等难题。

Description

基于RFID的水产品货架期预测信息读写器的设计与实现

技术领域

本RFID读写器是嵌入式系统技术和无线射频技术的集成创新，应用在多种水产品“从池塘到餐桌”的整个冷链流通过程中的实时信息的监测。

背景技术

近年来水产品安全事件的频繁发生，使得相关科研单位及其他部分都致力于探索不同的控制水产品安全的方法，即必须实现水产品在冷链流通过程的全程可跟踪和追溯，因此必须构建冷链实时信息的监测系统。

当前监测系统中，最常用的如条形码技术，该技术价格低廉，就今天企业和食品流通的现状，采用它进行信息标识更具可操作性。条形代码是一种微型数据文件，将符号转换为可读的数据，在信息传输系统中，提高仓库操作效率与正确率，推动仓库货位周转。但条形码存储的信息一旦写入便不可修改，并且不可重复使用。

而RFID系统因其本身所具有的特点，如体积小、容量大、可重复使用等，可支持快速读写、移动识别、定位及长期跟踪管理，为彻底解决水产品溯源和实时信息检测提供了可行的方案。由于RFID读写器能读写标签，因此RFID系统能反映水产品的流通渠道，更能反映流通过程中的各种实时信息，如温度、货架期等。但国内外对于RFID在食品行业的应用都还处于发展的初期，如泰国、澳大利亚、英国在畜牧等方面利用RFID完成了全程监控动物的基本状况，并在整个产业链当中追踪与监管。我国的食品工业目前与国外还不具可比性，对于食品的跟踪和追溯只是在少数，应用RFID进行食品安全保障的更在少数，只有部分城市的部分重要食品类别上开展。如目前在浙江等地已开始尝试对水产品采用此技术以实现水体到餐桌的全程质量跟踪管理。因此，在嵌入式系统技术日臻成熟的今天，将其与RFID技术结合研发应用于多种水产品的读写器，具备实现的可能性，并具有较好的发展前景。

发明内容

本读写器的射频模块工作频率是433MHz，与标签的通信距离是0～15m，属于远距离射频识别系统，因此采用电磁反向散射耦合的方式实现读写器和标签间能量的传递和数据的交换。

RFID读写器以MSP430F149为其微处理器，控制其余五大模块的工作。由于MSP430F149有大量的管脚、丰富的外围模块功能及强大的处理能力，故能较好地协调、管理各模块的工作，其各引脚的使用情况见图1所示。MSP430F149的基本外围电路包括晶体振荡器电路和复位电路，为芯片的工作提供时钟信号和复位信号。图2是32.768KHz的晶体振荡器是为处理器提供系统主时钟，图3是一个8MHz的晶振为MSP430F149的高速外围模块提供子系统时钟。图4所示的MSP430F149复位电路，按键产生的复位信号经过防抖动的滤波处理后经三个与非门的缓冲和延迟送到MSP430F149的复位引脚。

按照信号类型划分，可以本读写器划分为模拟部分和数字部分。图5是模拟部分收发数据的示意图，对于其发送端，首先由频率稳定的石英晶体振荡器产生所需的工作频率，震荡信号被馈送到由信号编码的基带信号控制调制器，同时将此基带信号送到频率合成器，经功率方法输出调制后的信号达到所需电平，耦合到震荡线圈输出。接收端则采用隔开的信号信道接收震荡线圈上受到的微弱信号，将此微弱信号放大、滤波除杂，经过混频提取基带信号，然后经过ASK或者FSK的解调后，可以得到来自标签的数据信息。

从功能上来看，RFID读写器的数字部分应该是一个完整的数据处理和控制系统，必然包括处理器、存储器、电源管理、用户界面、控制端口和数据端口等组成部分，图6即是本读写器的数字组成部分的示意图。数字部分主要完成的任务有：

(1)初始设置读写器，协调读写器的运行；

(2)与系统软件通信，执行系统软件命令；

(3)进行读写器与标签的身份验证；

(4)控制与标签的通信过程；

采用挪威Nordic VLSI公司推出的nRF905作为本读写器的射频收发器，采用SPI接口与微控制器通信，配置非常方便。此外，功耗非常低，工作于接收模式时的电流仅为12.5mA，以最大功率发射时的电流也仅为30mA，易于实现节能；其工作的范围是-40℃至+85℃，能在冷链这个特殊环境下收发信息。射频芯片nRF905的14个引脚与微处理器的IO口相连接，便可实现其控制RFID模拟前端模块的通信过程的控制与管理，具体的连接电路见图7所示。nRF905有两种活动模式，即ShockBurst RX、ShockBurst TX，两种节电模式，即掉电和SPI编程、STANDBY和SPI编程，共四种工作模式，这四种工作模式可通过P4.1(TRX_CE)、P4.2(TX_EN)、P4.0(PWR_UP)设置。通过MSP430的SPI接口(P5.0-P5.3)设置RF配置寄存器，并初始化uRF905的其余四个寄存器，而后配合P5.6(CD)、P5.5(AM)、P5.4(DR)便可控制uRF905的工作过程。

液晶显示屏的主要任务是，在读取到标签数据后进行显示，同时还包括其他的用户功能界面。RFID读写器的显示屏采用了深圳市拓普微科技开发有限公司生产的专用液晶显示模块的超薄系列产品LM6059BCW。128*64全点阵图形显示，全屏可显示16*8个ASCII码，工作温度是-20至+70℃，外形尺寸为50.9*40.9*8.7max(t)，超亮LED背光，适宜做本读写器的液晶屏。LM6059BCW和微控制器MSP430F149的连接方式见图8。其中MSP430F149的P6的8位并口与LM6059BCW的D0-D7连接，以实现指令/显示数据的传输；MSP430F149的P4.3、P4.4、P4.5、P4.6、P4.7与显示屏的1-5号引脚连接，实现对LM6059BCW工作过程的控制；因LM6059BCW和微控制器MSP430F149的工作电压均为3.3V，故相应引脚可直接相连。

美国Dallas公司生产的一种串行实时时钟/日历芯片DS1302为本读写器提供时间信息，该芯片具有引脚少、体积小、性价比高、宽温(可选的工业温度范围-40℃至+85℃)工作等优点。实时时钟，可对秒、分、时、日、周、月以及带闰年补偿的年进行计数。只需DS1302的引脚5、6、7与单片机MSP430F149的引脚P2.5、P2.6、P2.7连接，进行串行传输数据，即可为读写器提供时间信息，连接方式见图9。

RFID读写器在读取标签数据时，根据用户需要可能需要读取某些标签的所有数据，而MSP430F149的存储空间主要用来存储程序及中间数据，不能满足存储大量标签数据的需求。故，在硬件设计上采用SPI电路外扩一片ATMEL的型号为Data Flash芯片AT45DB021D。选择AT45DB021D的1、2、4、8号引脚与单片机MSP430F149的SPI0各引脚连接以串行传输货架期、温度、时间等信息，其连接方式见图10。

由于RFID读写器要完成初始标签货架期、初始自身和标签时间、读取标签信息并即时显示、以RS232方式传输数据至上位机、控制自身工作(如：开关机、复位)等其他功能，因此需要较多的按键，现暂预留8个通用I/O口，一个/RST引脚、一个DVCC引脚，即共预留10个按键功能。按键与相关软件配合实现读写器及标签的初始设定、及协调两者通信和工作等功能。采用单键输入式键盘，设置各个口线为输入模式，通过中断方式获取各个口线是否有键按下，有键按下则口线端电平为高，否则为低。MSP430F149的DVCC、/RST、P1.0～1.7分别和10个按键线连线，上拉电阻保证了按键断开时，DVCC、/RST、P1.0～1.7有确定的高电平，具体连接电路见图11。

由于电脑串口RS232电平是-10v～+10v，而一般的单片机应用系统的信号电压是TTL电平0～+5v，因此需要一个器件进行电平转换。MAX232是由德州仪器公司(TI)推出的一款进行电平转换的兼容RS232标准的芯片，用于实现读写器和电脑的RS232串口通信。其中RS232接口与上位机连接，MAX232的9号、10号引脚与MSP430F149的收发引脚连接。另外，RFID读写器采用JTAG调试系统程序，JTAG口的四个引脚可直接与MSP430F149的TCK、TMS、TDI、TDO相连接。鉴于本读写器外形体积的考虑，本JTAG口只引出其14个引脚的1～7号引脚。RS232电路与JTAG口电路的具体连接方式见图12。

MSP430F149低电源电压范围为1.8-3.6V，其正常工作电压为3.3V。另外本系统还需要液晶显示屏、射频芯片器等外围器件，这些外围器件对加到输入脚或输出脚的电压通常是有限制的。如果接入的电压过高，将引起数据丢失或者元件破坏。因此要对工作电压不同的器件进行电平转换。本系统所用到的器件的工作电压如下：

射频芯片nRF905：3.0-5.5V

液晶显示屏LM6059BCW：2.8-3.3V

扩展存储AT45DB021D：2.7-3.6V

日历时钟芯片：2.5-5.5V

键盘电路：3.3V

用户LED：MSP430F149引脚供电

RS232串行接口：已用MAX232进行转换

由此可见，读写器的所有芯片模块均可在3.3V电压时正常工作，因此，无需进行不同电压值的转换，可统由3.3V锂电池直接供电。

附图说明

图1为读写器的引脚分配示意图

图2为微处理器MSP430F149的晶振电路

图3为微处理器MSP430F149的高速外围模块的晶振电路

图4为MSP430F149的复位电路

图5为RFID读写器模拟部分收发数据过程示意图

图6为RFID阅读器数字部分构成示意图

图7为射频芯片nRF905的外围电路

图8为液晶显示屏LM6059BCW的外围电路

图9为日历时钟芯片DS1302的外围电路

图10为扩展存储芯片AT24DB021D的外围电路

图11为读写器单键按键电路

图12为RS232与JTAG的接口电路

图13为读写器红绿LED指示灯电路示意图

具体实施方式

以下内容是结合附图对本发明的货架期预测指示器作进一步详述。

基于RFID的水产品货架期预测信息读写器，其主要由控制器模块、RFID模拟前端模块、存储模块、接口模块、电源管理模块、用户界面模块(按键模块、用户LED、TFT LCD、时钟模块)等六大模块组成。按键模块包括电源开关键、复位键、读取键、<、>、确认、返回等七个按键。其中，控制器模块用于管理和控制整个读写器的正常运行，RFID模拟前端模块用于发送指令到标签和接收标签信息，存储模块用于存储读写器读写到的标签实时信息或标签历史信息以供查询，接口模块用于JTAG调试读写器程序和与电脑RS232串口通信，电源管理模块主要是直接为控制器模块和RFID模拟前端模块供电。用户界面模块包括按键模块、用户指示灯、液晶显示屏LM6059BCW以及日历时钟芯片DS1302，用于实现用户可视化操作的功能。

水产品货架期预测信息读写器向标签发送的指令，主要有四种：初始化、读当前、读历史、改邮编等四种指令。在线JTAG口调试读写器系统软件时，通过配置读写器射频模块的配置寄存器RF-Configuration-Register，设置读写器接收缓冲区的大小为32个字节，即：读写器每次发送32个字节或接收32个字节为一次收发操作。这32个字节的使用情况为：指令格式(1B)、标签ID(8B)、水产品品种(2B)、系统时间(8B)、邮政编码(6B)、温度(4B)、货架期(3B)，这7段内容构成每次射频通信的一个数据包。设置读写器的发送缓冲区大小为8个字节：指令格式(1B)，其他(7B)，这两段构成读写器的发送数据包。无论是接收缓冲区还是发送缓冲区，若某个字节为0xff，认为该字节为空或无意义。

指令格式分配1个字节，可提供255(0～2^8.-2)种指令格式，本指示器先包含四种指令格式，这四种指令格式的标识码分别为：0x01-初始化时间、0x02-初始化品种、0x03-初始化货架期、0x04-修改邮编、0x05-读当前、0x06-读历史，其余249种指令格式以备后用。标签ID分配8个字节，即可共识别的标签数目多达2⁶⁴-1个(0～2⁶⁴-2)，有效地确保了全球标签ID的唯一性。水产品品种分配2个字节，即与本读写器配套的标签可用于监测65279(0～2¹⁶-1-2⁸)种类的水产品，例如：0x0001-南美白对虾、0x0002-鲳鱼、0x0003-带鱼…0xfefe-金枪鱼等等。系统时间分配8个字节，系统时间格式为“月月日日时时分分”每个字节表示一位时间，如用0x00、0x08、0x00、0x01、0x01、0x04、0x03、0x05表示08月01号14时35分。邮政编码即是当前邮政系统采用的六位编码制的邮编，本读写器通过邮编显示水产品流通渠道，从而使得水产品冷链流通的全程追踪和溯源功能得以实现，用一个字节表示邮编的一位。温度值(±XXX)对应的四个字节，四个字节的第一字节用于表示温度是零度以下还是零度以上，用0x01代表零度以上，用0x10代表零度以下，其余三个字节均为一个字节表示一位温度值，如0x01、0x02、0x09、0x07表示+29.7℃。系统为货架期(XXX)段分配了3个字节，每个字节表示货架期的一位，如0x01、0x07、0x06表示货架期为17.6天。

在读写器发送指令时，根据不同的指令，包含8个字节的数据包所代表的含义也不同。当读写器发出初始化时间指令数据包时，数据包第一个字节内容为0x01，最后一个字节为0xff(无意义)，中间的6个字节表示用于表示预设置的系统时间“年年年年月月日日时时分分”，每4bit表示一位时间，如0x20、0x09、0x12、0x25、0x14、0x56表示2009年12月25号14时56分。当读写器发出初始化水产品品种指令时，数据包的第一个字节内容为0x02，第二个字节表示水产品品种，其余6个字节均用0xff填充。当读写器发出初始化货架期指令时，数据包的第一个字节内容为0x03，第2～4个字节用于存储初始化货架期值，每个字节表示货架期值的一位，如用0x01、0x02、0x06表示初始化货架期值为12.6天；第5～7个字节用于存储水产品当前的品质参数A，每个字节表示货架期值的一位，如用如用0x01、0x00、0x07表示初始化货架期值为10.7天；最有一个字节表示水产品所经历的时间长度，如用0x01、0x06表示水产品自产出后已经流通1.6天。当读写器发出修改邮编指令时，数据包的第一个字节指令为0x04，此时的“修改邮编指令”包初始化邮编以及在水产品流通过程中根据实际地点的不同而修改邮编，两种情况下的数据包含义是一样的；最后一个字节用0xff填充，中间的6个字节用于表示邮政编码，每个字节表示一位邮编。

当读写器发出读当前指令时，数据包的第一个字节指令为0x05，其余7个字节均为0xff，而后读写器转换为接收状态(收发状态切换时间不到650us)，在接收到匹配标签的32个字节后，读写器切换到空闲状态。当读写器发出读历史指令时，数据包的第一个字节指令为0x06，其余7个字节均为0xff，而后读写器转换为接收状态(收发状态切换时间不到650us)，在接收到匹配标签的32个字节后，完成一次读取操作，把32个字节数据经由SPI口传输至微处理器MSP430F149，此时读写器仍保持接收状态以接收匹配标签的所有历史数据，直至接收到匹配标签的32个字节的后23个字节均为0xff，表示该匹配标签的所有历史数据均发送完毕，读写器工作状态切换为空闲模式，以节约功耗。读写器读取的标签信息数据包在经过MSP430F149的处理和解析后，均需通过微处理器的SPI口传输至扩展存储芯片AT45DB021D进行存储；当用户需要这些数据时，微处理器便从该存储芯片中读出数据，通过读写器的显示屏查看信息，或者经RS232串口将这些数据传输到电脑并以.txt方式保存，从而可以追溯水产品冷链流通渠道，查阅水产品流通过程中的温度、货架等信息的变化情况。从而，可以直观快速地确保水产品的质量，并及时发现不安全的水产品所在地及其流通渠道，确定权责，避免发生水产品不安全事故。最终，实现了水产品在冷链流通过程中温度、货架期等信息的自动化、智能化地实时监测。

在读写器发出指令时，读写器的红色LED指示灯亮，一次发送操作完成时红色指示灯熄灭；在读写器接收标签信息时，读写器的绿色LED指示灯亮，一次接收操作完成时绿色指示灯熄灭；若读写器未出于收发信息状态，则红绿色LED指示灯均熄灭。

本发明装置采用的主要技术如下：

1.嵌入式技术

整个水产品货架期预测信息读写器的设计，是基于嵌入式系统技术的原理进行的。嵌入式系统不仅可采集大量信号、处理速度快、实时性好，最重要的是其强稳定性，一旦开始运行就不要用户过多的干预。另外，本读写器具备功能丰富的按键再配合系统软件，使得读写器有很好的交互性。微处理器MSP430F149、射频收发器nRF905、液晶显示屏LM6059BCW、扩展存储芯片AT45DB021D、日历时钟芯片DS1302等芯片及相关外围电路等，基于嵌入式理论，集成设计在一个PCB板上，实现读写器的所有功能。微处理器MSP430F149，其自带有60KBFLASH和2KB RAM，FLASH主要用于存放系统主程序，射频收发子程序、液晶显示子程序、SPI扩展存储子程序、系统时间子程序等程序，RAM主要用于存储读写器运行过程的中间变量。MSP430F149还支持UART功能和SPI功能，这使得读写器无需外加模拟电路便可方便实现与上位机串口通信、SPI扩展存储和SPI射频模块通信的功能。MSP430F149的主频率可达8Mhz，使其快速处理数据的能力得到保障。

2.SPI技术

串行外围设备接口(SPI，Serial Peripheral Interface)技术是一种同步串行接口，其硬件功能很强，与SPI有关的软件很简单，因而使得微处理器MSP430F149有更多的时间处理其他数据流。MSP430F149支持两路SPI(SPI0和SPI1)，其中SPI0用于和扩展存储AT45DB021D连接，SPI1用于和射频芯片nRF905连接，其连接原理是一样的。

读写器的每个SPI口均只连接着一个芯片，并且SPI0和SPI1不同时工作，本读写器的两路SPI都采用3线SPI操作，这三线分别为：SIMO(从进主出)、SOMI(从出主进)、UCLK(USART时钟)、MSP430F149通过这三根线与外围芯片同步串行通信。SPI总线的时钟线UCLK由主机控制，即由微处理器MSP430F149控制，此时只需设置SPI寄存器中的MM为1即可实现MSP430F149的主机功能。SPI是全双工的，即主机在发送的同时也在接收数据，传输的速率由主机MSP430F149的系统程序设置。主机MSP430提供时钟UCLK和数据，从机利用这一时钟接收数据，或在这一时钟下送出数据。

现以SPI0为例，详述微处理器MSP430与扩展存储AT45DB021D的一次SPI操作过程。当用户需要把一次标签信息数据包存储值扩展存储AT45DB021D，SPI扩展存储子程序在UCLK引脚上的UCLK的作用下开始同步串行通信。首先，数据经由主SIMO引脚移出，并在相应的UCLK周期的中间，从SIMO锁存数据。而后，当移完所有数据时发送移位寄存器为空，表示数据已经写入发送缓存UTXBUF，此时启动在SIMO引脚的数据发送，最高位优先发送。同时，AT45DB021D把接收到的数据移入通用移位寄存器，当移完所有预设位时，通用移位寄存器中的数据移入接收缓存，并设置中断标志URXIFG，表明完成一次SPI数据传输，此时数据再透明存储至AT45DB021D的存储区即可。

3.无线射频技术

无线射频技术，简称为RFID(Radio Frequency Identification)，是一种非接触式的自动识别技术，可在读写器和标签之间进行非接触双向数据传输，以达到目标识别和数据交换的目的。本读写器采用nRF905作为射频收发器，其ShockBurst工作模式，自动处理字头和CRC(循环冗余码校验)，使用SPI接口与微控制器通信，由于SPI硬件功能很强，因此射频通信子程序很简单。

射频收发器nRF905可工作于高频频段433/868/915MHz，考虑到射频芯片工作在433MHz有最佳的稳定性，并且本读写器的通信距离在几十米内，故选用433MHz作为读写器的工作频段，采用PCB板载天线，以ISO15693为射频技术标准，具有0～15米的有效读写距离。鉴于读写器的数字部分需一直处于活动状态，故采用有源方式工作。本读写器的射频卡采用主动式方式发送信号，发射的信号仅穿过障碍物一次，适宜于有障碍物的应用中，即适用于水产品的冷链流通过程。

在读写器未处于收发状态时，射频收发器nRF905处于节能模式中的空闲模式，其内部的部分晶体震荡提处于工作状态。当读写出处于ShockBurstTM时，使用片内的先入先出堆栈区，数据低速从微控制器MSP430F149送入，但经由nRF905高速发射，这样可以尽量节能。因此，使用低速的微控制器也能得到较高的射频数据收发速率。此外，与射频协议相关的所有高速信号的处理都在nRF905片内进行，同时也减少了整个系统的平均电流。在ShockBurstTM收发模式下，nRF905自动处理字头和CRC校验码。在接收数据时，自动把字头和CRC校验码移去，实现标签信息和读写器指令的透明传输。当所有的数据接收完毕时，nRF905把DR引脚和AM引脚置低，通知微处理器MSP430数据接收完毕。在发送数据时，自动加上字头和CRC校验码，当发送完成后，DR引脚通知微处理器MSP430数据发射完毕。

4.基于数组的ID-二进制树标签识别防冲突技术

水产品RFID系统的读写器和标签的对应关系为1:N，因此，RFID读写器与标签之间的通信信道面临着信道共享和访问冲突问题，由于多个标签共享Tag-to-Reader的上行信道。因此，当读写器发出读取命令后，多个标签可能同时回应读写器的读取命令，如果没有相应的防冲突机制，必然会引起标签冲突的发生，致使读写器无法正确读取或漏读标签信息。

由于RFID通信系统的自身特点，以及标签的计算和存储能力，传统的防冲突技术在RFID系统中并不适用。因此本读写器采用一种新的基于二进制数树的防冲突算法(Array-based ID-binary tree anti-collision algorithm，AIBT)，即：基于数组的ID-二进制树标签识别防冲突技术。该算法的特点在于将多个标签ID的识别转换为构造一颗唯一的标签ID-二进制树，读写器通过数组存储标签识别过程中所获得的历史信息和构造线索，加快该ID-二进制树的构造，标签利用计数器保存标签在该数组中的深度。标签端开销小，仅仅需要增加一个栈计数器，与本读写器对应的标签ID号为16个字节，数组的最大长度是2¹²⁸-1，因此附加的计数器最长是128位。与传统的RFID标签防冲突算法比较，AIBT算法能明显地减少重复查询次数，显著地降低数据传输量和能耗，算法实现简单。

Claims (4)

1.按信号类型，本读写器可分为模拟部分和数字部分，模拟部分负责读写器和标签之间的通信，而数字部分需要控制整个通信过程以及处理各种数据。模拟部分以单片射频收发芯片nRF905为主，还包括PCB板载天线、晶振等芯片和相关电路；数字部分以嵌入式微处理器MSP430F149为主，此外还包括液晶显示屏LM6059BCW、日历时钟芯片DS1302、1Mb数据存储芯片AT45DB021D、RS232串口、JTAG口、红绿指示灯、开关键和6个独立单键按键(即：复位、菜单、确认、返回、<、>)等外围电路以及各芯片间的连接电路组成。

2.阅读器的数字部分，微处理器MSP430F149自带的60KB FLASH主要用于存放系统代码，如：主程序、发送标签指令子程序、读取标签信息子程序、扩展存储子程序、液晶显示子程序、日历时钟子程序、RS232串口通信等子程序；其自带的2KB RAM主要用来存储系统运行时的中间数据，如计算货架期时的过程数据等。其中，LM6059BCW用于显示信息，DS1302为阅读器提供时钟，AT45DB021D用于存储标签信息，与上位机通信是通过RS232串口，MSP430F149用于处理读写器的所有数据，并通过标准DIP接口与模拟部分进行通信。

3.阅读器的模拟部分，即由射频芯片nRF905、PCB板载天线等电子电路构成，工作频段是433MHz，通信距离在0～15米。主要功能包括：产生高频的发射功率，启动标签并为它提供能量；把来自读写器数字部分的数字信号调制成模拟信号，并发送给标签；而后接收来自标签的高频信号并解调成数字信号，交由数字部分处理。

4.本读写器选用3.6V锂电池供电，在读写未处于收发状态时，工作在活动模式(3.6V，250uA)；在其处于收发状态时，还需为nRF905提供能量(3.6V，30mA)。读写器的主要功能包括：

(1)发送多种指令给标签，如：初始化时间，初始化货架期，初始化水产品品种、修改邮政编码、读取当前实时数据(时间、温度、货架期)，读取历史数据等；

(2)接收来自标签的数据包，并解析和处理；

(3)用户界面功能，根据按键操作执行相关功能，如：与RFID标签开始通信，在接收标签数据时经由FSTN LCD显示；通信结束后，FSTN LCD返回功能界面或用户关机；

(4)与上位机通信，把从标签接收到的数据经由串口传输至上位机。

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