圖10.標簽以0.1 m/s 的速度穿過讀取器的實驗結(jié)果

圖11.標簽以0.2m/s 的速度穿過讀取器的實驗結(jié)果

系統(tǒng)功能驗證測試是在有工業(yè)傳送帶的實際環(huán)境中進行的。實驗裝置包括一條傳送帶、六個便攜式讀取器、無電池BLE標簽和便攜式示波器。傳送帶長18 m，六個讀取器設(shè)為連續(xù)發(fā)射功率27 dBm，并沿傳送帶一邊等間距排列放置，讀取器間距Dx = 2.9 m，讀取器與標簽間距Dy = 0.4 m，如圖12 所示。圖13 是標簽和測量標簽的便攜式示波器。在完成初始啟動階段前，標簽一直在讀取器之間往返移動。在第一個實驗中，標簽安裝了一個330 F 的Cstorage 電容器，在跨過第33 個讀取器后，完成初始啟動階段，與公式（5）的計算結(jié)果相符。在第二個實驗中，Cstorage 電容降到100 F，越過13個讀取器后初始啟動成功，完全符合公式（5）的推算結(jié)果。這些實驗重復(fù)做三遍，實驗結(jié)果相同。

圖12.實驗裝置：讀取器的放置和安裝在傳送帶上的標簽及標簽所連的示波器。

圖13.實驗裝置：安裝在傳送帶上的標簽及標簽所連示波器。

6.結(jié)論

本文詳細介紹了一個基于RF WPT 技術(shù)的無電池BLE 標簽資產(chǎn)跟蹤系統(tǒng)，研究目的是探索有助于最大程度減少射頻讀取器數(shù)量的設(shè)計見解和最佳解決方案。本著這個研究目的，本文選擇了基于WPT 和BLE 通信的系統(tǒng)架構(gòu)，提出一個利用最大電壓Vh、RF-DC 轉(zhuǎn)換器的靈敏度和PCE、標簽的移動速度、能耗等系統(tǒng)參數(shù)，計算所需最少讀取器數(shù)量NoR 的數(shù)學(xué)模型。本文還開發(fā)一個系統(tǒng)設(shè)計方法，并采用該方法計算讀取器的最小數(shù)量。數(shù)學(xué)模型還針對專門設(shè)計和表征的RF-DC 轉(zhuǎn)換器的特定電路體系結(jié)構(gòu)，提供了系統(tǒng)設(shè)計見解和指導(dǎo)原則。此外，本文還提供了無電池BLE 資產(chǎn)跟蹤標簽的速度和讀取器數(shù)量之間的數(shù)學(xué)關(guān)系。最后，為證明實驗結(jié)果與所提出模型之間的一致性，所提出的計算最小讀取器數(shù)量和測量速度的方法的可行性，本文進行了實際系統(tǒng)測試。