基于BLE的电子货架标签系统的研究与设计

【摘要】电子货架标签(ElectronicShelfLabel,ESL)是一种放置在货架上、可替代传统纸质价格标签的电子显示装置。每一个电子货架标签通过有线或者无线网络与商场计算机数据库相连,并将最新的商品价格通过电子货架标签上的显示屏显示出来。电子货架标签能够实现收银台商品价格和货架标签价格的一致性,具有操作简单,无需大量纸质资源和人力等优点。电子货架标签系统目前主要采用有线方式和无线方式进行数据传输,有线方式主要存在布线困难,可移动性差,运行和维护成本高等缺点。无线方式目前国内外主要采用有源射频技术和ZigBee技术,存在功耗大,成本高等缺点。本文在比较了目前主流的无线通信技术的基础上,对低功耗蓝牙(BluetoothLowEnergy)技术的协议规范和功能特点进行了深入研究,将低功耗蓝牙无线通信技术、新型显示技术及软硬件协同整合开发技术相结合,提出了一种基于低功耗蓝牙的电子货架标签系统的解决方案。本文首先介绍了电子货架标签系统的总体架构和工作原理,然后采用集微控制器和射频于一体的CC2540为主控芯片、电子纸为显示器进行电子货架标签和蓝牙主机的设计,实现数据收发、电子纸显示和电量检测等功能。为了实现网关和电子货架标签之间良好的通信和交互,并尽量减少携带的数据,且定义了一套网关和电子货架标签之间通信的协议。本文同时介绍了网关的硬件平台,采用ARM9为主控制器,在该平台上移植Linux内核,Qt图形用户界面,实现数据处理和转发。最后对整个系统功耗进行分析,从软硬件两方面进行低功耗控制,并搭建了系统测试平台,进行了功耗和系统测试。通过对整个系统的功耗测试和系统测试结果表明,该电子货架标签系统无线通信稳定可靠,具有低功耗、低成本、易于使用等优点,并具有很大的市场应用前景。
【作者】张彩祥；
【导师】丁磊；
【作者基本信息】广东工业大学，计算机应用技术，2014，硕士
【关键词】BLE；电子货架标签；电子纸；网关；低功耗；

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