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Ultra-High-Frequency Radio-Frequency-Identification Baseband Processor Design for Bio-signal Acquisition and Wireless Transmission in Healthcare System
IEEE Transactions on Consumer Electronics ( IF 4.3 ) Pub Date : 2020-02-01 , DOI: 10.1109/tce.2019.2956627 Shuenn-Yuh Lee , Chieh Tsou , Peng-Wei Huang
IEEE Transactions on Consumer Electronics ( IF 4.3 ) Pub Date : 2020-02-01 , DOI: 10.1109/tce.2019.2956627 Shuenn-Yuh Lee , Chieh Tsou , Peng-Wei Huang
Healthcare systems have been an important part of the research on consumer electronics in recent years. To be a mass-market product, a healthcare system is combined with a home control system. In this article, an ultra-high-frequency radio-frequency-identification (UHF RFID) wireless interface is built and implemented for the bio-signal monitoring of the healthcare system. This interface is composed of a digital baseband processor with an application specific integrated circuit (ASIC) for the RFID reader and tag. All functions are implemented to fit the requirement of electronic product code class 1 generation 2 protocol, such as cyclic redundancy check/verify, pulse interval encoding, and bi-phase space coding. The system platform was built to obtain bio-signals, which can demonstrate the hand-shaking stage and communication between the reader and tag at the same time. The tag was fabricated under the 180-nm standard CMOS process with the average power consumption of only 73.62 $\mu \text{W}$ . The reader was implemented by a field programmable gate array in the system. The power consumption of the entire system combined with those in our previous works, which include analog front-end and radio-frequency front-end, is considered. It achieves 75 $\mu \text{W}$ , which is lower than those achieved with the existing state-of-the-art wireless interface. Moreover, the wearable device with ASICs is proposed to feature on relative low power and small size. Thus, it is more suitable for consumer electronics.
中文翻译:
用于医疗系统生物信号采集和无线传输的超高频射频识别基带处理器设计
近年来,医疗保健系统一直是消费电子研究的重要组成部分。要成为大众市场产品,医疗保健系统与家庭控制系统相结合。在本文中,为医疗保健系统的生物信号监测构建并实现了超高频射频识别 (UHF RFID) 无线接口。该接口由数字基带处理器和用于 RFID 阅读器和标签的专用集成电路 (ASIC) 组成。实现了循环冗余校验/校验、脉冲间隔编码、双相空间编码等电子产品编码类1代2协议要求的所有功能。建立系统平台以获取生物信号,可以同时演示握手阶段和读写器与标签之间的通信。该标签采用 180 纳米标准 CMOS 工艺制造,平均功耗仅为 73.62 $\mu \text{W}$ 。阅读器由系统中的现场可编程门阵列实现。整个系统的功耗结合我们之前的工作,包括模拟前端和射频前端,都被考虑在内。它实现了 75 $\mu \text{W}$ ,这低于使用现有最先进无线接口实现的那些。此外,建议使用具有 ASIC 的可穿戴设备具有相对低功耗和小尺寸的特点。因此,它更适合消费电子产品。该标签采用 180 纳米标准 CMOS 工艺制造,平均功耗仅为 73.62 $\mu \text{W}$ 。阅读器由系统中的现场可编程门阵列实现。整个系统的功耗结合我们之前的工作,包括模拟前端和射频前端,都被考虑在内。它实现了 75 $\mu \text{W}$ ,这低于使用现有最先进无线接口实现的那些。此外,建议使用具有 ASIC 的可穿戴设备具有相对低功耗和小尺寸的特点。因此,它更适合消费电子产品。该标签采用 180 纳米标准 CMOS 工艺制造,平均功耗仅为 73.62 $\mu \text{W}$ 。阅读器由系统中的现场可编程门阵列实现。整个系统的功耗结合我们之前的工作,包括模拟前端和射频前端,都被考虑在内。它实现了 75 $\mu \text{W}$ ,这低于使用现有最先进无线接口实现的那些。此外,建议使用具有 ASIC 的可穿戴设备具有相对低功耗和小尺寸的特点。因此,它更适合消费电子产品。包括模拟前端和射频前端。它实现了 75 $\mu \text{W}$ ,这低于使用现有最先进无线接口实现的那些。此外,建议使用具有 ASIC 的可穿戴设备具有相对低功耗和小尺寸的特点。因此,它更适合消费电子产品。包括模拟前端和射频前端。它实现了 75 $\mu \text{W}$ ,这低于使用现有最先进无线接口实现的那些。此外,建议使用具有 ASIC 的可穿戴设备具有相对低功耗和小尺寸的特点。因此,它更适合消费电子产品。
更新日期:2020-02-01
中文翻译:
用于医疗系统生物信号采集和无线传输的超高频射频识别基带处理器设计
近年来,医疗保健系统一直是消费电子研究的重要组成部分。要成为大众市场产品,医疗保健系统与家庭控制系统相结合。在本文中,为医疗保健系统的生物信号监测构建并实现了超高频射频识别 (UHF RFID) 无线接口。该接口由数字基带处理器和用于 RFID 阅读器和标签的专用集成电路 (ASIC) 组成。实现了循环冗余校验/校验、脉冲间隔编码、双相空间编码等电子产品编码类1代2协议要求的所有功能。建立系统平台以获取生物信号,可以同时演示握手阶段和读写器与标签之间的通信。该标签采用 180 纳米标准 CMOS 工艺制造,平均功耗仅为 73.62 $\mu \text{W}$ 。阅读器由系统中的现场可编程门阵列实现。整个系统的功耗结合我们之前的工作,包括模拟前端和射频前端,都被考虑在内。它实现了 75 $\mu \text{W}$ ,这低于使用现有最先进无线接口实现的那些。此外,建议使用具有 ASIC 的可穿戴设备具有相对低功耗和小尺寸的特点。因此,它更适合消费电子产品。该标签采用 180 纳米标准 CMOS 工艺制造,平均功耗仅为 73.62 $\mu \text{W}$ 。阅读器由系统中的现场可编程门阵列实现。整个系统的功耗结合我们之前的工作,包括模拟前端和射频前端,都被考虑在内。它实现了 75 $\mu \text{W}$ ,这低于使用现有最先进无线接口实现的那些。此外,建议使用具有 ASIC 的可穿戴设备具有相对低功耗和小尺寸的特点。因此,它更适合消费电子产品。该标签采用 180 纳米标准 CMOS 工艺制造,平均功耗仅为 73.62 $\mu \text{W}$ 。阅读器由系统中的现场可编程门阵列实现。整个系统的功耗结合我们之前的工作,包括模拟前端和射频前端,都被考虑在内。它实现了 75 $\mu \text{W}$ ,这低于使用现有最先进无线接口实现的那些。此外,建议使用具有 ASIC 的可穿戴设备具有相对低功耗和小尺寸的特点。因此,它更适合消费电子产品。包括模拟前端和射频前端。它实现了 75 $\mu \text{W}$ ,这低于使用现有最先进无线接口实现的那些。此外,建议使用具有 ASIC 的可穿戴设备具有相对低功耗和小尺寸的特点。因此,它更适合消费电子产品。包括模拟前端和射频前端。它实现了 75 $\mu \text{W}$ ,这低于使用现有最先进无线接口实现的那些。此外,建议使用具有 ASIC 的可穿戴设备具有相对低功耗和小尺寸的特点。因此,它更适合消费电子产品。