RFID與基于ZigBee技術(shù)WPAN融合的研究.pdf

1、近幾年來(lái)隨著RFID和基于ZigBee協(xié)議的無(wú)線個(gè)域網(wǎng)(WPAN)的飛速發(fā)展，人們對(duì)RFID使用的便利性以及ZigBee組網(wǎng)的靈活性要求越來(lái)越高。本文首先分析研究了這兩種技術(shù)的特點(diǎn)、標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議及實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，從理論基礎(chǔ)到建模仿真，給出了實(shí)際電路的設(shè)計(jì)方案和相關(guān)軟件流程、算法。然后結(jié)合UHF頻段RFID和2．45GHz zigBee無(wú)線個(gè)域網(wǎng)在使用中互補(bǔ)性強(qiáng)、技術(shù)沖突小等特點(diǎn)，提出把二者進(jìn)行融合研究的新觀點(diǎn)、新方法及混合型無(wú)線傳感識(shí)別網(wǎng)絡(luò)

2、(HybfidWireless Sensor Identification Networks)的實(shí)現(xiàn)方案。通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明了二者結(jié)合的可行性，從而把RFID技術(shù)由單純節(jié)點(diǎn)方式的信息采集推廣到在無(wú)線個(gè)域網(wǎng)絡(luò)中自組網(wǎng)、協(xié)同操作的應(yīng)用，為最終實(shí)現(xiàn)“物聯(lián)網(wǎng)”提供了一條簡(jiǎn)單、可行的途徑。目前，這兩種技術(shù)的融合在國(guó)內(nèi)外尚未見(jiàn)到有關(guān)應(yīng)用方面的報(bào)道。 本論文的重點(diǎn)分別在第二章RFID系統(tǒng)設(shè)計(jì)、第三章ZigBee模塊設(shè)計(jì)及第四章雙方接口軟硬件的設(shè)計(jì)這

3、三部分，主要開(kāi)展了以下工作： 1．對(duì)UHF頻段RFID讀寫(xiě)器協(xié)議進(jìn)行了深入研究，自主設(shè)計(jì)了基于μC+FPGA結(jié)構(gòu)的基帶信息處理模塊及相關(guān)控制軟件流程。針對(duì)實(shí)現(xiàn)讀寫(xiě)器的關(guān)鍵技術(shù)，進(jìn)一步設(shè)計(jì)了一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本較低、抗干擾性能強(qiáng)的零中頻讀寫(xiě)器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，對(duì)各級(jí)使用的關(guān)鍵器件進(jìn)行了選型。設(shè)計(jì)、仿真了一種矩形結(jié)構(gòu)的UHF RFID貼片天線。 2．分析、比較了RFID技術(shù)中的Aloha和二進(jìn)制樹(shù)防碰撞算法及它們各自的優(yōu)劣，設(shè)計(jì)了RF

4、ID系統(tǒng)PC機(jī)后端應(yīng)用程序控制流程和用戶界面。 3．基于對(duì)zigBee技術(shù)、無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、IEEE 802.15.4協(xié)議和ZigBeeMlliance標(biāo)準(zhǔn)的深入研究，對(duì)zigBee中一些關(guān)鍵技術(shù)，如CSM/CA算法及系統(tǒng)的低功耗性能進(jìn)行了討論、分析。 4．采用Atmel公司的AT86RF230 ZigBee收發(fā)芯片設(shè)計(jì)了高性能、低功耗的ZigBee硬件模塊，包括PCB板圖制作，天線饋線阻抗控制，2.45GHz天線的比