RFID與基于ZigBee技術(shù)WPAN融合的研究.pdf

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

2、(HybfidWireless Sensor Identification Networks)的實現(xiàn)方案。通過實驗證明了二者結(jié)合的可行性，從而把RFID技術(shù)由單純節(jié)點方式的信息采集推廣到在無線個域網(wǎng)絡(luò)中自組網(wǎng)、協(xié)同操作的應(yīng)用，為最終實現(xiàn)“物聯(lián)網(wǎng)”提供了一條簡單、可行的途徑。目前，這兩種技術(shù)的融合在國內(nèi)外尚未見到有關(guān)應(yīng)用方面的報道。 本論文的重點分別在第二章RFID系統(tǒng)設(shè)計、第三章ZigBee模塊設(shè)計及第四章雙方接口軟硬件的設(shè)計這

3、三部分，主要開展了以下工作： 1．對UHF頻段RFID讀寫器協(xié)議進行了深入研究，自主設(shè)計了基于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。針對實現(xiàn)讀寫器的關(guān)鍵技術(shù)，進一步設(shè)計了一種結(jié)構(gòu)簡單、成本較低、抗干擾性能強的零中頻讀寫器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，對各級使用的關(guān)鍵器件進行了選型。設(shè)計、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和二進制樹防碰撞算法及它們各自的優(yōu)劣，設(shè)計了RF

4、ID系統(tǒng)PC機后端應(yīng)用程序控制流程和用戶界面。 3．基于對zigBee技術(shù)、無線傳感網(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)的低功耗性能進行了討論、分析。 4．采用Atmel公司的AT86RF230 ZigBee收發(fā)芯片設(shè)計了高性能、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