基于ZigBee技術的物聯(lián)網開發(fā)平臺構建

摘要：在深入理解物聯(lián)網關鍵技術RFID原理后，提出將ZigBee技術、GPS技術融進RFID技術中，形成一個基于ZigBee、GPS的多點自動識別、智能無線組網和實時定位的RFID識別系統(tǒng)的物聯(lián)網開發(fā)平臺。在該平臺中詳細介紹了RFID和ZigBee等各個模塊原理及其應用，同時解決了閱讀器在讀取EPC電子標簽數據時易出現(xiàn)的碰撞問題，并闡述了物聯(lián)網開發(fā)平臺的主要優(yōu)勢。
關鍵詞：物聯(lián)網；開發(fā)平臺系統(tǒng)；RFID技術；ZigBee

引言
隨著無線通信技術、傳感器技術、信息處理技術的快速發(fā)展，經濟全球化、工業(yè)自動化和信息化的進程不斷深入，物聯(lián)網技術逐漸成熟，應用的領域逐漸增多，物聯(lián)網技術引起了人們越來越多的重視。物聯(lián)網，顧名思義就是物與物相連形成的網絡，它們之間進行信息交換和通信，以實現(xiàn)對物體的智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網絡。物聯(lián)網一方面可以提高經濟效益，大大節(jié)約成本；另一方面可以為全球經濟的復蘇提供技術動力。物聯(lián)網主要應用在物流管理、智能交通系統(tǒng)、供應鏈管理和工廠、樓宇、環(huán)境保護等領域的監(jiān)測，可以降低管理成本，提高管理的有效性和設備、危險場合的安全性。
本文詳細介紹物聯(lián)網的基本原理和組成，描述每個模塊的基本原理和功能，同時在射頻識別系統(tǒng)中嵌入ZigBee模塊，提高了物聯(lián)網的無線通信和組網能力，使物聯(lián)網技術得到更好的發(fā)展和應用，之后系統(tǒng)介紹物聯(lián)網開發(fā)平臺的結構組成以及應用開發(fā)前景，物聯(lián)網開發(fā)平臺的搭建，對促進研究成果的轉化和產學研對接也具有十分重要的意義，為最終實現(xiàn)“物聯(lián)網”提供了一條簡單、可行的途徑。

1 物聯(lián)網基本原理
物聯(lián)網一般由3大部分組成，即射頻識別RFID系統(tǒng)、中間件Savant系統(tǒng)和Internet系統(tǒng)。其中RFID系統(tǒng)至少包含閱讀器(Reader)和RFID標簽(Tag)，它具有讀取速度快、存儲空間大、工作距離遠、穿透性強、工作環(huán)境適應強、可重復使用等多種優(yōu)勢。RFID標簽由芯片與天線組成，每個標簽具有唯一的電子編碼，標簽附著在物體上以表示目標對象。物聯(lián)網系統(tǒng)基本組成如圖1所示。

2 RFID系統(tǒng)
物聯(lián)網技術核心關鍵就是射頻識別技術(RFID)。一般的RFID系統(tǒng)由閱讀器、應答器(電子標簽EPC)和高層等部分組成，具有讀取速度快、存儲空間大、工作距離遠、穿透性強、工作環(huán)境適應強、可重復使用等多種優(yōu)勢。電子標簽由芯片與天線組成，每個標簽具有唯一的電子編碼，標簽附著在物體上以表示目標對象。RFID閱讀器的主要任務是控制射頻模塊向標簽發(fā)射讀取信號，并接收標簽的應答，對標簽的識別信息進行處理，之后閱讀器把接收到的數據整合處理傳送給計算機。高層是信息管理系統(tǒng)和決策系統(tǒng)，通過對數據的加工、分析和挖掘，為正確決策提供依據。RFID在票務系統(tǒng)(城市公交車、高速公路收費、門票等)，收費卡，城市交通管理，安檢門禁，物流，家政，食品安全追溯，藥品，礦井生產安全，防盜，防偽，證件，集裝箱識別，動物追蹤，運動計時，生產自動化，商業(yè)供應鏈等眾多領域獲得廣泛重視和應用。RFID系統(tǒng)結構如圖2所示。