基于ZigBee技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)平臺(tái)構(gòu)建

摘要：在深入理解物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)RFID原理后，提出將ZigBee技術(shù)、GPS技術(shù)融進(jìn)RFID技術(shù)中，形成一個(gè)基于ZigBee、GPS的多點(diǎn)自動(dòng)識(shí)別、智能無線組網(wǎng)和實(shí)時(shí)定位的RFID識(shí)別系統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)平臺(tái)。在該平臺(tái)中詳細(xì)介紹了RFID和ZigBee等各個(gè)模塊原理及其應(yīng)用，同時(shí)解決了閱讀器在讀取EPC電子標(biāo)簽數(shù)據(jù)時(shí)易出現(xiàn)的碰撞問題，并闡述了物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)平臺(tái)的主要優(yōu)勢(shì)。
關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；開發(fā)平臺(tái)系統(tǒng)；RFID技術(shù)；ZigBee

引言
隨著無線通信技術(shù)、傳感器技術(shù)、信息處理技術(shù)的快速發(fā)展，經(jīng)濟(jì)全球化、工業(yè)自動(dòng)化和信息化的進(jìn)程不斷深入，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)逐漸成熟，應(yīng)用的領(lǐng)域逐漸增多，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)引起了人們?cè)絹碓蕉嗟闹匾?。物?lián)網(wǎng)，顧名思義就是物與物相連形成的網(wǎng)絡(luò)，它們之間進(jìn)行信息交換和通信，以實(shí)現(xiàn)對(duì)物體的智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)一方面可以提高經(jīng)濟(jì)效益，大大節(jié)約成本；另一方面可以為全球經(jīng)濟(jì)的復(fù)蘇提供技術(shù)動(dòng)力。物聯(lián)網(wǎng)主要應(yīng)用在物流管理、智能交通系統(tǒng)、供應(yīng)鏈管理和工廠、樓宇、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域的監(jiān)測(cè)，可以降低管理成本，提高管理的有效性和設(shè)備、危險(xiǎn)場(chǎng)合的安全性。
本文詳細(xì)介紹物聯(lián)網(wǎng)的基本原理和組成，描述每個(gè)模塊的基本原理和功能，同時(shí)在射頻識(shí)別系統(tǒng)中嵌入ZigBee模塊，提高了物聯(lián)網(wǎng)的無線通信和組網(wǎng)能力，使物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)得到更好的發(fā)展和應(yīng)用，之后系統(tǒng)介紹物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)平臺(tái)的結(jié)構(gòu)組成以及應(yīng)用開發(fā)前景，物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)平臺(tái)的搭建，對(duì)促進(jìn)研究成果的轉(zhuǎn)化和產(chǎn)學(xué)研對(duì)接也具有十分重要的意義，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。

1 物聯(lián)網(wǎng)基本原理
物聯(lián)網(wǎng)一般由3大部分組成，即射頻識(shí)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(biāo)簽(Tag)，它具有讀取速度快、存儲(chǔ)空間大、工作距離遠(yuǎn)、穿透性強(qiáng)、工作環(huán)境適應(yīng)強(qiáng)、可重復(fù)使用等多種優(yōu)勢(shì)。RFID標(biāo)簽由芯片與天線組成，每個(gè)標(biāo)簽具有唯一的電子編碼，標(biāo)簽附著在物體上以表示目標(biāo)對(duì)象。物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)基本組成如圖1所示。

2 RFID系統(tǒng)
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)核心關(guān)鍵就是射頻識(shí)別技術(shù)(RFID)。一般的RFID系統(tǒng)由閱讀器、應(yīng)答器(電子標(biāo)簽EPC)和高層等部分組成，具有讀取速度快、存儲(chǔ)空間大、工作距離遠(yuǎn)、穿透性強(qiáng)、工作環(huán)境適應(yīng)強(qiáng)、可重復(fù)使用等多種優(yōu)勢(shì)。電子標(biāo)簽由芯片與天線組成，每個(gè)標(biāo)簽具有唯一的電子編碼，標(biāo)簽附著在物體上以表示目標(biāo)對(duì)象。RFID閱讀器的主要任務(wù)是控制射頻模塊向標(biāo)簽發(fā)射讀取信號(hào)，并接收標(biāo)簽的應(yīng)答，對(duì)標(biāo)簽的識(shí)別信息進(jìn)行處理，之后閱讀器把接收到的數(shù)據(jù)整合處理傳送給計(jì)算機(jī)。高層是信息管理系統(tǒng)和決策系統(tǒng)，通過對(duì)數(shù)據(jù)的加工、分析和挖掘，為正確決策提供依據(jù)。RFID在票務(wù)系統(tǒng)(城市公交車、高速公路收費(fèi)、門票等)，收費(fèi)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(chǎn)安全，防盜，防偽，證件，集裝箱識(shí)別，動(dòng)物追蹤，運(yùn)動(dòng)計(jì)時(shí)，生產(chǎn)自動(dòng)化，商業(yè)供應(yīng)鏈等眾多領(lǐng)域獲得廣泛重視和應(yīng)用。RFID系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示。