基于ZigBee技術的物聯網開發平臺構建
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3 ZigBee模塊
ZigBee是一種短距離、低復雜度、低功耗、低數據速率、低成本的雙向無線通信技術或無線網絡技術，是一組基于IEEE 802．15．4無線標準研制開發的有關組網、安全和應用軟件方面的通信技術。ZigBee網絡的拓撲結構主要有3種：星型、樹狀和網狀網絡結構。它采用DSSS擴頻技術，使用的頻段是2．45 GHz的超高頻段，抗干擾能力強，傳輸速度快，同時可以提高閱讀器的工作距離，主要適合于自動控制、無線傳感器、監控和遠程控制等領域，可以嵌入各種設備中，還支持地理定位功能。本文把ZigBee模塊嵌入到RFID系統中，具有更可靠的安全性和更好的組網特性。
4 GPS和GPRS模塊
全球定位系統(Global Positioning System，GPS)是一種以空中衛星為基礎的高精度無線電導航的全球定位系統，在全球任何地方以及近地空間能夠提供準確的地理位置、車行速度及精確的時間信息。GPS系統由3大部分組成：空間部分、地面控制部分、用戶設備部分。GPRS是通用分組無線業務(General Packet Radio Service)的簡稱，是在GSM基礎上發展起來的一種分組交換的數據承載和傳輸方式，它只通過增加相應的功能實體和對現有的基站系統進行部分改造來實現分組交換，卻得到的用戶數據速率比GSM網絡快得多。GPRS模塊利用手機模塊和SIM卡，把GPS定位到的數據進行短消息發送，告知對方物品所在的位置。
5 物聯網開發平臺
物聯網開發平臺系統結構圖如圖3所示。本文引用地址：http://www.104case.com/article/156551.htm
閱讀器通過天線發送一定頻率的射頻信號，當EPC電子標簽進入閱讀器讀取范圍時，電子標簽從閱讀器發出的射頻能量中提取工作所需的電能后被激活，從而使EPC電子標簽獲得能量被激活并向閱讀器發送自身的編碼等EPC信息。閱讀器在接收到來自電子標簽的載波信息，并對接收信號進行解調和解碼后，會將其信息送至計算機中的中間件Savant系統軟件進行處理。RFID數據交換和系統管理軟件主要包括介于閱讀器和工廠計算機應用系統之間的中間件Savant系統。另外在整個物聯網開發平臺系統中如果想知道某個物品的位置時，只需通過GPRS無線網絡發出查詢信號，各子模塊接收到查詢信息后，通過RFID讀寫器閱讀自身的RFID信息，并與中心傳遞的編碼相比較，確認是否是詢問自己。接著從GPS系統中讀取自己的地理位置信息，通過GPRS網絡將位置信號傳送給控制中心，從而掌握物品所在位置。另外在這個開發平臺中還得注意防沖突技術。當兩個或兩個以上的EPC電子標簽進入閱讀器讀取范圍時，它們都接收到閱讀器的查詢指令，它們會同時發送響應，這樣造成閱讀器之間的信號沖突，使閱讀器無法檢測到正確的信號，即發生了碰撞。因此，必須在閱讀器和電子標簽之間建立防碰撞協議，以便閱讀器檢測到一個EPC電子標簽。防止碰撞一般有數據檢驗(差錯檢測)和防碰撞算法兩種方法。這里采用差錯檢測技術，它采用多路存取技術，使RFID系統中閱讀器與電子標簽之間的數據能夠完整的傳輸和識別。
6 物聯網開發平臺優勢
物聯網開發平臺采用先進的RFID技術、ZigBee技術、GPS技術、GPRS技術，把它們融合起來，發揮各自的優勢，提高系統的性能。其主要優勢在于：在RFID技術中嵌入ZigBee技術，使閱讀器的讀取范圍更廣、讀取速度更快、時延更小、成本更低，使多臺RFID閱讀器無線聯接組網或者與其他儀器更方便，設備及不同協議讀寫器之間聯網，實現數據的多點無線采集和傳輸的目的，最終形成一個基于ZigBee技術的多點自動識別、智能無線組網的RFID識別系統。另外融合了GPS和GPRS技術，使物聯網開發平臺系統通信更方便，為物聯網技術更好的推廣和使用提供了一種新的途徑。
結語
本文在充分考慮物聯網系統的現有狀況和深入分析技術難題的前提下，把RFID、ZigBee、GPS、GPRS等技術融合在物聯網開發平臺中，構建一套基于ZigBee技術無線射頻識別的物聯網開發平臺系統，提高了閱讀器的讀取能力、防碰撞能力和組網能力，但是在物聯網的實際應用中還有許多問題亟待解決，如技術標準、安全保密和遠距離識別、抗干擾能力等。隨著RFID、ZigBee、GPS、GPRS等技術的不斷發展和更新，它們在物聯網中的優勢將更為突出，將更好地改善我們的生活。
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