ZigBee與RFID在物流管理系統的應用
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一、應用需求
數字化管理是提高物流管理水平的關鍵所在，然而，對物流管理而言，數字化管理的概念應該包括，A. 所運貨物單據管理電子化（包括建擋和傳輸）；B. 貨物在運輸途中位置的信息化。前者，主要是通過讀取所運貨物的識別碼（條碼或RFID）的方式來實現的；而后者則是通過GPS定位系統，和無線移動網絡來實現。因此在物流管理系統的數據采集和傳輸來說，保證有效數據識別和數據的傳輸是整個系統的關鍵所在。
二、行業現狀
對條碼標簽和RFID，許多人應該都非常熟悉，前者使用的是光掃描，掃描器和條碼之間，不能有任何物理遮擋；后者使用的“電磁場掃描“，兩者之間可以有遮擋。但歸根到底，兩者所讀取的數據，都僅僅是一個身份碼而已。真正的數據資料，必須通過讀碼器所讀出的身份碼，到預先建立好的數據庫中進行查閱。其次，由于條碼和RFID的讀取方式，都是通過條碼和RFID標簽微弱的反射或被動耦合的信號來實現的（那些有源和可儲存少量數據的RFID實際已經超出RFID本身的定義范圍），因而讀取距離都非常有限。另外，由于這兩種標簽本身都不儲存數據，信號讀取器必須要與數據庫相連，因而靈活性差。這些局限性，大大限制了它的作用的發揮。
因此基于ZIGBEE和RFID結合的物流管理系統，是基于通信領域一種最新無線通信技術Zigbee和RFID結合使用的一種應用系統。它的主要特點如下：遠距離信息讀取；自帶數據；遠距離數據寫入；讀寫設備十分簡單可靠，價格也十分低廉。因而，使用靈活方便，建設成本低的優點。
三、Zigbee、RFID技術簡介
zigbee是一種無線連接技術的商業化命名，該無線連接技術主要解決低成本、低功耗、低復雜度、低傳輸速率、近距離的設備聯網應用。
ZigBee標準基于802.15.4協議棧而建立，具備了強大的設備聯網功能，它支持三種主要的自組織無線網絡類型，即星型結構、網狀結構(Mesh)和簇狀結構(Cluster tree)，特別是網狀結構，具有很強的網絡健壯性和系統可靠性。
圖一 ZIGBEE星型網絡結構
星型網絡結構特點
支持點對點、點對多點通信
中心節點為ZIGBEE協調器，終端節點為ZIGBEE終端設備
所有數據經過中心節點
適合圓形分散、距離較近的設備聯網
圖二 ZIGBEE網狀網絡結構
MESH網狀網絡結構特點
系統采用多跳式路由通信
網絡容量很大
可以跨越很大的物理空間，適合距離較遠比較分散的結構
MESH網狀網絡拓撲結構的網絡具有強大的功能，網絡的所有實體只有要通信范圍之內，都可以互相通信，如果沒有直接通路，還可以通過“多級跳”的方式來通信；該拓撲結構還可以組成極為復雜的網絡；除此之外，網絡還具備自組織、自愈功能。
射頻識別系統（RFID）按照能量供給方式的不同，RFID標簽可以分為被動標簽，半被動標簽，半主動標簽和主動標簽，其中被動標簽與讀寫器之間的通信，都依賴于讀寫器天線所發出的能量；而主動標簽與讀寫器之間通信所需的能量則由標簽所附的電池提供，主動標簽可以主動發出射頻信號。
四、Zigbee技術特點
設備省電
zigbee技術采用了多種節電的工作模式，可以確保兩節五號電池支持長達6個月到2年左右的使用時間；
通信可靠
zigbee采用了CSMA－CA的碰撞避免機制，同時為需要固定帶寬的通信業務預留了專用時隙，避免了發送數據時的競爭和沖突；MAC層采用了完全確認的數據傳輸機制，每個發送的數據包都必須等待接收方的確認信息；
網絡的自組織、自愈能力強
zigbee的自組織功能：無需人工干預，網絡節點能夠感知其他節點的存在，并確定連接關系，組成結構化的網絡；
zigbee自愈功能：增加或者刪除一個節點，節點位置發生變動，節點發生故障等等，網絡都能夠自我修復，并對網絡拓撲結構進行相應地調整，無需人工干預，保證整個系統仍然能正常工作。
具備自組織、自愈能力的無線通信網絡才是自動抄表系統最理想的通信方式。
成本低廉
設備的復雜程度低，且Zigbee協議是免專利費的，這些可以有效地降低設備成本；
Zigbee的工作頻段靈活，為免執照頻段的2.4GHz，就是沒有使用費的無線通信。
網絡容量大
一個ZigBee網絡可以容納最多254個從設備和一個主設備，一個區域內可以同時存在200多個ZigBee網絡；
數據安全
ZigBee提供了數據完整性檢查和鑒權功能，加密算法采用AES-128，同時各個應用可以靈活確定其安全屬性。
五、基于ZigBee、RFID技術物流管理系統
圖一 汽車進場時讀取RFID數據
圖二 貨物堆場讀取RFID數據
圖三 超市賣場讀取RFID數據
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