：Radio Frequency Identification) 是一种主动识别本领，其基础道理是愚弄射频信号和空间耦合传输特质对被识别物体竣工主动识别。与现有条形码本领比拟，本领具有耐高温、防水、可众次反复写入数据、安静性高、数据存储空间大等长处。近年来，跟着估量机本领、芯片本领及无线通讯本领的神速发达，RFID本领也获得高速发达，其体积、本钱、功耗越来越低，基于RFID本领的运用体例被平常运用到糊口各个范畴，如交通、物理统制、门禁操纵、定位体例、第二代身份证等范畴。RFID体例通常由天线、读写器和构成。古板的RFID体例采用读写器与PC上位机通过有线)举行通讯，存正在活跃性差、数据传输间隔短、本钱上等纰谬。与有线传输体例斗劲，ZigBee无线传输本领可竣工数据新闻的无线双向传输，省去了布线的费事，并且ZigBee组网高效、赶紧、单纯。为了升高RFID体例的传输间隔、活跃性及低落体例本钱，纠合ZigBee和RFID本领，计划了一种识别体例。体例测试标明：该体例具有本钱低，活跃性高、传输间隔远、低功耗等长处，拓展了
体例硬件布局要紧由5个人构成：有源电子标签、以nRF24LE1芯片为微统治器的主从射频模块、ZigBee终端节点、ZigBee妥洽器节点和PC上位机，图1所示为体例总体布局图。有源电子标签：记实了电子标签的ID号及其他物品数据新闻;主从射频模块：即RFID读写器，承当识别处于天线辐射规模内的电子标签数据新闻，并将回收到的电子标签新闻通过串口授输给ZigBee终端节点，也可回收ZigBee终端节点传输过来的操纵夂箢。主射频模块通过 SPI领受从射频模块识别到的电子标签ID新闻以竣工双通道传输，具有更好的数据确凿性及牢靠性;ZigBee终端节点：将主从射频模块对电子标签识别到的数据新闻通过无线形式发送给ZigBee妥洽器节点，同时ZigBee终端节点遵循妥洽器传输过来的操纵指令来操纵主从射频模块，从而竣工对电子标签相应的统治;妥洽器节点：将ZigBee终端节点发送过来的电子标签数据新闻通过串口RS232传给上位机，把上位机的操纵指令转发给ZigBee终端节点;PC上位机：有相应的运用软件，统治来自于ZigBee妥洽器节点的标签新闻而且向ZigBee妥洽器节点发送操纵新闻。
体例主从射频模块是RFID读写器的中央个人，通过串行口回收ZigBee终端节点从ZigBee妥洽器节点传输过来的上位机发出的操纵指令，从而操纵射频芯片与电子标签举行数据通讯，落成对电子标签的读写。射频芯片承当无线信号的编码妥协码、调制妥协调;电子标签是体例的运用终端，装载着物体的数据新闻及标签本身新闻，从读写器天线发出的无线脉冲回收读写器所发出的操纵新闻，然后把电子标签的数据新闻通过天线再返回给读写器，落成读写器对电子标签数据的读写。主从射频模块电道的计划，确保了读写器识别到的电子标签新闻确凿性及牢靠性。射频模块电道采用nRF24LE1芯片，该芯片是Nordic公司推出的一款带巩固型8051内核的无线GHz的ISM频段，不必要任何信道的通讯用度，用户无须申请频率应用许可证，便当用户运用与开拓。最大空中传输速度为2Mbps，聪慧度为-94dBm，最大信号发射功率为0dBm。正在理念形态下，室内传输间隔可达30-40 m，室外传输间隔可达100-200 m。办事电压为1.9～3.3V金年会官方陪玩，极大地低落了体例的功耗。统治器才气、内存、低功耗晶振、及时实名、计数器、AEC加密加快器、随机数爆发器和节电形式的组合为竣工射频契约供应了理念的平台。对付运用层，nRF24LE1供应了充裕的外设，如SPI、IIC、UART、6至12位的ADC、PWM和一个用于电压等第体例叫醒的超低功耗模仿斗劲器。一个主SPI，一个从SPI，竣工RFID体例双通道数据通讯。nRF24LE1交融了Enhanced ShockBurst本领，此中通讯频道、输出功率及主动重发次数等参数可通过编程创立。体例主从射频模块电道基础一律，可软件设定为主射频模块，如图2 示射频电道硬件布局图。
ZigBee终端节点是体例中非接触式RFID读写器和 ZigBee无线模块的硬件中央，要紧操纵电子标签与主从射频模块举行数据交流以及和ZigBee妥洽器节点举行数据通讯。该终端节点电道应用32MHz 的晶振行动时钟信号，与主从射频模块通过串口相联竣工数据通讯。ZigBee终端节点采用CC2530芯片，该芯片是TI公司推出的能竣工2.4GHz IEEE 802.15.4的射频收发，具有聪慧度高、抗骚扰才气强等特性，特别是CC2530芯片的超低功耗，正在被动形式(RX)下，电流损耗为24mA，正在主动形式(TX)时，电流损耗为29mA，具有三种形式，形式1、形式2和形式3电流损耗永诀为0.2mA、1uA和0.4uA，额外适合那些条件低功耗的场面。还具有2V-3.6V的宽电源电压规模。它内含一个8位MCU(8051)，8KB的RAM，还蕴涵具有8道输入和可设备辞别率的12位模仿数字转换器(ADC)、1个适应IEEE 802.5.4榜样的MAC依时器、1个老例的16位依时器和1个8位依时器、AES-128协同统治器、看门狗依时器、32kHz晶振的歇眠形式依时器、上电复位电道、掉电检测电道、以及21个可编程I/0引脚。图3示ZigBee终端节点硬件电道图。
ZigBee 妥洽器节点承当将ZigBee终端节点发送过来的数据通过RS232串口线与上位机竣工数据通讯，同时将领受上位机传输过来的操纵指令并发送给 ZigBee终端节点。ZigBee妥洽器电道图与ZigBee终端节点电道类似，如图3所示，只需将Z-stack契约栈中将其设定为妥洽器。因为 CC2530应用的是TTL电平，而PC机通讯采用的是EIA电平，是以该体例采用MAX232芯片竣工电平转换以保障体例的有用通讯，如图4所示。
终端搜罗节点要紧效用是领受来自上位机的数据搜罗指令后，搜罗电子标签数据新闻，并将搜罗到的数据新闻发送到妥洽器节点。最先ZigBee终端节点上电初始化，申请插足已组修的 ZigBee汇集，若插足汇集获胜，进入低功耗形式即歇眠形态，以低落终端节点功耗。守候依时停滞发作，ZigBee终端节点微统治器操纵主从射频模块读取电子标签新闻，并将识别到的标签数据新闻通过ZigBee无线模块传输给ZigBee妥洽器节点，然后再通过串口RS232传输给上位机举行统治。其终端搜罗节点措施流程图如图5所示。
体例愚弄ZigBee汇集的Z-STACK契约栈举行无线通讯，Z-STACK契约基于轮转盘问式操作体例来竣工。妥洽器节点上电后，初始化硬件及契约栈，查找信道和空闲信道评估，挑选信道并修造ZigBee汇集。若节点申请插足汇集，照准插足并分拨一个l6位的汇集短地点，守候上位机发送过来的数据搜罗指令，然后RFID读写器对电子标签举行识别，将回收的所罕有据包通过串口通讯发送到PC上位机，以便举行数据统治,ZigBee妥洽器节点软件流程图如图 6所示。
该体例上位机运用软件应用Visual Basic言语编写，该言语是一种由Microsoft 公司开拓的布局化的、模块化的、面向对象的、蕴涵协助开拓境遇的变乱驱动为机制的可视化措施计划言语，如图7示上位机运用软件界面。愚弄上位机运用软件对电子标签下发夂箢数据，可以竣工对电子标签ID新闻的读取、信号发射功率的修削和办事形态的切换。
为了验证据验结果的牢靠性和安静性，正在室外里对体例举行了测试，室内测试要紧是检测体例穿透墙壁的传输间隔，室外测试要紧是检测体例无艰难物的传输间隔。通过上位机软件对电子标签发送操纵指令来变更电子标签的信号发射功率，以竣工电子标签信号的最远发射间隔，更好地抵达低落电子标签功耗和发射间隔最大化的均衡点，正在分歧信号发射功率要求下，电子标签信号发射间隔如外1所示。
由外1测试结果可知，电子标签信号发射功率为0dBm(最大信号发射功率)时，正在室外电子标签信号发射间隔为30-65m，室内电子标签信号发射间隔为 25-50m。正在电子标签信号发射功率为0dBm要求下，以电子标签ID号为1和2永诀代外室内和室外，其测试结果如图7所示。
正在室香闺外分歧要求下，体例ZigBee无线米规模内可以对标签数据新闻竣工有用传输，升高了体例传输间隔，有平常的运用前景。其测试结果如外2所示。
通过ZigBee和RFID本领，计划了一种电子标签识别体例。正在体例软硬件计划中接纳了低功耗的计划措施，以CC2530为ZigBee节点的微统治器竣工了ZigBee节点的低功耗计划，以nRF24LE1为电子标签芯片，抵达了低落功耗和信号发射间隔最大化的均衡点。基于Visual Basic言语开拓的上位机运用软件，可对电子标签举行读写和操纵。对体例测试标明：正在室外里分歧境遇及电子标签分歧信号发射功率要求下，正在室内电子标签可穿透墙壁的信号发射间隔为25-50m，正在室外电子标签信号发射间隔为30-65m。基于ZigBee契约栈的ZigBee无线米规模内对数据竣工有用传输，升高了体例的传输间隔。同时ZigBee本领组网单纯、高效，既低落了功耗和本钱，也省去了布线的费事，使得ZigBee本领正在无线射频识别中得以运用，拓展了ZigBee本领正在无线RFID体例中的运用规模。