一种基于ZigBee技术的RFID系统网络构建方法

网络比有线网络更加灵活，可以根据具体的情况随时随地将RFID连入网络；三是无线网络管理容易，通过软件设置即可；四是网络重建快速，网络的扩展简单，一旦某个节点出现问题。可以通过其它节点传输数据，随时随地将新的RFID阅读器加入网络中。

　　2基于ZigBee技术的RFID系统网络构方法

　　首先采用RFID中主动电子标签与传感器结合。传感器一般不关心物品的信息，它关注的是所标识的物体周围环境的情况，如温湿度、pH值、血压值等。信息被 RFID阅读器读出，阅读器可以组成网络，当应用中需要时。传感器可获取物理世界的数据，可以将网络的主要精力集中到数据上，当需要具体的考虑到某个具体节点的信息的时候，RFID搭建起物理世界与信息世界的桥梁，这里采取将传感器嵌入到电子标签中将两者进行有机结合，可以将物理世界与现有的信息世界进行良好的融合，从根本上改变现有的IT系统?。这一切为新的应用奠定了良好的基础。

　　采用主动式标签和传感器整合形成超级标签原理（图1），具有不同功能的传感器被嵌入到标签中，各个传感器会独立并且周期性的采集数据，经A／D转换后变成原始数据。在被阅读器读取数据之前，微处理器会处理这些原始的数据。这个超级标签可以感知贴有标签物体周围的环境信息，如温度、湿度、pH值、血压值等，当阅读器读取超级标签中的信息时，阅读器会连带这些信息一起读出。

　　图1超级标签原理

　　采用主动RFID后，标签内部带电池，主动发射信号，手持式阅读器可以不主动发射功率，同时识别多个目标。系统由主动式标签和传感器组成的超级标签会周期性地传输经过微处理器处理的数据，阅读器就会读取在读取范围内超级标签内的数据信息。阅读器会针对标签中的信息进行处理，然后将信息传输到计算机上 （图2）。

　　图2 RFID系统

　　传统的RFID网络是单跳网络并且在这个区域内包含了大量的标签和多个手持式阅读器，当RFID与ZigBee融合在一起，可形成多跳网络，使各个阅读器之间可以相互通信。在每个RFID阅读器中嵌入ZigBee模块，读写器以自组织网的方式连接起来，构建RFID读写器网络，实现高效、快速地读取标签上的信息，同时简化了组网的过程，每个RFID阅读器上收集到的标签数据可以快速地传输到控制计算机上，而且RFID阅读器间可以实时地交换收集到的标签信息，可以扩展出更多新的应用。如图3所示，每个RFID阅读器中嵌入ZigBee模块，达到多个阅读器之间无线连接组网，相互之间通信，交换超级标签中的内容，这样就使读写距离增大，实现数据的多点无线采集和传输的目的。由于各个手持设备是可移动的，彼此之间的联络会发生变化，网络的结构会随时变化，模块之间必须重新寻找通信对象，对原有网络进行刷新，所以采用了自组织网络。在网络层使用AODVjr路由协议，矢量路径选择基于能量的因素，具有快速适应动态链路环境，较低的处理和内存开销以及支持多播的特点。路由算法具有自主学习和发现拓扑的能力，可以自动进行修复。这个网络中每个移动终端都是全功能设备，都有路由功能，它们与协调器进行通信。最终形成一个基于ZigBee技术的多点自动识别、智能无线组网的RFID识别系统。这个网络有两个特点：一个是RFID阅读器可以移动采集数据，二是整个形成的网络可以移动。

　　图3 RFID与ZigBee网络

　　3 结束语

　　由于RFID的抗干扰性较差，容易受外部环境的影响，而且有效读取距离较短，所以我们将ZigBee和无线射频识别技术结合起来构建一套基于ZigBee 技术的RFID系统网络，同时将传感器嵌入到标签中。此系统扩大了RFID的读写范围，既可以识别物品，又可以监测物品周围环境的信息，为实现定位跟踪，监测物品状况等打下了基础。这些技术协同应用，可以为最终实现"物联网"提供有力的技术保障。