射频技术原理及应用方案集锦

目前，射频技术的有关标准正在由有关单位逐步制定，《物流射频电子标签技术规范》，《物流射频识别过程通讯规范》以及《物流射频识别读写器应用规范》三个基础性的标准，已经于2002年在科技基础性工作专项资金项目《物流配送标准体系及关键标准的研究 与制定》中立项，预计今年5月完成征求意见稿。其他诸如《物流电子标签设计》、《货物集装箱射频识别标签代码结构》、《行李标签射频识别代码结构》、《货物集装箱射频识别信息交换要素》等一系列射频技术应用标准，将逐步得到立项。射频识别技术应用标准制定过程中的思考应用标准的制定是为了规范行业应用，因此应用标准的制定需要紧密结合实际，彻底了解行业需要以及行业应用的特点，制定符合我国物流发展实际情况的射频技术规范，这样制定的标准才会有广泛的应用基础，才能在行业中得到广泛的认同并得到推广使用，达到制定标准的最终目的。 但是，我国物流业的发展基本上还处于初级阶段，信息化水平普遍比较低，基本上还处于"人力资源"为主的时代，应用先进的射频技术到物流实际中去的基本上没有，除了铁道系统现在利用射频技术进行车厢识别以外，像物流中的仓储管理、货物配送等方面，尚未看到有射频技术的应用。 在这种情况下，射频技术标准或应用规范的制定，肯定会出现不小的困难，但对待这些困难也不是完全没有办法，我们可以通过建立物流示范工程或者建立国家物流实验室的办法，来辅助射频技术相关标准的制定。但是，标准的不断修订和不断完善是肯定需要的。

RF4CE的智能LED照明调控系统设计方案

　　本方案中所设计的智能照明系统可通过人机界面设置期望的光强、色温及特殊照明效果，当遥控器将控制需求发送到各LED调光器后，可由调光器自动 完成LED 工作状态的调控，以组成用户所需的照明环境，并达到节能降耗的效果。经实测，本LED 照明调控系统能以较高的性价比实现LED 照明系统的智能调控，同时提高电能利用效率。

　　引言

　　以LED 为代表的新一代绿色环保光源近年来逐步得到普及应用，人们对LED 照明高效控制和功能多样化、个性化的要求也不断提高。如何能够根据用户需求营造特定场景对应的光环境，提高照明效率，减少能源浪费，是LED 智能控制系统研究的重要内容。

　 　通信方式是LED 智能控制系统的重要组成部分。目前已有利用DALI、C-Bus、DMX512、以太网等有线网络技术以及ZigBee、GPRS 等无线网络技术实现的传统光源或LED 照明控制系统，然而，基于上述通信方式的LED 控制系统在控制协议的开放性、数据传输可靠性、安全性、设备硬件成本、运营成本等方面均存在一定程度的不足。

　　RF4CE 是2009 年由ZigBee 联盟与RF4CE 联盟共同提出的面向家电领域的射频遥控标准，其目标是最终取代目前广泛使用的红外遥控技术。RF4CE 是基于IEEE802.15.4 物理层与MAC 层构建的网络层和应用层协议，具有非视距传输、双向通信、超低功耗、互操作性好、采用免费ISM 频段等优点，可作为家庭自动化和娱乐应用的重要无线通信平台。

　　针对现有LED 照明控制系统存在的不足，本项目依据RF4CE 射频遥控标准，设计了一套交互性好、可靠性高、经济实用的LED 智能照明系统，可通过对家居及公共场所LED照明系统的网络化调控，实现用户期望的各种照明环境，并达到节能降耗的效果。

　　1 系统总体结构

　 　LED 照明调控系统由遥控器和大功率LED 调光器组成，双方通过内置RF4CE 协议的CC2530 模块实现无线连接，图1 所示是LED 调控系统的设备结构图。用户利用遥控器按键输入控制指令，指令以符合RF4CE 协议的数据包形式发送到调光器，调光器根据指令要求，结合当前工作状态，产生R、G、B 三组PWM 输出，控制红、绿、蓝三种大功率LED 照明灯的功率，形成所需的光强或色温效果。调光器中的EEPROM用于存储特殊照明效果对应的PWM 序列（即配方表）。

　　2 硬件电路

　 　图2 所示为遥控器主控电路的硬件原理图。该遥控器以STC89C52 为主控制器，外设包括8 个操作按键和1 个状态指示灯。STC89C52 与CC2530 模块采用串行连接。为节省电能，STC89C52 和CC2530 平时均处于休眠状态，8 个按键中的任何一个被按下时，除了使P2 口中对应口线表现为低电平，也通过对应二极管的导通产生外部中断，将单片机从休眠中唤醒，并立即发送按键对应的键值。CC2530 则利用串口中断唤醒，及时将主控单片机发出的键值无线发送给LED 调光器。

图3 所示为CC2530 模块的硬件原理图。图中的CC2530是TI 公司推出的无线SoC 芯片，片上集成有80C51 微