具有RFID功能的WSN節(jié)點的設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、無線通信中有兩種重要的通信技術(shù),分別是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)和無線射頻識別(RFID)。二者有其各自的優(yōu)缺點,將兩種技術(shù)進行有效的融合,最大限度的發(fā)揮兩種技術(shù)的優(yōu)勢將是未來研究的熱點。
　　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)由在要監(jiān)測的區(qū)域中部署大量傳感器節(jié)點構(gòu)成,通過zigbee組網(wǎng)的方式形成一個WSN網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),具有多跳和自組織等特點。無線射頻識別技術(shù)能夠自動識別物體身份信息,通過無線電磁波的信號實現(xiàn)。RFID技術(shù)和 WSN技術(shù)有其自身技術(shù)優(yōu)勢和

2、劣勢。RFID技術(shù)能有效獲取物體身份信息和位置信息,但傳輸距離有限。WSN技術(shù)具有采集環(huán)境信息能力,遠距離傳輸,靈活組網(wǎng)等優(yōu)點,但不能獲取物體身份信息。將 RFID和 WSN進行有效融合可以設(shè)計出既能獲取環(huán)境信息,同時能獲取物體身份信息的通信系統(tǒng)。論文重點研究內(nèi)容如下:
　　(1)首先對系統(tǒng)需求進行分析,在實際應(yīng)用的背景下,對系統(tǒng)技術(shù)進行分析,詳細分析了融合RFID與WSN的系統(tǒng)架構(gòu),并對每一種融合架構(gòu)進行分析。在此基礎(chǔ)上確立了本

3、文的系統(tǒng)設(shè)計方案,采用融合RFID閱讀器的WSN節(jié)點的融合方式,設(shè)計了具有RFID功能的WSN節(jié)點。
　　(2)實現(xiàn)系統(tǒng)硬件設(shè)計,包括RFSN節(jié)點(融合RFID閱讀器的WSN節(jié)點)和匯聚節(jié)點的硬件實現(xiàn)。介紹了具有RFID功能的WSN節(jié)點硬件設(shè)計,包括zigbee模塊、RFID閱讀器模塊和溫濕度傳感器模塊的原理圖設(shè)計和PCB繪制;介紹了匯聚節(jié)點的硬件設(shè)計,包括ZigBee模塊和USB轉(zhuǎn)串口模塊的原理圖設(shè)計和PCB繪制。并對各模塊進行

4、焊接與調(diào)試,然后對節(jié)點功耗進行評估。
　　(3)實現(xiàn)系統(tǒng)軟件設(shè)計,包括 RFSN節(jié)點和匯聚節(jié)點的軟件實現(xiàn)。介紹了具有RFID功能的WSN節(jié)點軟件設(shè)計,包括RFID系統(tǒng)標簽程序和閱讀器程序的設(shè)計、溫濕度傳感器控制軟件、Z-stack協(xié)議棧開發(fā);介紹了匯聚節(jié)點的軟件設(shè)計,包括Z-stack協(xié)議棧開發(fā)、匯聚節(jié)點創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)過程及與上位機的串口通信。然后介紹了上位機界面程序設(shè)計,將終端節(jié)點獲取的信息最終在界面上呈現(xiàn)給用戶。
　　(4)最