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ZigBee與RFID在物流管理系統的應用

作者:上海順舟網絡科技有限公司 時間:2008-05-30 來源:射頻快報 收藏

一、應用需求  

數字化管理是提高水平的關鍵所在,然而,對而言,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)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。 

本文引用地址:http://www.beachdogsoftware.com/article/83399.htm

二、行業現狀  

對條碼標簽和,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??;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。  

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



關鍵詞: ZigBee RFID 物流管理

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