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采用ZigBee和RFID技术的电子标签识别系统

2015-05-27 11:25
吃瓜天狼
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  4.3 上位机应用软件设计

  该系统上位机应用软件使用Visual Basic语言编写,该语言是一种由Microsoft 公司开发的结构化的、模块化的、面向对象的、包含协助开发环境的事件驱动为机制的可视化程序设计语言,如图7示上位机应用软件界面。利用上位机应用软件对电子标签下发命令数据,能够实现对电子标签ID信息的读取、信号发射功率的修改和工作状态的切换。

  设置标签发射信号功率程序源代码如下:

  ReDim bytbyte(1)

  bytbyte(0) = 221

  bytbyte(1) = 17 - 2 * Val(Form3.Combo_rssi.Text)

  Form3.MSComm1.Output = bytbyte()

  设置标签工作状态程序源代码如下:

  ReDim bytbyte(1)

  bytbyte(0) = 221

  bytbyte(1) = 17 * (Val(Form3.Combo_sta.ListIndex) + 1)

  Form3.MSComm1.Output = bytbyte()

  5 测试结果

  为了验证实验结果的可靠性和稳定性,在室内外对系统进行了测试,室内测试主要是检测系统穿透墙壁的传输距离,室外测试主要是检测系统无障碍物的传输距离。通过上位机软件对电子标签发送控制指令来改变电子标签的信号发射功率,以实现电子标签信号的最远发射距离,更好地达到降低电子标签功耗和发射距离最大化的平衡点,在不同信号发射功率条件下,电子标签信号发射距离如表1所示。

采用ZigBee和RFID技术的电子标签识别系统

  由表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,在室外电子标签信号发射距离为30-65m,室内电子标签信号发射距离为25-50m。在电子标签信号发射功率为0dBm条件下,以电子标签ID号为1和2分别代表室内和室外,其测试结果如图7所示。

采用ZigBee和RFID技术的电子标签识别系统

图7 系统测试结果

  在室内室外不同条件下,系统ZigBee无线模块在200米范围内能够对标签数据信息实现有效传输,提高了系统传输距离,有广泛的应用前景。其测试结果如表2所示。

采用ZigBee和RFID技术的电子标签识别系统

  6 结论

  通过ZigBee和RFID技术,设计了一种电子标签识别系统。在系统软硬件设计中采取了低功耗的设计方法,以CC2530为ZigBee节点的微处理器实现了ZigBee节点的低功耗设计,以nRF24LE1为电子标签芯片,达到了降低功耗和信号发射距离最大化的平衡点。基于Visual Basic语言开发的上位机应用软件,可对电子标签进行读写和控制。对系统测试表明:在室内外不同环境及电子标签不同信号发射功率条件下,在室内电子标签可穿透墙壁的信号发射距离为25-50m,在室外电子标签信号发射距离为30-65m。基于ZigBee协议栈的ZigBee无线模块能够在200米范围内对数据实现有效传输,提高了系统的传输距离。同时ZigBee技术组网简单、高效,既降低了功耗和成本,也省去了布线的麻烦,使得ZigBee技术在无线射频识别中得以应用,拓展了ZigBee技术在无线RFID系统中的应用范围。

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