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Zigbee與主動(dòng)式RFID比較
一、Zigbee與主動(dòng)式RFID技術(shù)論述
身份識(shí)別是人們生活和生產(chǎn)管理中非常重要的一件事,為了便于管理人們將個(gè)人,車(chē)輛,貨物進(jìn)行了編號(hào),這就產(chǎn)生了身份證號(hào),銀行卡號(hào),車(chē)牌號(hào),條形碼等. 人們使用了條形碼讀碼器,刷卡機(jī)等設(shè)備將這些編號(hào)讀進(jìn)計(jì)算機(jī),進(jìn)行數(shù)字化處理以提高管理的效率.為了進(jìn)一步改進(jìn)這個(gè)數(shù)字化的手段,人們又發(fā)明了射頻卡(RFID)技術(shù). 然而,對(duì)于汽車(chē),集裝箱等大型移動(dòng)性強(qiáng)的物體,RFID技術(shù)仍然存在許多問(wèn)題，特別是讀些距離問(wèn)題，讀寫(xiě)系統(tǒng)工作靈活性問(wèn)題，更多的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存和功能擴(kuò)展問(wèn)題等，……。而在這些問(wèn)題上，一種新的微功率單芯片收發(fā)機(jī)通信方式，特別是結(jié)合網(wǎng)絡(luò)通信功能的Zigbee技術(shù)，無(wú)疑給身份識(shí)別和管理技術(shù)注入新的強(qiáng)大的活力。
1. 專(zhuān)門(mén)用于長(zhǎng)距離識(shí)別的的有源RFID系統(tǒng),不僅讀寫(xiě)器往往需要固定位置安裝,對(duì)RFID卡的方向位置和讀寫(xiě)器天線(xiàn)的方向的匹配還有一定的要求,因而系統(tǒng)的靈活性大受限制,而且整個(gè)系統(tǒng)(包括有源卡)的成本已經(jīng)不再便宜.
2. RFID系統(tǒng)中的標(biāo)簽與讀寫(xiě)器之間是一種主從關(guān)系，它們之間的通信完全依賴(lài)于RFID標(biāo)簽耦合或反射出的信號(hào)。而要通過(guò)這種通信方式來(lái)增加通信距離非常困難。因而，它們不得不在讀寫(xiě)器上下工夫-提高接收靈敏度，在發(fā)射天線(xiàn)上下工夫-增大發(fā)射功率，以及增加發(fā)射接收的方向性，因而，不僅提高了成本，而且更加降低了它的安裝和使用的靈活性，此外，當(dāng)高頻微薄的發(fā)射功率過(guò)大時(shí)，它不僅超出國(guó)家無(wú)委會(huì)的功率限制，還有可能對(duì)人體帶來(lái)傷害。
實(shí)際上， 當(dāng)使用RFID在進(jìn)行遠(yuǎn)距離讀寫(xiě)時(shí)，它已經(jīng)超出了它最初設(shè)計(jì)的應(yīng)用領(lǐng)域，即作為一種代替條碼標(biāo)簽的低成本，近距離的射頻身份識(shí)別系統(tǒng)的領(lǐng)域。而進(jìn)入到微功率無(wú)線(xiàn)收發(fā)機(jī)的領(lǐng)域。RFID系統(tǒng)中的標(biāo)簽與讀寫(xiě)器之間的主從通信關(guān)系，與微功率收發(fā)機(jī)之間的對(duì)等通信關(guān)系比起來(lái)，在遠(yuǎn)距離通信上，RFID系統(tǒng)當(dāng)然處于劣勢(shì)，而且，在使用靈活性和多功能方面，根本就無(wú)法與微功率收發(fā)機(jī)相比。
RFID 的優(yōu)點(diǎn)是標(biāo)簽便宜，使用壽命長(zhǎng)。當(dāng)RFID變成有源時(shí)，價(jià)格優(yōu)勢(shì)也就喪失了。微功率收發(fā)機(jī)通過(guò)在降低成本，降低功耗，在用電管理上，在通過(guò)睡眠喚醒功能上的改進(jìn)，已經(jīng)大大縮小了這個(gè)差距；當(dāng)微功率收發(fā)機(jī)特別是采用直序擴(kuò)頻通信方式，低功耗的Zigbee微功率收發(fā)機(jī)問(wèn)世以后，在遠(yuǎn)距離身份識(shí)別和無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)定位領(lǐng)域，就顯示了無(wú)以倫比的優(yōu)越性。
我們這里還想要說(shuō)明的是，目前市場(chǎng)上微功率單芯片收發(fā)機(jī)有許多種，它們的的通信方式也各有不同，因而工作的可靠性和抗干擾能力也有很大的差別，特別是在一般干擾很強(qiáng)的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，無(wú)線(xiàn)通信設(shè)備的抗干擾特性非常重要，它是一個(gè)無(wú)線(xiàn)收發(fā)設(shè)備能否在現(xiàn)場(chǎng)工作，和它是否能在現(xiàn)場(chǎng)可靠地工作的決定因素。現(xiàn)在市場(chǎng)上有一種SuperRFID,它們就是由一種微功率收發(fā)機(jī)單芯片做成的，但它并沒(méi)有使用抗干擾能力強(qiáng)的直序擴(kuò)頻（DSSS）方式，因而，在使用時(shí)特別要注意避免環(huán)境干擾。不僅如此，由于SuperRFID通信方式要求較高的信噪比，因此，在接收靈敏度相同的條件下，它的傳輸距離要短得多，更不用說(shuō)現(xiàn)有一般的SuperRFID的接收靈敏度只有-90dBm。為了增加讀寫(xiě)距離，SuperRFID也只能在讀寫(xiě)器上下功夫，加強(qiáng)天線(xiàn)的方向性以提高天線(xiàn)增益，同時(shí)提高發(fā)射功率和讀寫(xiě)器的接收靈敏度。這也就增加了讀寫(xiě)器的成本。
應(yīng)該說(shuō)，RFID在低成本近距離身份識(shí)別，以及某些距離不太遠(yuǎn)的身份識(shí)別領(lǐng)域，有它不可替代的優(yōu)越性，但畢竟有一個(gè)范圍。
二、Zigbee與主動(dòng)式RFID在身份識(shí)別應(yīng)用的比較
遠(yuǎn)距離主動(dòng)式RFID，盡管在對(duì)目標(biāo)的識(shí)別距離上，大大優(yōu)于被動(dòng)式RFID，然而，由于主動(dòng)式RFID需要使用電池驅(qū)動(dòng)，因而，必然要面對(duì)如何延長(zhǎng)標(biāo)簽中電池使用壽命的問(wèn)題；另外，由于現(xiàn)有RFID一般都使用窄帶通信技術(shù)，很容易受到外界的干擾，特別是當(dāng)識(shí)別范圍增大以后，而且，由于溫度變化，晶振自身老化造成的晶振工作頻率的偏差，以及可能存在的多徑效應(yīng)，多普勒效應(yīng)等，都將使系統(tǒng)工作的可靠性和穩(wěn)定性受到很大的影響，特別是在那些干擾較大的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，以及被識(shí)別目標(biāo)處于快速移動(dòng)狀態(tài)的應(yīng)用場(chǎng)合。
而我們新的低成本的遠(yuǎn)距離智能身份識(shí)別管理系統(tǒng)，就是針對(duì)現(xiàn)有遠(yuǎn)距離RFID技術(shù)所存在的缺陷， 提供的一種全新的解決手段。我們的系統(tǒng)由智能身份識(shí)別卡（以后簡(jiǎn)稱(chēng)智能卡），智能卡讀寫(xiě)器（以后簡(jiǎn)稱(chēng)讀寫(xiě)器）和控制計(jì)算機(jī)組成；
1、 新系統(tǒng)不僅具有遠(yuǎn)距離RFID的識(shí)別功能，而且具有更大的可通過(guò)無(wú)線(xiàn)方式進(jìn)行調(diào)整的讀寫(xiě)識(shí)別范圍：從0.1米到200米；
2、 新系統(tǒng)中的智能卡和讀寫(xiě)器，各自都可由自身所帶的單片機(jī)控制，讀寫(xiě)器和智能卡的尺寸和功耗都非常小，它們之間，具有靈活互動(dòng)的功能，讀寫(xiě)器可通過(guò)發(fā)送無(wú)線(xiàn)指令的方式，更改智能卡的工作方式，包括可無(wú)線(xiàn)更改智能卡的通信頻道，發(fā)射功率，收發(fā)轉(zhuǎn)換時(shí)間，睡眠周期等，通過(guò)這種互動(dòng)，不僅大大增強(qiáng)了本系統(tǒng)工作的靈活性和適應(yīng)性，擴(kuò)展了系統(tǒng)的應(yīng)用空間，同時(shí)，還降低了電池的消耗，提高了電池的使用壽命；
3、 新系統(tǒng)還通過(guò)采用直序擴(kuò)頻的通信方式，解決了現(xiàn)有RFID面臨的環(huán)境干擾問(wèn)題，工作可靠性和穩(wěn)定性問(wèn)題，并通過(guò)直序擴(kuò)頻的信噪比增益，大大地降低了系統(tǒng)的功耗，達(dá)到提高電池使用壽命的目的；
4、 新系統(tǒng)，還可通過(guò)使用相同工作頻段的喚醒信號(hào)，將智能卡從低耗電的睡眠狀態(tài)喚醒，從而進(jìn)一步延長(zhǎng)了智能卡電池的使用壽命。
三、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
新系統(tǒng)包括三個(gè)部分：智能卡，讀寫(xiě)器和與讀寫(xiě)器相連的控制計(jì)算機(jī)，智能卡和讀寫(xiě)器都是由高度集成的微功率單芯片無(wú)線(xiàn)收發(fā)機(jī)和單片機(jī)制成，它們的體積都非常小，單芯片收發(fā)機(jī)還可有一個(gè)全世界獨(dú)一無(wú)二的廠(chǎng)家編號(hào)（燒錄在芯片中），這個(gè)單芯片收發(fā)機(jī)還具有接收信號(hào)強(qiáng)度指示功能（RSSI）。新系統(tǒng)的智能卡和讀寫(xiě)器，使用的是無(wú)需申請(qǐng)的2.4G ISM免費(fèi)頻段，而且都滿(mǎn)足國(guó)家對(duì)2.4G頻道無(wú)線(xiàn)產(chǎn)品的相關(guān)規(guī)定。
四、Zigbee系統(tǒng)的優(yōu)越性
新系統(tǒng)不僅有效和低成本地解決了，困擾現(xiàn)有RFID遠(yuǎn)距離目標(biāo)識(shí)別和管理中的諸多問(wèn)題，而且還大大擴(kuò)展了智能卡的應(yīng)用范圍。本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，功能多樣，保密性好，成本低，使用靈活方便，技術(shù)成熟。新系統(tǒng)不需要昂貴和體積龐大的讀寫(xiě)器和讀寫(xiě)天線(xiàn)系統(tǒng)，也不需要對(duì)射頻標(biāo)簽的安裝位置，被識(shí)別目標(biāo)移動(dòng)速度等設(shè)置各種限制，更無(wú)環(huán)境干擾，工作可靠性和穩(wěn)定性，以及可能的多徑效應(yīng)和多普勒效應(yīng)問(wèn)題的困擾；新系統(tǒng)功能多樣，具有廣泛的適應(yīng)性和工作的靈活性。新系統(tǒng)集遠(yuǎn)距離身份識(shí)別和對(duì)被識(shí)別目標(biāo)的管理為一體，不僅方便了實(shí)際應(yīng)用，而且還大大降低了系統(tǒng)的成本和管理費(fèi)用。新系統(tǒng)將大大方便各種人員，車(chē)輛以及物流貨柜的數(shù)字化管理。
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正偉著眼于成為系統(tǒng)提供商和服務(wù)提供商，而不僅僅是硬件、軟件產(chǎn)品商。公司有強(qiáng)大的技術(shù)能力和豐富的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)根據(jù)客戶(hù)的應(yīng)用要求，提供整套的硬件、軟件、系統(tǒng)解決方案。
正偉目前提供基于GSM、GPRS、EDGE、CDMA、EVDO、HSDPA、HSUPA的整套無(wú)線(xiàn)集，無(wú)線(xiàn)發(fā)布，無(wú)線(xiàn)視頻，無(wú)線(xiàn)控制系統(tǒng)。 |
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