本實(shí)用新型涉及物流領(lǐng)域，特別涉及一種智能物流車載定位跟蹤安全監(jiān)控系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

物流是以服務(wù)客戶為宗旨的，通過高效率的辦法來對相關(guān)的材料和商品進(jìn)行輸送或保存的一個過程。隨著國內(nèi)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，對物流行業(yè)的要求也越來越高，傳統(tǒng)物流技術(shù)管理中的倉儲和配送功能已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足當(dāng)今的物流管理需要，特別是在一些運(yùn)營比較成熟的大型物流企業(yè)中，其商品和相關(guān)貨物的變動是十分頻繁的，目前，我國的物流管理系統(tǒng)中的信息記錄很多還是采用的條形碼技術(shù)，條形碼中記錄著商品的名稱和各項指標(biāo)參數(shù)，在一定程度上可以加快物流中心對商品信息的讀入效率，但是其致命的缺點(diǎn)是條形碼內(nèi)的信息不能改變，并且存儲的信息容量十分有限。

因此，需要一種全新的物流管理系統(tǒng)，通過相應(yīng)的科學(xué)技術(shù)去推動整個物流產(chǎn)業(yè)鏈的順利進(jìn)行，提升物流倉儲和配送的運(yùn)行效率，全新的物聯(lián)網(wǎng)(IOT，internet of things)技術(shù)克服了這些難題，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的優(yōu)勢就是擴(kuò)容了傳統(tǒng)條形碼的信息存儲量，加快了信息存儲速度，能夠讓物流商品的信息傳遞更加迅速，在電子標(biāo)簽內(nèi)設(shè)置GPS定位單元，能夠通過網(wǎng)絡(luò)自動跟蹤每一件貨物的去向，方便了物流倉儲和配送的監(jiān)督和管理，這項新的技術(shù)已經(jīng)被越來越多的物流企業(yè)所關(guān)注。智能物流可以讓物流信息的處理和采納更加的完善，能夠通過完美的智能物流管理系統(tǒng)將商品的輸送、存儲、加工和包裝整合在一起，花費(fèi)最少的時間和人力做到物流服務(wù)的最優(yōu)化，從而達(dá)到物流管理系統(tǒng)的物聯(lián)化和智能化。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。

本實(shí)用新型提出了一種智能物流車載定位跟蹤安全監(jiān)控系統(tǒng)，包括：RFID電子標(biāo)簽打印機(jī)、手持式RFID讀寫器、車載GPS定位裝置、物流管理中心以及無線通信模塊。

RFID電子標(biāo)簽打印機(jī)，在物品首次被編碼后，RFID電子標(biāo)簽打印機(jī)打印關(guān)于該物品的RFID電子標(biāo)簽，并將標(biāo)簽附著在物品上；

手持式RFID標(biāo)簽讀寫器，當(dāng)物品被放置到車輛上時，讀取物品上粘附的RFID電子標(biāo)簽，并將所讀取的RFID電子標(biāo)簽發(fā)送給物流管理中心；

車載GPS定位裝置，實(shí)時獲取車輛的位置信息，并將車輛的位置信息發(fā)送給物流管理中心；

物流管理中心，用于接收RFID電子標(biāo)簽及車輛的位置信息，并將所接收到的RFID電子標(biāo)簽以及車輛的位置信息相關(guān)聯(lián)，然后通過無線通信模塊將有關(guān)物品的位置信息發(fā)送給客戶的PC端或者移動端；

無線通信模塊，用于通過無線網(wǎng)絡(luò)與客戶進(jìn)行通信；

所述手持式RFID標(biāo)簽讀寫器、物流管理中心、無線通信模塊之間相互連接，并互相交互信息。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個方面，所述無線通信模塊采用4G、3G或GPRS網(wǎng)絡(luò)與客戶進(jìn)行通信。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個方面，RFID電子標(biāo)簽打印機(jī)打印出來的的RFID標(biāo)簽采用主動標(biāo)簽，主動標(biāo)簽上設(shè)置有微型收發(fā)機(jī)，主動將自身的物品信息發(fā)送給手持式RFID標(biāo)簽讀寫器。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個方面，所述RFID標(biāo)簽讀寫器外殼內(nèi)安裝有RFID發(fā)送接收器及控制單元，外殼側(cè)面安裝有閱讀結(jié)果顯示屏及輸入模塊。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個方面，RFID電子標(biāo)簽包括天線。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個方面，進(jìn)一步地，智能物流車載定位跟蹤安全監(jiān)控系統(tǒng)還包括信息發(fā)布系統(tǒng)，用于將物流管理中心接收到的定位單元發(fā)送的位置信息封裝成規(guī)范的格式化消息，并將這些消息及時、高效、可靠地推送給客戶。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于：在物流管理系統(tǒng)中的各個組成模塊中應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，使得各組成模塊之間組網(wǎng)方便，信息交互快捷，自動化程度高。通過多技術(shù)、多手段實(shí)現(xiàn)整個過程的無縫監(jiān)控，監(jiān)測物品的室內(nèi)及室外位置，以及物品當(dāng)前所處環(huán)境的環(huán)境參數(shù)，用戶可以實(shí)時了解物品的當(dāng)前狀態(tài)，并基于物品的當(dāng)前狀態(tài)，在需要的情況下對物品采取必要的措施。由此可見，本實(shí)用新型提供的基于物聯(lián)網(wǎng)的監(jiān)測裝置和監(jiān)測方法有助于提高物品遞送過程中的物品監(jiān)測水平，進(jìn)一步提高物流服務(wù)的用戶滿意度。除了應(yīng)用于物流管理外，本實(shí)用新型還適用于倉儲管理、超市管理，物品流通等領(lǐng)域。

附圖說明

通過閱讀下文優(yōu)選實(shí)施方式的詳細(xì)描述，各種其他的優(yōu)點(diǎn)和益處對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將變得清楚明了。附圖僅用于示出優(yōu)選實(shí)施方式的目的，而并不認(rèn)為是對本實(shí)用新型的限制。而且在整個附圖中，用相同的參考符號表示相同的部件。在附圖中：

附圖1示出了根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施方式的智能物流車載定位跟蹤安全監(jiān)控系統(tǒng)。

附圖2示出了根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施方式的物聯(lián)網(wǎng)資源封裝數(shù)據(jù)時使用的協(xié)議棧。

具體實(shí)施方式

下面將參照附圖更詳細(xì)地描述本公開的示例性實(shí)施方式。雖然附圖中顯示了本公開的示例性實(shí)施方式，然而應(yīng)當(dāng)理解，可以以各種形式實(shí)現(xiàn)本公開而不應(yīng)被這里闡述的實(shí)施方式所限制。相反，提供這些實(shí)施方式是為了能夠更透徹地理解本公開，并且能夠?qū)⒈竟_的范圍完整的傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。

本實(shí)用新型提出了一種智能物流車載定位跟蹤安全監(jiān)控系統(tǒng)，包括：RFID電子標(biāo)簽打印機(jī)、手持式RFID讀寫器、車載GPS定位裝置、物流管理中心以及無線通信模塊。

RFID電子標(biāo)簽打印機(jī)，在物品首次被編碼后，RFID電子標(biāo)簽打印機(jī)打印關(guān)于該物品的RFID電子標(biāo)簽，并將標(biāo)簽附著在物品上；

手持式RFID標(biāo)簽讀寫器，當(dāng)物品被放置到車輛上時，讀取物品上粘附的RFID電子標(biāo)簽，并將所讀取的RFID電子標(biāo)簽發(fā)送給物流管理中心；

車載GPS定位裝置，實(shí)時獲取車輛的位置信息，并將車輛的位置信息發(fā)送給物流管理中心；

物流管理中心，用于接收RFID電子標(biāo)簽及車輛的位置信息，并將所接收到的RFID電子標(biāo)簽以及車輛的位置信息相關(guān)聯(lián)，然后通過無線通信模塊將有關(guān)物品的位置信息發(fā)送給客戶的PC端或者移動端；

無線通信模塊，用于通過無線網(wǎng)絡(luò)與客戶進(jìn)行通信。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個方面，所述無線通信模塊采用4G、3G或GPRS網(wǎng)絡(luò)與客戶進(jìn)行通信。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個方面，RFID電子標(biāo)簽打印機(jī)打印出來的的RFID標(biāo)簽采用主動標(biāo)簽，主動標(biāo)簽上設(shè)置有微型收發(fā)機(jī)，主動將自身的物品信息發(fā)送給手持式RFID標(biāo)簽讀寫器。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個方面，所述RFID標(biāo)簽讀寫器外殼內(nèi)安裝有RFID發(fā)送接收器及控制單元，外殼側(cè)面安裝有閱讀結(jié)果顯示屏及輸入模塊。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個方面，RFID電子標(biāo)簽包括天線。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個方面，進(jìn)一步地，智能物流車載定位跟蹤安全監(jiān)控系統(tǒng)還包括信息發(fā)布系統(tǒng)，用于將物流管理中心接收到的定位單元發(fā)送的位置信息封裝成規(guī)范的格式化消息，并將這些消息及時、高效、可靠地推送給客戶。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個方面，RFID標(biāo)簽讀寫器具有外殼，外殼內(nèi)安裝有RFID發(fā)送接收器及控制單元,外殼側(cè)面安裝有閱讀結(jié)果顯示屏及輸入模塊。所述RFID標(biāo)簽讀寫器外殼是長扁外形結(jié)構(gòu)，可以是金屬或塑料制成，水平設(shè)置。RFID標(biāo)簽讀寫器外殼下端面安裝有一個把手，把手采用手槍形狀。在RFID標(biāo)簽讀寫器外殼上端面中心位置安裝有可伸縮結(jié)構(gòu),可伸縮結(jié)構(gòu)采用三節(jié)式拉桿。RFID標(biāo)簽讀寫器天線安裝于伸縮桿頂部，RFID標(biāo)簽讀寫器天線通過天線導(dǎo)線連接RFID發(fā)送接收器及控制單元。

RFID標(biāo)簽讀寫器天線下端有一個橢圓形球體,橢圓形球體通過一個橫向轉(zhuǎn)軸連接于伸縮桿上端口中，橫向轉(zhuǎn)軸上安裝有一個彈性結(jié)構(gòu)，彈性結(jié)構(gòu)兩端分別連接橢圓形球體上和伸縮桿上端口側(cè)壁；橢圓形球體內(nèi)有一條彎曲方向與橢圓形球體表面圓弧方向相同的圓弧形孔，圓弧形孔一端朝向RFID標(biāo)簽讀寫器天線、另外一端連通橢圓形球體表面，一條拉繩4上端與圓弧形孔一端固定連接、下端穿過伸縮桿及RFID標(biāo)簽讀寫器外殼上表面的通孔與把手連接。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個方面，RFID標(biāo)簽讀寫器還包括：嵌入式處理器，與第一開關(guān)管的柵極、第二開關(guān)管的柵極、通過在第一開關(guān)管的柵極和第二開關(guān)管的柵極上分別施加PWM控制信號，確定第一開關(guān)管和第二開關(guān)管的通斷，以分別控制RFID標(biāo)簽讀寫器的讀取接口和寫入接口對被掃描物品的讀取和寫入。

本實(shí)用新型提出的智能物流車載定位跟蹤安全監(jiān)控系統(tǒng)可應(yīng)用于生產(chǎn)、倉儲、配送、銷售等流程。在產(chǎn)品生產(chǎn)過程中利用承載物品電子編碼的RFID射頻識別系統(tǒng)，通過物品電子編碼中間件自動采集產(chǎn)品各物流環(huán)節(jié)信息，再利用物品命名服務(wù)模塊、物品標(biāo)識模塊、物品信息服務(wù)模塊形成的產(chǎn)品信息服務(wù)系統(tǒng)將物品信息進(jìn)行處理，最終集成到物流管理平臺，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品物流各環(huán)節(jié)信息共享、實(shí)時監(jiān)控、可追蹤溯源的功能，達(dá)到產(chǎn)品物流的有效管理及成本最優(yōu)化。

物品包裝后貼上RFID標(biāo)簽，記錄產(chǎn)地、種類、加工日期、供應(yīng)商、溫度點(diǎn)信息，在進(jìn)入倉庫進(jìn)出口時被第一RFID讀取器讀取，第一RFID讀取器記錄物品進(jìn)庫時間和數(shù)量并上傳至倉儲管理系統(tǒng)，倉儲管理系統(tǒng)將信息存至進(jìn)出庫管理模塊并調(diào)用RFID標(biāo)簽倉位管理模塊，為物品包裝分配貨架位置，計算入庫搬移距離，并跟蹤確保放入正確位置；物品進(jìn)入倉庫內(nèi)被第二RFID讀取器識別，將標(biāo)簽內(nèi)的產(chǎn)地、種類、加工日期、供應(yīng)商信息上傳至倉儲管理系統(tǒng)，倉儲管理系統(tǒng)將信息存至基本信息模塊，RFID標(biāo)簽按照預(yù)定時間周期性測量溫度，并上傳至溫度監(jiān)控系統(tǒng)，溫度監(jiān)控系統(tǒng)分析RFID標(biāo)簽內(nèi)的溫度信息，判斷物品的物流過程是否安全；出庫時，第一RFID讀取器讀取RFID標(biāo)簽，由倉儲管理系統(tǒng)與出口計劃比對，記錄出庫時間和數(shù)量；查詢模塊可以查詢基本信息模塊、進(jìn)出庫管理模塊、RFID標(biāo)簽倉位管理模塊存儲的信息。

當(dāng)物流產(chǎn)品為農(nóng)產(chǎn)品時，通過環(huán)境感知系統(tǒng)對產(chǎn)品所處的環(huán)境進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，所述環(huán)境指標(biāo)至少包括農(nóng)場內(nèi)的空氣溫濕度、土壤溫濕度和光照；農(nóng)產(chǎn)品溯源模塊對農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)記錄全程進(jìn)行記錄，為農(nóng)產(chǎn)品建立透明的身份檔案，采購方、消費(fèi)者使用該系統(tǒng)生成的產(chǎn)品溯源二維碼或數(shù)字編碼通過互聯(lián)網(wǎng)平臺、手機(jī)終端可快速查詢到相關(guān)生產(chǎn)信息，從而實(shí)現(xiàn)“知根溯源”；農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)計劃管理模塊對農(nóng)產(chǎn)品整個生產(chǎn)過程進(jìn)行詳細(xì)計劃，同時記錄實(shí)際生產(chǎn)過程的實(shí)際情況；農(nóng)產(chǎn)品檢測模塊對產(chǎn)品的質(zhì)量進(jìn)行檢測，并且進(jìn)行記錄。

在具體使用時，所述庫存管理模塊對農(nóng)場所有農(nóng)產(chǎn)品的庫存進(jìn)行管理，包括產(chǎn)品的入庫、出庫、庫存量，包括入庫管理模塊及出庫管理模塊。

其中，入庫管理模塊對農(nóng)產(chǎn)品的詳細(xì)入庫信息進(jìn)行記錄，為分析農(nóng)產(chǎn)品的庫存周期提供數(shù)據(jù)來源；出庫管理模塊對農(nóng)產(chǎn)品的詳細(xì)出庫信息進(jìn)行記錄，為分析農(nóng)產(chǎn)品的庫存周期提供數(shù)據(jù)來源。

在具體使用時，銷售物流管理模塊對產(chǎn)品的銷售過程進(jìn)行詳細(xì)記錄，包括對訂單的生成、發(fā)貨、運(yùn)輸、收貨整個過程進(jìn)行跟蹤記錄，包括訂單銷售管理模塊及冷鏈物流管理模塊。

其中，訂單銷售管理模塊對訂單銷售情況進(jìn)行統(tǒng)計分析；冷鏈物流管理模塊對產(chǎn)品運(yùn)輸整個過程進(jìn)行監(jiān)控，包括車載溫度，軌跡以及冷柜開關(guān)門次數(shù)。

射頻識別模塊包括物品電子產(chǎn)品碼、RDID標(biāo)簽和RFID標(biāo)簽讀寫器。物品電子產(chǎn)品碼編碼是由標(biāo)準(zhǔn)化組織提出的商品全球唯一標(biāo)識。RFID標(biāo)簽承載產(chǎn)品的物品電子產(chǎn)品碼編碼，可以應(yīng)用于物品外包裝上，形成唯一“身份”。RFID標(biāo)簽讀寫器負(fù)責(zé)標(biāo)簽的讀寫，是實(shí)現(xiàn)物品信息連接、追蹤和管理的關(guān)鍵設(shè)備。三部分形成的射頻識別系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)各物流環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)的高速、自動、安全收集，射頻識別系統(tǒng)能減少人為因素的干擾，確保物流過程的安全。物品電子編碼中間件系統(tǒng)通過輸入接口和輸出接口實(shí)現(xiàn)與物品標(biāo)簽讀寫器和上層系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)系。該系統(tǒng)是一個開放式系統(tǒng)，可以完成物品流通各環(huán)節(jié)不同企業(yè)的功能要求，并且提供統(tǒng)一接口。在輸入端，中間件系統(tǒng)可以收集和處理來自RFID標(biāo)簽讀寫器的物品信息，也可以根據(jù)已設(shè)定命令對讀寫器輸出反饋指令。在輸出端，完成上層系統(tǒng)對物品信息的調(diào)用，也可以通過物品命名服務(wù)對象命名解析服務(wù)器對服務(wù)器上的物品信息進(jìn)行讀取。物品信息服務(wù)器存儲物品信息，是網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，提供產(chǎn)品物流各節(jié)點(diǎn)企業(yè)存儲、查詢物品信息，以網(wǎng)絡(luò)形式實(shí)現(xiàn)物流過程的信息共享。物品命名服務(wù)器則主要處理物品電子信息與對應(yīng)的物品信息服務(wù)器地址的查詢和映射管理，經(jīng)過物品電子編碼中間件的物品編碼傳輸至物品命名服務(wù)器，物品命名服務(wù)器解析出相應(yīng)的地址，連接到物品信息服務(wù)器，查詢物品信息。

所述無線射頻識別(RFID)模塊還包括：嵌入式處理器，與第一開關(guān)管的柵極、第二開關(guān)管的柵極、通過在第一開關(guān)管的柵極和第二開關(guān)管的柵極上分別施加PWM控制信號，確定第一開關(guān)管和第二開關(guān)管的通斷，以分別控制RFID標(biāo)簽讀寫器的讀取接口和寫入接口對被掃描物品的讀取和寫入。

RFID電子標(biāo)簽技術(shù)與條形碼技術(shù)相比其優(yōu)勢在于:不需要光源,甚至可以透過外部材料讀取數(shù)據(jù)；使用壽命長，能在惡劣環(huán)境下工作；能夠輕易嵌入或附著在不同形狀、類型的產(chǎn)品上；讀取距離更遠(yuǎn)；可以寫入及存取數(shù)據(jù),寫入時間相比打印條形碼更少；標(biāo)簽的內(nèi)容可以動態(tài)改變；能夠同時處理多個標(biāo)簽；標(biāo)簽的數(shù)據(jù)存取有密碼保護(hù),安全性更高；可以對RFID標(biāo)簽所附著的物體進(jìn)行追蹤定位。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個方面，智能物流車載定位跟蹤安全監(jiān)控系統(tǒng)包括安檢單元和倉儲遠(yuǎn)程控制模塊、貨物定位模塊，2個模塊的結(jié)構(gòu)基本相同，均包括采集終端、無線傳感網(wǎng)絡(luò)和遠(yuǎn)程監(jiān)控中心這3個部分。

采集終端從模塊化角度分為信息采集模塊、MCU控制模塊、無線通信模塊。其分別完成安檢單元和倉儲區(qū)信息采集，信息處理，信息發(fā)送、接收。用戶通過給貨箱或旅客行李貼上RFID標(biāo)簽，在安檢單元、倉儲區(qū)等地方分別安裝RFID讀寫器，利用RFID讀寫器獲取RFID標(biāo)簽信息。

RFID電子標(biāo)簽可采用被動標(biāo)簽和主動標(biāo)簽兩種。主動標(biāo)簽自身帶有電池供電，讀/寫距離較遠(yuǎn)同時體積較大,與被動標(biāo)簽相比成本更高,也稱為有源標(biāo)簽。被動標(biāo)簽由閱讀器產(chǎn)生的磁場中獲得工作所需的能量,成本很低并具有很長的使用壽命,比主動標(biāo)簽更小也更輕,讀寫距離則較近,也稱為無源標(biāo)簽。無源標(biāo)簽是取代條形碼標(biāo)簽的主要發(fā)展方向,有源標(biāo)簽因為其長距離識別的優(yōu)勢,主要應(yīng)用于大型的高速運(yùn)動物體的標(biāo)識的識別之上,如機(jī)動車的跟蹤和識別、動物或人類身份的跟蹤和識別。

RFID電子標(biāo)簽識別系統(tǒng)包含電子標(biāo)簽、閱讀器、數(shù)據(jù)處理和存儲的設(shè)備以及系統(tǒng)控制模塊。RFID電子標(biāo)簽，每個標(biāo)簽具有唯一的電子物品編碼，附著在物體上標(biāo)識目標(biāo)對象。閱讀器用于讀取/寫入標(biāo)簽信息，可設(shè)計為手持式或固定式。天線用于在標(biāo)簽和閱讀器間傳遞射頻信號。閱讀器上連接的天線做成門隔形式的，放在物品或商品進(jìn)出的通道口，它一方面給無源的電子標(biāo)簽提供電能，另一方面也通過它接收電子標(biāo)簽上發(fā)出的信息，它也可向電子標(biāo)簽發(fā)射寫入的信息。另外在每個電子標(biāo)簽上也有電子標(biāo)簽自已的微形天線。

RFID電子標(biāo)簽由天線和專用芯片組成，天線是在塑料片基上鍍上的銅膜線圈，在塑料基片上還嵌有體積非常小的集成電路芯片，現(xiàn)在已經(jīng)只有芝麻粒大，還可更小。在這個集成電路芯片中有高速的射頻接口，控制單元，存儲器三個部分組成。電子標(biāo)簽中保存有約定格式的電子數(shù)據(jù),在實(shí)際應(yīng)用中,電子標(biāo)簽附著在待識別物體的表面；閱讀器可無接觸地讀取并識別電子標(biāo)簽中所保存的電子數(shù)據(jù),從而達(dá)到自動識別體的目的。

將閱讀器與電腦相連，讀取的標(biāo)簽信息被傳送到電腦上進(jìn)行下一步處理。閱讀器通過天線發(fā)送出一定頻率的射頻信號，當(dāng)標(biāo)簽進(jìn)入這一定頻率的射頻信號磁場時產(chǎn)生感應(yīng)電流從而獲得電能，產(chǎn)生電壓供給電子標(biāo)簽內(nèi)集成電路工作，并通過自身的RFID電子標(biāo)簽天線發(fā)送出自身編碼等信息，由閱讀器接收天線接收讀取并解碼后送至電腦主機(jī)進(jìn)行相關(guān)處理；

閱讀器包含無線電收發(fā)天線數(shù)據(jù)通訊及相應(yīng)的控制電路。電子標(biāo)簽主要包括無線電波接收與發(fā)射的電路電源及存儲數(shù)據(jù)的電路。數(shù)據(jù)處理與存儲的設(shè)備往往是PC機(jī)，PC機(jī)上安裝有數(shù)據(jù)庫管理軟件，而系統(tǒng)軟件也裝于PC機(jī)上。

閱讀器發(fā)送時所使用的頻率被稱為RFID系統(tǒng)的工作頻率，劃分為3個范圍：低頻30KHz-300KHz、高頻3MHz-30MHz、和超高頻300Mhz-3GHz。常見的工作頻率還有低頻125kHz、134.2kHz及高頻13.56Mhz。頻率的選擇采用防沖撞技術(shù)，RFID系統(tǒng)可以同時處理多個標(biāo)簽，采用TI的13.56MHz系統(tǒng)每秒鐘能處理大約50張標(biāo)簽，最多的可達(dá)到每秒處理150個標(biāo)簽。

電子標(biāo)簽的物流管理系統(tǒng)是通過物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的，這種物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)比傳統(tǒng)的物流管理的智能化程度要高得多，它通過互聯(lián)網(wǎng)上的ONS服務(wù)器和PML服務(wù)器可以對全世界所有的物品進(jìn)行全方位的管理和流動。物聯(lián)網(wǎng)的工作過程如下所示：任何一個零售超市或物品倉庫和任何一個具有RFID電子標(biāo)簽的物品或商品,只要經(jīng)過流動，甚至不經(jīng)過流動,都可以在RFID閱讀器上讀出其RFID電子標(biāo)簽中的電子物品代碼,這個電子物品代碼在全球是唯一的,這個電子物品代碼是傳統(tǒng)的條形碼代碼的超集,讀出這個代碼后,既可以在本地的物品管理數(shù)據(jù)庫中對這些物品進(jìn)行管理,這就類似于傳統(tǒng)的條形碼物流管理系統(tǒng)。但RFID電子標(biāo)簽完全不同于傳統(tǒng)的物流管理,它建立了一個全球統(tǒng)一的物聯(lián)網(wǎng),將全球的物品全部通過這個物聯(lián)網(wǎng)聯(lián)系起來,通過物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)物品從生產(chǎn)到流通,再到消費(fèi)的全球性的智能物品管理網(wǎng)絡(luò),這就是物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)；

從RFID閱讀器中讀出的電子物品代碼經(jīng)過物品管理系統(tǒng)向互聯(lián)網(wǎng)上的ONS目標(biāo)名字服務(wù)器發(fā)出請求,尋找相應(yīng)的PML服務(wù)器,ONS目標(biāo)名字服務(wù)器反饋給相應(yīng)的進(jìn)行物品管理的零售超市或物品倉庫；

零售超市或物品倉庫的管理計算機(jī)將已讀出的物品電子代碼向指定的PML服務(wù)器查詢,即可查詢到指定的物品的全部信息；這些信息通過網(wǎng)絡(luò)協(xié)議回饋給進(jìn)行物品管理的零售超市或物品倉庫；

進(jìn)行物品管理的零售超市或物品倉庫根據(jù)所查詢到的物品信息對物品進(jìn)行相應(yīng)的處理，比如在零售店中自動定期地檢查商品的有效期等,當(dāng)商品有效期快到時,自動進(jìn)行訂貨,這樣就能很容易實(shí)現(xiàn)商品管理。

進(jìn)一步地，在RFID標(biāo)簽讀寫器進(jìn)行電子編碼數(shù)據(jù)讀取之前，首先用分類算法估計待識別電子標(biāo)簽的數(shù)目n并進(jìn)行分組處理。所述識別過程包括：(1)首次識別時，初始化當(dāng)前識別的組編號t＝1，開始對第t組進(jìn)行識別；(2)接著RFID標(biāo)簽讀寫器以廣播的形式發(fā)送信息請求命令給每個標(biāo)簽；(3)標(biāo)簽收到該命令之后，再向RFID標(biāo)簽讀寫器返回各自所屬的物品種類；(4)RFID標(biāo)簽讀寫器記錄所接收到的物品種類信息，對每個種類的數(shù)量進(jìn)行登記；(5)RFID標(biāo)簽讀寫器根據(jù)標(biāo)簽所屬的物品種類的數(shù)量，發(fā)送assign()命令，為每個標(biāo)簽分配一個時隙，讓各標(biāo)簽在所分配的時隙自動與RFID標(biāo)簽讀寫器進(jìn)行通信；(6)各標(biāo)簽接收到這個命令之后，就按照所分配的時隙依次向閱讀器發(fā)送數(shù)據(jù)；(7)最后RFID標(biāo)簽讀寫器發(fā)送S1eep()命令，在這一輪查詢過程中被正確讀取到的標(biāo)簽就會進(jìn)入靜默狀態(tài)，即不參與接下來的查詢，同時，讓該組中各個標(biāo)簽的時隙計數(shù)器減1；(8)在每一輪識別結(jié)束以后，再估算剩余未識別標(biāo)簽的數(shù)目，若標(biāo)簽數(shù)目不為0，則返回(1)，直至將該組剩下的標(biāo)簽全部識別完；(9)組編號加1，即t＝t+1，然后執(zhí)行下述兩種情況之一：(a)如果t≤g，g為物品種類數(shù)量，則表示仍存在沒有識別的組，繼續(xù)進(jìn)行下一組的識別，返回(1)；(b)如果t＞g，即所有的組都識別完成，識別結(jié)束。

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施方式，進(jìn)一步地，智能物流車載定位跟蹤安全監(jiān)控系統(tǒng)包括一個電子標(biāo)簽識別模塊，用于在RFID標(biāo)簽讀寫器進(jìn)行電子編碼數(shù)據(jù)讀取之前，首先用分類算法估計待識別電子標(biāo)簽的數(shù)目n并進(jìn)行分組處理。

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施方式，物聯(lián)網(wǎng)用網(wǎng)絡(luò)將事物都聯(lián)系起來，本實(shí)用新型提出的智能的可用于物流管理系統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)包括：射頻識別(RFID)、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)激光掃描器、溫度傳感器等信息傳感設(shè)備。按照約定的協(xié)議，把物品與網(wǎng)絡(luò)連接起來進(jìn)行信息交換和通信，以實(shí)現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤和管理的網(wǎng)絡(luò)。

傳感器可以看成物聯(lián)網(wǎng)的一種末梢感知神經(jīng)。傳感器為物聯(lián)網(wǎng)的上層應(yīng)用提供感知數(shù)據(jù)。然而隨著物聯(lián)網(wǎng)規(guī)模的增加，一個物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)所需要的底層傳感器的種類和數(shù)目也必然隨之增加，為了控制底層傳感器的接入與卸載，高效的管理傳感器，方便的解析傳感器傳來的數(shù)據(jù)，本實(shí)用新型提出了一種模塊化組網(wǎng)和動態(tài)管理的物聯(lián)網(wǎng)。

首先，將整個物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)劃分成一個個具有特定功能的子系統(tǒng)。這些子系統(tǒng)之間是獨(dú)立的，整個系統(tǒng)的正常運(yùn)行是通過子系統(tǒng)之間的消息交互來實(shí)現(xiàn)的。采用模塊化開發(fā)的系統(tǒng)，其每個子系統(tǒng)都具有完善的功能，能夠獨(dú)立運(yùn)行，互不干擾，對于某個子系統(tǒng)的修改，也只會影響其內(nèi)部的具體運(yùn)行，只要保證消息交互的數(shù)據(jù)滿足原先的規(guī)范，其他模塊的運(yùn)行將不會受到任何影響。因此，整個系統(tǒng)具很強(qiáng)的可移植性和可擴(kuò)展性，并支持模塊的動態(tài)加入和刪除。即在整個系統(tǒng)正常運(yùn)行的情況下，接入新的模塊并使用，這樣既保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，同時，也使得系統(tǒng)能夠在需求更改的情況下，根據(jù)情況進(jìn)行適當(dāng)?shù)馗隆?/p>

本實(shí)用新型實(shí)施例提供的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)可以應(yīng)用于物流運(yùn)輸、超市貨物管理系統(tǒng)。在具體實(shí)施過程中，物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中各個裝置的連接方式具體可以為有線連接，也可以為無線連接。物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中物流管理服務(wù)器可以通過企業(yè)局域網(wǎng)或者互聯(lián)網(wǎng)與ERP(EnterpriseResourcePlanning，企業(yè)資源計劃)數(shù)據(jù)庫相連。物流管理服務(wù)器與物流數(shù)據(jù)庫可以通過有線連接在一起，當(dāng)然物流數(shù)據(jù)庫也可以內(nèi)置于物流管理服務(wù)器中。自動分揀設(shè)備可以通過無線連接方式連接在一起，并通過無線AP(AccessPoint，網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn))即無線網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)與物流管理服務(wù)器相連。具體的，還可以通過企業(yè)局域網(wǎng)或者互聯(lián)網(wǎng)將物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中的各個設(shè)備連接到ERP數(shù)據(jù)庫，ERP數(shù)據(jù)庫與供應(yīng)鏈其他環(huán)節(jié)管理PC(PersonalComputer，個人計算機(jī))機(jī)通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。

在具體實(shí)施過程中，物流管理服務(wù)器上安裝有windows、Unix或Android操作系統(tǒng)，用于運(yùn)行智能數(shù)據(jù)服務(wù)程序，物流管理服務(wù)器可以進(jìn)行商品的自動分配管理，及根據(jù)ERP下發(fā)的貨物訂單信息生成分揀任務(wù)和出庫貨物信息。其中，出庫貨物信息可以包括：子貨物的門店配送明細(xì)分配、子貨物的第二貨物信息，以及子貨物的貨物盒碼/箱碼/籠碼信息。

物品審核設(shè)備可以自帶RFID(RadioFrequencyIdentification，射頻識別)讀寫器，可以對收貨入庫貨物，如生鮮食品，攜帶的第一電子標(biāo)簽即RFID標(biāo)簽進(jìn)行有效識別。物品審核設(shè)備通過掃描每件貨物上被分配的RFID標(biāo)簽獲取第一貨物信息，其中，第一貨物信息包括：貨物名稱、供應(yīng)商等信息。物品審核設(shè)備在掃描獲得第一貨物信息后，還可以將RFID標(biāo)簽中的第一貨物信息與ERP數(shù)據(jù)庫中的貨物訂單信息相關(guān)聯(lián)，并將采集到的第一貨物信息通過無線網(wǎng)絡(luò)實(shí)時上傳到物流管理服務(wù)器，使得物流管理服務(wù)器通過調(diào)用企業(yè)ERP系統(tǒng)及物流收貨系統(tǒng)，將收貨信息與門店請貨信息(包括名稱、數(shù)量、重量)進(jìn)行審核比對，生成審核結(jié)果，即可高效準(zhǔn)確的完成生鮮食品的收貨入庫。

為了更好地處理物聯(lián)網(wǎng)資源封裝數(shù)據(jù)時使用多協(xié)議嵌套的情況，協(xié)議匹配模塊中使用協(xié)議棧來替代協(xié)議。一個協(xié)議棧由多個協(xié)議組成，在使用協(xié)議棧解析一個消息的時候，我們解析消息時從協(xié)議棧頂層協(xié)議開始按順序往下解析。圖2示出了對應(yīng)的協(xié)議棧。

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施方式，物流管理系統(tǒng)中包括信息發(fā)布系統(tǒng)，信息發(fā)布系統(tǒng)是一種能夠使分布式系統(tǒng)中的各方，以發(fā)布者和訂閱者的身份參與到消息交互活動中來的中間件系統(tǒng)。發(fā)布者是消息的生產(chǎn)者，它將實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境中發(fā)生的事件封裝成規(guī)范的格式化消息，發(fā)送到信息發(fā)布系統(tǒng)中；訂閱者是消息的消費(fèi)者，它向信息發(fā)布系統(tǒng)發(fā)送一條格式化的訂閱消息，描述一個訂閱條件，表示對哪些事件感興趣，這樣，當(dāng)匹配這些訂閱條件的消息達(dá)到系統(tǒng)中時，信息發(fā)布系統(tǒng)保證將這些消息及時、高效、可靠地推送給訂閱者。

當(dāng)需要接入一個新的設(shè)備的時候，物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)需要完成的工作是：先完成一個針對該設(shè)備的所使用協(xié)議和連接方式而定制的處理模塊，同時，需要完成一個數(shù)據(jù)處理模塊；然后停止系統(tǒng)，將新的模塊裝入到系統(tǒng)中，并在系統(tǒng)中調(diào)用該模塊；最后再次啟動系統(tǒng)，開始收集該物聯(lián)網(wǎng)資源的數(shù)據(jù)。

當(dāng)使用這種方式來收集數(shù)據(jù)時，不足之處有：1.模塊重用性不好，每次接入新的設(shè)備都需要完成一次相應(yīng)的處理模塊，即使兩個設(shè)備使用的是同樣的協(xié)議時也需要重寫一次，并接入系統(tǒng)，重復(fù)的工作浪費(fèi)了大量精力。2.模塊管理性不好，當(dāng)增加新設(shè)備時，或者更新設(shè)備協(xié)議時，都需要停止系統(tǒng)，完成操作后進(jìn)行處理，這對一些要求系統(tǒng)長期實(shí)時運(yùn)行來說不合要求，而且重啟單獨(dú)修改系統(tǒng)的一部分可能會對其他部分造成不可預(yù)知的影響。

針對以上缺點(diǎn)，本實(shí)用新型重新設(shè)計了物聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備接入方式。將設(shè)備接入平臺框架從物聯(lián)網(wǎng)中抽離出來，使之成為一個中間的系統(tǒng)，將設(shè)備傳來的原始數(shù)據(jù)經(jīng)過處理后放入信息發(fā)布系統(tǒng)中，供上層應(yīng)用使用。

物聯(lián)網(wǎng)上層應(yīng)用只需要通過信息發(fā)布系統(tǒng)訂閱相應(yīng)的消息主題，等待設(shè)備接入平臺將下層傳感器進(jìn)行處理封裝后作為相應(yīng)的主題發(fā)布后，就可以接到相應(yīng)的數(shù)據(jù)。經(jīng)過以上過程，物聯(lián)網(wǎng)上層應(yīng)用將會更加關(guān)注于數(shù)據(jù)的解析，而不用對底層傳感器進(jìn)行管理，與此同時，設(shè)備接入平臺可以專注于底層傳感器的處理，和協(xié)議模塊的復(fù)用。大大的減少了系統(tǒng)的耦合性。

新的設(shè)備接入過程采用模塊化和動態(tài)性組建方法。用于解析設(shè)備傳入數(shù)據(jù)的協(xié)議以模塊的形式封裝并加入到系統(tǒng)中，這樣做的目的是各個協(xié)議的模塊之間不會相互干擾影響數(shù)據(jù)結(jié)果。動態(tài)性體現(xiàn)在，當(dāng)向接入平臺添加或刪除協(xié)議模塊時，不必重啟系統(tǒng)。這樣一來，當(dāng)向接入平臺添加新的設(shè)備的時候，只需先將新設(shè)備所使用的協(xié)議按照要求的插件格式進(jìn)行封裝，然后將協(xié)議裝載進(jìn)接入平臺的協(xié)議庫中，這樣當(dāng)設(shè)備通過接口或者串口連接到接入平臺時，就可以自行選擇解析設(shè)備傳來信息的協(xié)議。整個過程不需要重啟系統(tǒng)，新加入的設(shè)備也不會影響原有設(shè)備的正常運(yùn)行，這就保證了整個接入平臺可以持續(xù)穩(wěn)定的運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備動態(tài)管理，滿足了我們要求。

根據(jù)本實(shí)用新型的物聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng)包括：協(xié)議管理模塊、協(xié)議棧、設(shè)備管理模塊、設(shè)備庫、數(shù)據(jù)接收模塊、適配管理模塊、數(shù)據(jù)解析模塊和數(shù)據(jù)封裝模塊構(gòu)成。各個模塊的功能與作用如下：

數(shù)據(jù)接收模塊：該模塊是位于整個系統(tǒng)最下層的模塊，以主要以一個消息隊列的形式實(shí)現(xiàn)，負(fù)責(zé)保存設(shè)備從端口或者串口中上傳來的數(shù)據(jù)，該模塊在系統(tǒng)中存在有多個，和設(shè)備成一一對應(yīng)關(guān)系。

協(xié)議管理模塊和協(xié)議庫：協(xié)議管理模塊負(fù)責(zé)各個協(xié)議模塊的管理。管理的具體內(nèi)容包括將插件形式封裝的協(xié)議模塊裝載到系統(tǒng)中和從系統(tǒng)中卸載相關(guān)的協(xié)議模塊。協(xié)議庫負(fù)責(zé)存儲現(xiàn)在系統(tǒng)中已經(jīng)裝載的所有協(xié)議模塊。

設(shè)備管理模塊和設(shè)備庫：各種各樣的傳感設(shè)備，在系統(tǒng)看來，只有連接方式的差別，系統(tǒng)支持兩種格式的接入，串口傳入和端口接入，各個設(shè)備的不同在于使用不同的串口或端口向系統(tǒng)傳輸數(shù)據(jù)。在這樣的背景下，設(shè)備管理模塊的主要功能是配置系統(tǒng)從串口或端口采集數(shù)據(jù)的一些設(shè)置信息。對于串口接入的設(shè)備，這些信息是指：使用的串口，幀大小，波特率，數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)位，停止位，奇偶校驗等；對于端口接入的設(shè)備，這些信息指：IP地址，端口號，請求方式，請求間隔等。設(shè)備管理模塊將這些信息配置好以后，就作為一個新的設(shè)備實(shí)例存入設(shè)備庫中。設(shè)備庫負(fù)責(zé)存儲和管理這些設(shè)備信息。

適配管理模塊：該模塊的主要作用是，對于一個設(shè)備傳入的原始數(shù)據(jù)，應(yīng)該使用哪個協(xié)議或者哪些協(xié)議組成協(xié)議棧將其進(jìn)行解析成為有意義的觀測數(shù)據(jù)。適配過程分為兩種：手動綁定協(xié)議棧和自動適配協(xié)議棧。手動綁定協(xié)議棧是指，對于一個設(shè)備傳來的數(shù)據(jù)，手動指定它應(yīng)該被哪些協(xié)議依次進(jìn)行解析，就稱為這個設(shè)備與這些協(xié)議構(gòu)成的協(xié)議棧進(jìn)行了綁定，并將綁定關(guān)系存儲起來，這樣這個設(shè)備傳來的所有數(shù)據(jù)都使用這個協(xié)議棧進(jìn)行解析。自動適配協(xié)議棧是指，對于一個設(shè)備傳來的原始數(shù)據(jù)，讓協(xié)議庫中的每個協(xié)議都嘗試進(jìn)行解析，將解析成功的協(xié)議作為協(xié)議棧的第一層，并將該協(xié)議解析后的數(shù)據(jù)作為輸入繼續(xù)遍歷協(xié)議庫尋找合適的下一層協(xié)議，直到原始數(shù)據(jù)被成功解析為有意義的觀測數(shù)據(jù)為止，這樣就自動組裝了一個能夠解析這個設(shè)備傳來數(shù)據(jù)協(xié)議棧，將這個設(shè)備與這個協(xié)議棧的對應(yīng)關(guān)系存儲起來，以后該設(shè)備傳來的數(shù)據(jù)都是用這個協(xié)議棧進(jìn)行解析。

數(shù)據(jù)解析模塊：該模塊的主要作用是使用相應(yīng)的協(xié)議棧解析原始數(shù)據(jù)得到觀測數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)封裝模塊：該模塊的主要作用是將觀測數(shù)據(jù)封裝成相應(yīng)的主題發(fā)布到信息發(fā)布系統(tǒng)中，供系統(tǒng)使用。

信息發(fā)布系統(tǒng)：物聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng)通過該系統(tǒng)訂閱相應(yīng)的主題，當(dāng)接入平臺發(fā)布相應(yīng)的消息主題時，物聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng)得到訂閱消息。

明確了各部分的功能與作用后，可以清楚的知道一個新的傳感器接入過程如下：

1.將傳感器對應(yīng)的協(xié)議通過協(xié)議注冊模塊注入到系統(tǒng)中去，當(dāng)注入成功后，可以在協(xié)議庫中管理該協(xié)議。

2.根據(jù)傳感器的連接屬性(比如串口/端口等)，在接受配置模塊進(jìn)行初始化，隨后消息接收模塊就開始接收該連接的消息。

3.消息接收模塊接收到了傳感器發(fā)送過來的消息后，將數(shù)據(jù)發(fā)送到數(shù)據(jù)解析模塊。

4.數(shù)據(jù)解析模塊通過適配管理模塊獲取到解析該消息的協(xié)議棧后使用該協(xié)議棧來提取出消息中包含的數(shù)據(jù)。

5.通過數(shù)據(jù)封裝模塊將收集到的數(shù)據(jù)按照信息發(fā)布系統(tǒng)所需要的格式進(jìn)行一次封裝，然后作為一次主題進(jìn)行發(fā)布，供物聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng)使用。

本實(shí)用新型采用的無線通信技術(shù)需要滿足組網(wǎng)方便、低功耗、連接設(shè)備數(shù)量多、具有安全加密功能、通信距離適中等要求。在典型的無線通信技術(shù)中，基于ZigBee技術(shù)組建的無線傳感網(wǎng)絡(luò)，能夠連接高達(dá)65 000個設(shè)備，而且具有功耗低、有3種安全密鑰可供選擇的優(yōu)點(diǎn)；雖然傳輸速率不高，但能夠滿足傳輸數(shù)據(jù)的要求。此外，在使用無線通信設(shè)備時，要避開專用無線電的頻率波段，且通信設(shè)備的功率要盡可能小，這樣才能最大程度地減少對專用無線電的干擾。ZigBee無線通信設(shè)備的功率非常小，對專用無線電的干擾可以忽略不計。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個方面，智能物流車載定位跟蹤安全監(jiān)控系統(tǒng)中還可以采用物品命名服務(wù)模塊、RFID電子標(biāo)簽打印機(jī)、電子編碼反饋模塊、物品分配模塊、信息發(fā)布系統(tǒng)、無線射頻識別(RFID)模塊、以及基于瀏覽器/服務(wù)器結(jié)構(gòu)的物流管理中心組成，各組成部分采用ZigBee技術(shù)組建無線傳感網(wǎng)絡(luò)，通過能在物聯(lián)網(wǎng)中通信的通信模塊相互連接，并實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的相互交換。系統(tǒng)中各個模塊上的ZigBee通信模塊與ZigBee模塊組成了物流管理系統(tǒng)中的無線傳感網(wǎng)絡(luò)。同時，ZigBee通信模塊將無線傳感網(wǎng)絡(luò)中的信息包轉(zhuǎn)化為RS－232協(xié)議數(shù)據(jù)包，與遠(yuǎn)程控制計算機(jī)連接，形成通信鏈路。

在基于ZigBee的無線通信網(wǎng)絡(luò)中，不同的節(jié)點(diǎn)類型在無線網(wǎng)絡(luò)中履行不同的職能:網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)主要用來創(chuàng)建與維護(hù)無線網(wǎng)絡(luò)；中心路由節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)發(fā)現(xiàn)路由并維護(hù)鏈接；終端節(jié)點(diǎn)主要用來連接最底層的信息采集端，在無線網(wǎng)絡(luò)中只能加入或者離開網(wǎng)絡(luò)。智能物流車載定位跟蹤安全監(jiān)控系統(tǒng)中的各組成模塊可以實(shí)現(xiàn)為中心路由節(jié)點(diǎn)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)或終端節(jié)點(diǎn)。

終端節(jié)點(diǎn)、中心路由節(jié)點(diǎn)和網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)中的通信模塊分別具有多個天線，相互之間的通信采用多天線空間復(fù)用技術(shù)。多天線空間復(fù)用技術(shù)采用空間調(diào)制，由于其單射頻傳輸特性，空間調(diào)制結(jié)構(gòu)發(fā)送端不需要天線間同步，且接收機(jī)僅需要一個簡單的單數(shù)據(jù)流檢測器。另外，空間調(diào)制技術(shù)在普通調(diào)制技術(shù)的基礎(chǔ)上增加了空間維，能夠利用無源發(fā)送天線索引傳遞信息。因此，空間調(diào)制相比傳統(tǒng)的多天線技術(shù)具有更高的能量效率。將這一思想推廣到接收天線上，即為基于接收端的空間調(diào)制技術(shù)。在多用戶多輸入多輸出系統(tǒng)中，下行鏈路的廣播通信的干擾主要來自多用戶間的干擾，采用塊對角化對發(fā)送信息進(jìn)行預(yù)編碼處理可以成功的消除多用戶干擾。這一預(yù)編碼處理方式與接收端的空間調(diào)制技術(shù)中的預(yù)編碼處理方式基本一致，因此只需要將發(fā)送信息映射成接收天線索引和調(diào)制星座點(diǎn)兩部分符號，并引入矢量擾動技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了接收端的空間調(diào)制，各個用戶可以從這個已調(diào)信息，中解調(diào)得到對應(yīng)的正確的接收信號，并且此時用戶端的信號檢測是一個單用戶單天線信號檢測問題，能夠很大程度的降低接收端的復(fù)雜度。

在一個ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)中，協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)是最先開始工作并處于網(wǎng)絡(luò)中的。在一個全功能設(shè)備(fullfunction device，F(xiàn)FD)啟動后，先通過能量掃描的方式對周圍環(huán)境進(jìn)行判斷，看是否有ZigBee網(wǎng)絡(luò)存在。若周圍存在ZigBee網(wǎng)絡(luò)，則FFD按由近及遠(yuǎn)的方式對網(wǎng)絡(luò)中的一個節(jié)點(diǎn)提出入網(wǎng)請求，并等待該節(jié)點(diǎn)的請求響應(yīng)；如果沒有檢測到ZigBee網(wǎng)絡(luò)，則該FFD將會作為一個協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)來組建新的ZigBee網(wǎng)絡(luò)。在FFD作為一個協(xié)調(diào)器正常工作之前，會先進(jìn)行一些設(shè)定。首先，根據(jù)能量掃描的結(jié)果，普遍選擇能量強(qiáng)度值較小的信道作為網(wǎng)絡(luò)的傳輸信道；同時，選擇合適的網(wǎng)絡(luò)ID、網(wǎng)絡(luò)短地址等功能，確定網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，隨后啟動協(xié)調(diào)器開始組建ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)，終端節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)組建完成后可以申請加入。

中繼路由節(jié)點(diǎn)在終端節(jié)點(diǎn)和協(xié)調(diào)器之間搭建起一條最佳的通信鏈路，其主要作用是發(fā)現(xiàn)和維護(hù)路由。

建立路由需要3個步驟:發(fā)現(xiàn)路由、建立正向路由及建立反向路由。通過這3個步驟，能夠建立一條完整的通信鏈路，實(shí)現(xiàn)源節(jié)點(diǎn)與目的節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)傳輸。

終端節(jié)點(diǎn)與需要控制和采集的設(shè)備是集成一體的模塊子系統(tǒng)，終端節(jié)點(diǎn)加入無線網(wǎng)絡(luò)需要經(jīng)過發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)、請求協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)加入網(wǎng)絡(luò)、與協(xié)調(diào)器/路由節(jié)點(diǎn)建立通信這3個步驟。終端節(jié)點(diǎn)在與協(xié)調(diào)器連接前，先通過掃描的方式獲得個域網(wǎng)(personal area network，PAN)信息。終端節(jié)點(diǎn)通過接收協(xié)調(diào)器返回的確認(rèn)信息得到具體的個域網(wǎng)PAN描述。終端節(jié)點(diǎn)在獲得PAN信息后，向協(xié)調(diào)器再次發(fā)送入網(wǎng)請求，如果協(xié)調(diào)器同意接收該終端節(jié)點(diǎn)，則會分配一個16位的短地址，并返回相應(yīng)的確認(rèn)信息。終端節(jié)點(diǎn)把分配的16位短地址保存起來，就可以加入到ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)。

以上所述，僅為本實(shí)用新型較佳的具體實(shí)施方式，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)所述以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。