基于ZigBee-RFID的网络机器人系统服务身份识别技术研究

摘要

随着互联网与无线网络的发展，网络机器人由主从远程控制模式转变为通过网络与环境中的传感器协同配合的模式。射频识别是近年来热门的非接触识别技术，将射频识别与网络机器人相结合，让机器人拥有身份识别能力，进而针对不同的目标提供不同的服务。为此，本文将射频识别与ZigBee相结合，组成ZigBee-ID网络以扩大射频识别的识别范围，移动机器人作为ZigBee-ID网络的终端节点对目标进行识别，并提供视频引导服务。
　　首先，提出了系统的总体设计方案。将有源射频识别与ZigBee相结合，作为系统固定节点采集ID信息。移动机器人采用ARM11微处理器，也搭载射频识别模块与ZigBee模块，作为系统的移动服务节点，对采集到的ID进行身份效验，并针对其播放引导服务视频。网关模块将所有收到的ID通过WIFI传输到上位机，上位机监控中心负责系统的控制与身份信息的显示。
　　其次，ZigBee节点身份识别技术的研究。给出了模块的硬件设计，对ZigBee组网模块与射频识别模块进行软件设计，实现ID的采集，并采用载波侦听与时分多址相结合的方法实现多卡读取功能与数据防碰撞功能。
　　再次，机器人节点身份识别技术的研究。包括机器人控制模块的程序设计与H.264视频引导服务的实现，并对解码器进行了C语言级优化，对其中的像素插值与环路滤波进行了一定的裁剪与性能提升。
　　然后，对网关模块进行软件设计，实现ID信息的收集与命令的传递。利用Qt对监控中心进行设计，实现整个系统的控制与ID信息的显示。
　　最后，对各身份识别模块以及系统整体进行了功能测试。通过对三个目标进行识别表明系统能够正常稳定的进行工作，达到了预期目标。

目录

声明

第1章 绪 论

1.1 课题的研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 本文主要研究内容及结构安排

第2章 系统总体架构及模块选择

2.1 系统总体架构设计

2.2 RFID模块的选择

2.3 ZigBee通信模块的选择

2.4 嵌入式处理器的选择

2.5 机器人模块的硬件选择

2.6 本章小结

第3章 ZigBee节点身份识别技术

3.1 硬件架构设计

3.2 IAR集成开发环境

3.3 ZigBee模块软件设计

3.4 RFID模块软件设计

3.5 本章小结

第4章 机器人节点身份识别技术

4.1 硬件架构设计

4.2 嵌入式开发环境的搭建

4.3 机器人节点软件设计

4.4 服务视频解码器的移植与优化

4.5 本章小结

第5章 系统网关及上位机软件设计

5.1 网关模块的设计

5.2 上位机监控界面软件设计

5.3 本章小结

第6章 系统各模块及整体测试与分析

6.1 ZigBee身份识别模块测试与分析

6.2 机器人身份识别模块测试与分析

6.3 系统整体测试与分析

6.4 本章小结

结论

参考文献

致谢