隨著社會的發(fā)展，定位技術(shù)越來越受到關(guān)注?，F(xiàn)有的定位技術(shù)如GPS定位，紅外定位等，考慮到精度，成本，可行性等方面，都有一定的局限性，尤其是在一些屏蔽物遮擋的局域定位的場合。射頻識別(RFID)定位技術(shù)以其非接觸、高靈敏度和低成本等優(yōu)點，在這種場合下成為一種重要技術(shù)選擇，受到人們越來越多的關(guān)注。

　　在多標(biāo)簽定位系統(tǒng)中必然會出現(xiàn)多個標(biāo)簽同時與讀寫器通信產(chǎn)生信號碰撞的情況。目前RFID多標(biāo)簽防碰撞算法有多種：多址技術(shù)、ALOHA防碰撞算法、二進(jìn)制防碰撞算法等。多址防碰撞算法是以增加系統(tǒng)的復(fù)雜性和提高成本為代價，且有無法克服的缺陷；ALOHA防碰撞算法有時會導(dǎo)致讀寫器出現(xiàn)錯誤判斷，對某個標(biāo)簽是否在讀寫范圍內(nèi)產(chǎn)生誤判，同時還存在沖突概率較大的問題;簡單的二進(jìn)制防碰撞算法有時并不能夠取得很好的避碰效果。文中采用基于序列號對時隙數(shù)運算的排序算法，該算法可以克服上述誤判的問題，并且易于實現(xiàn)、效率高、軟件編寫簡單，可以不受標(biāo)簽數(shù)量的限制，是一種穩(wěn)定可靠、實用性強(qiáng)的防碰撞算法。RFID定位算法有：LANDMARC、基于信號達(dá)到角度的定位法(AOA)等，這里采用圓周定位算法，該方法簡單可靠，易于在線實施，且具有一定定位精度。

　　1、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計

　　得接收信號強(qiáng)度指示(RSSI)值，這是對待定位標(biāo)簽進(jìn)行位置計算的重要參數(shù)。微控制器PIC16F877A控制CC2500射頻收發(fā)模塊的數(shù)據(jù)發(fā)送與接收。讀寫器網(wǎng)關(guān)節(jié)點可通過RS232接口與上位機(jī)相連。

　　讀寫器與標(biāo)簽的控制模塊均采用Microchip公司的8位高性能、低功耗微控制器PIC16F877A作為主控芯片，它在架構(gòu)上采用哈佛總線結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)總線和指令總線分離，便于實現(xiàn)全部指令的單字節(jié)化，單周期化，從而有利于提高CPU執(zhí)行指令的速度。此外，片上數(shù)據(jù)存貯空間比較大，充足的存儲空間，可以方便通信協(xié)議棧的設(shè)計與實現(xiàn)。

　　射頻收發(fā)器選用CC2500作為控制芯片，CC2500集成了一個數(shù)據(jù)傳輸可達(dá)500 kbps的高度可配置的調(diào)制解調(diào)器，大大加強(qiáng)了數(shù)據(jù)傳輸?shù)男阅?，同時通過開啟集成在調(diào)制解調(diào)器上的前向誤差校正選項，使性能得到大幅度提升。MCU通過SPI接口向CC2500發(fā)送操作命令，配置其調(diào)制方式、工作頻率等參數(shù)，通過指令將其配置為接收狀態(tài)、發(fā)送狀態(tài)、空閑狀態(tài)或休眠狀態(tài)。CC2500的引腳SO和SI分別為數(shù)據(jù)傳輸?shù)妮敵龊洼斎胄盘柧€，CSN為片選信號引腳，SCLK為時鐘信號引腳。當(dāng)其接收到一個數(shù)據(jù)或發(fā)送完一個數(shù)據(jù)，都會通過引腳GD00和GD02輸出相應(yīng)的狀態(tài)脈沖，MCU據(jù)此來判斷CC2500的狀態(tài)，從而決定對CC2500的下一步操控。

　　2、多標(biāo)簽識別防碰撞算法設(shè)計

　　定位系統(tǒng)涉及多個標(biāo)簽與讀寫器之間的實時通信，需要解決多標(biāo)簽識別信號碰撞問題?；谛蛄刑枌r隙數(shù)運算的排序算法具有算法易于實現(xiàn)、響應(yīng)速度快、執(zhí)行效率高等特點，是時分復(fù)用方法的一種。利用微控制器PIC16F877A通過SPI接口來控制CC2500數(shù)據(jù)的發(fā)送時隙，將標(biāo)簽作為應(yīng)答器，基于序列號對時隙數(shù)運算的排序算法的實現(xiàn)流程如下：

　　在爭用周期內(nèi)，首先利用標(biāo)簽序列號除以爭用周期時隙數(shù)所得的余數(shù)來確定標(biāo)簽在爭用數(shù)據(jù)幀內(nèi)的發(fā)送時隙；然后利用標(biāo)簽序列號除以爭用周期時隙數(shù)所得的商確定標(biāo)簽在爭用幀內(nèi)相應(yīng)時隙的發(fā)送位，然后在爭用周期內(nèi)發(fā)送的爭用數(shù)據(jù)幀的相應(yīng)時隙發(fā)送位填充數(shù)據(jù)“1”；最后利用填充過的爭用數(shù)據(jù)幀確定標(biāo)簽在整個數(shù)據(jù)發(fā)送周期內(nèi)的發(fā)送順序(即標(biāo)簽的發(fā)送順序=其發(fā)送位及其前面各發(fā)送位中“1”的總數(shù))，從而給不同序列號的標(biāo)簽分配不同的發(fā)送時序。