基于RFID技術的物聯(lián)網(wǎng)應用

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　　物聯(lián)網(wǎng)是在計算機互聯(lián)網(wǎng)的基礎上，利用RFID、無線數(shù)據(jù)通信等技術，構造一個“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。RFID技術對物聯(lián)網(wǎng)的實現(xiàn)起著決定性的作用。RFID技術被廣泛用于工業(yè)、商業(yè)、智能交通運輸系統(tǒng)等領域。

　　1 物聯(lián)網(wǎng)概述

　　2009年，中國政府提出“感知中國”計劃，要大力扶持物聯(lián)網(wǎng)產業(yè)發(fā)展，將物聯(lián)網(wǎng)上升為國家五大戰(zhàn)略性新興產業(yè)中的第二位;2009年8月7日***在無錫視察中科院“物聯(lián)網(wǎng)”技術研發(fā)中心時指出，要盡快突破核心技術，把傳感技術和TD—SCDMA技術結合起來。2010年全國“兩會”中，***的《政府T作報告》中提出“加快物聯(lián)網(wǎng)的研發(fā)應用”。由此，物聯(lián)網(wǎng)正逐步走入人們的視線。

　　物聯(lián)網(wǎng)是在計算機互聯(lián)網(wǎng)的基礎上，利用RFID、無線數(shù)據(jù)通信等技術，構造一個“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”，其實質是利用射頻識別技術，通過計算機瓦聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)物品(商品)的自動識別和信息的互聯(lián)與共享，是物聯(lián)網(wǎng)中的核心技術之一。

　　2 RFID技術簡介

　　RFID簡稱射頻識別技術，是非接觸式自動識別技術的一種。它通過射頻信號自動識別日標對象并獲取相關數(shù)據(jù)，識別工作無須人工干預，可工作于各種惡劣環(huán)境。RFID技術對物聯(lián)網(wǎng)的實現(xiàn)起著決定性的作用。從物聯(lián)網(wǎng)體系來看，可分為感知層、傳輸層和智能應用層三個層面。感知層在物聯(lián)網(wǎng)體系中處于信息采集的最前端，對物聯(lián)網(wǎng)的實現(xiàn)起著基礎性作用;在感知層中最重要的技術就是RFID技術。

　　最簡單的RFID系統(tǒng)由電子標簽、閱讀器和天線三部分組成。電子標簽進入磁場后，接收解讀器發(fā)出的射頻信號，憑借感應電流所獲得的能量發(fā)送出存儲在芯片中的產品信息，或者主動發(fā)送頻率的信號，解讀器讀取信息并解碼后，送至中央信息系統(tǒng)進行有關數(shù)據(jù)處理。RFID具有非接觸工作距離長、適于惡劣環(huán)境、可識別運動目標等優(yōu)點。

　　2.1 電子標簽

　　電子標簽也稱射頻卡，可以把“物”變成為“智能物”，它的主要應用是把移動和非移動物品貼上標簽，實現(xiàn)各種跟蹤和管理。電子標簽是射頻識別系統(tǒng)的數(shù)據(jù)載體，電子標簽由標簽天線和標簽專用芯片組成。電子標簽內存有一定格式的電子數(shù)據(jù)，常以此作為待識別物品的標識性信息。應用中將電子標簽附著在待識別物品上，作為待識別物品的電子標記。電子標簽可按頻率的不同分為低頻電子標簽、高頻電子標簽、超高頻電子標簽和微波電子標簽;根據(jù)供電方式的不同，分為有源標簽、無源標簽、半無源標簽。RFID閱讀器通過天線與RFID電予標簽進行無線通信，可以實現(xiàn)對標簽識別碼和內存數(shù)據(jù)的讀出或寫入操作。標簽芯片即相當于一個具有無線收發(fā)功能再加存貯功能的單片系統(tǒng)。實際使用中可以把標箍制成各種不同的大小和形狀，需要特殊工藝將其密封起來，使標簽和數(shù)據(jù)不被損壞，便于標簽的改寫和重復使用。

　　2.2 閱讀器

　　RFID閱讀器又稱為讀出裝置，可讀取并識別電了標簽所保存的子數(shù)據(jù)，從而達到自動識別物體的目的。閱讀器與電子標簽之間的通信是在無接觸方式下，利用交變磁場或電磁場的空間耦合及射頻信號調制與解調技術實現(xiàn)的。閱讀器提供與電子標簽進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐緩酵?，還利用特定的算法對信號進行狀態(tài)控制，奇偶校驗及更正信息等。蒯讀器根據(jù)使用的結構和技術不同可以是讀或讀/寫裝置，是RFID系統(tǒng)信息控制和處理中心。根據(jù)應用不同，閱讀器可以足手持式或吲定式。當前閱讀器成本高，而且人多只能在單一頻率點工作。隨著技術的發(fā)展，閱讀器朝著小型化、便攜式、嵌入式、模塊化方向發(fā)展，成本將更加低廉，并且支持多個頻率點，能自動識別不同頻率的標簽信息。

　　2 .3 天線

　　天線的作用是在標簽和讀寫器之間傳遞射頻信號。為使天線正常工作，他的尺寸必須與說傳播波的波長一致，天線可以是無源器件，也可以是有源器件。在實際應用中，天線的形狀和相對位置也會影響到數(shù)據(jù)發(fā)射和接收，需專業(yè)人員對系統(tǒng)的天線進行設計和安裝。

　　3 射頻識別技術在物聯(lián)網(wǎng)的應用

　　國外RFID技術應用起步較早，技術相對成熟，而我國RFID技術應用狀況還處于初級階段，但近年來我國對RFID技術的開發(fā)業(yè)加快了步伐，RFID的應用也越來越多。射頻識別技術被廣泛應用于工業(yè)、商業(yè)、智能交通運輸系統(tǒng)等領域如：高速公路自動收費系統(tǒng);停車場管理系統(tǒng)：貨物的生產、倉儲、配送、銷售等環(huán)節(jié);電了錢包;動物的跟蹤與管理等。

　　2008年的北京奧運會第一次使用RFID技術來進行門票防偽，不僅防止假票的出現(xiàn)，還具有驗證方便、保密性強，網(wǎng)絡要求不高，防磁、防靜電、抗干擾性強等優(yōu)點。在食品安全問題上，也采用了RFID電子標簽，對傘部食品進行全程監(jiān)控，保證了與會著的健康安全飲食。

　　2009年我國的天津港利用RFID技術改造集裝箱陸運流程，改善集裝箱作業(yè)環(huán)節(jié)，實現(xiàn)集裝箱數(shù)據(jù)的自動采集，車輛通過卡口的時間縮短將50%以上;上海港應用RFID技術，建、發(fā)全球物流實時在線監(jiān)控與服務平臺，實時記錄集裝箱運輸中箱、貨、流的信息，運輸全過程的安全信息，以提高集裝箱物流的透明度、效率和安全性，提升集裝箱物流的整體水平。

　　2010年上海世博會的門票是傘部采用RFID技術的手機票，每張票上記錄著參觀者的相關信息，并能以無線方式與遍布園區(qū)的傳感器進行信息交換，使管理者能迅速清晰地了緦吲區(qū)內的相應情況，并及時作出調整。參觀者進入園區(qū)只需將自己的手機卡換成RFID-SIM卡，將手機放在手機票的感應區(qū)(閱讀器)即自動完成驗票過程：手機票不但可以在世博園區(qū)內購買商品，還可利用手機票在上海各地鐵站乘坐地鐵，因為在上海的

　　世博園區(qū)和各地鐵站都安裝RFID—SIM卡的閱讀器，這樣就可方便快速的完成付費和驗票過程。

　　“2010中國移動支付產業(yè)論壇”在北京的舉辦，以及各大城市手機支付試點的全面鋪開，手機支付應用也在逐步進入大眾生活。手機支付只是RFID的一個基礎應用，RFTD將支撐整個物聯(lián)網(wǎng)產業(yè)從虛幻的概念到切實的應用。

　　中國移動開發(fā)的一整套擁有自主知識產權的機器到機器通信(M2M)

　　解決方案，成為我國物聯(lián)網(wǎng)應用的主要形式，已在智能樓宇、路燈監(jiān)控、動物溯源、手機錢包、環(huán)境臨測等方面得到了廣泛的應用。