RFID與物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)系及應(yīng)用 - RFID在“中國(guó)式”物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用

　　4 RFID與物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)系及應(yīng)用

　　物聯(lián)網(wǎng)（ Internet of Things） ，指的是將各種信息傳感設(shè)備，如射頻識(shí)別（ RFID） 、二維碼、全球定位系統(tǒng)等與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來而形成的一個(gè)巨大網(wǎng)絡(luò)，方便識(shí)別和管理，RFID 電子標(biāo)簽是核心技術(shù)。

　　一條完整的RFID 產(chǎn)業(yè)鏈包括標(biāo)準(zhǔn)、芯片、天線、標(biāo)簽封裝、讀寫設(shè)備、中間件、應(yīng)用軟件、系統(tǒng)集成等，其中最關(guān)鍵的技術(shù)是芯片的設(shè)計(jì)與制造。通用芯片的設(shè)計(jì)和制造技術(shù)掌握在國(guó)外飛利浦（ Phillips） 、德州儀器（ TI） 、Amtech 等公司。

　　RFID 的應(yīng)用正在從閉環(huán)市場(chǎng)到開環(huán)市場(chǎng)，類似互聯(lián)網(wǎng)初期的局域網(wǎng)到互聯(lián)網(wǎng)的過程。

　　RFID 技術(shù)是以網(wǎng)絡(luò)為支撐的大系統(tǒng)，它一方面利用現(xiàn)有的Internet 網(wǎng)絡(luò)資源，另一方面可在世界范圍內(nèi)構(gòu)建出實(shí)物互聯(lián)網(wǎng)。如圖2 所示為基于RFID 的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。

　　在這個(gè)由RFID 電子標(biāo)簽、識(shí)別設(shè)備、Savant 服務(wù)器、Internet、0NS 服務(wù)器、EPC 信息服務(wù)系統(tǒng)以及眾多數(shù)據(jù)庫(kù)組成的實(shí)物互聯(lián)網(wǎng)中，識(shí)別設(shè)備讀出的EPC 碼只是一個(gè)指針，由這個(gè)指針從Internet 找到相應(yīng)的IP 地址，并獲取該地址中存放的相關(guān)物品信息，交給Savant 軟件系統(tǒng)處理和管理。由于在每個(gè)物品的標(biāo)簽上只有一個(gè)EPC 碼，計(jì)算機(jī)需要知道與之匹配的其它信息，這就需要用ONS 來提供一種自動(dòng)化的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)，Savant 將EPC 碼傳給ONS，ONS 指示Savant 到一個(gè)保存著產(chǎn)品文件的信息服務(wù)器中查找，Savant 可以對(duì)其進(jìn)行處理，還可以與信息服務(wù)器和系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)交互。

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　　5 RFID 技術(shù)的基本工作原理

　　RFID 技術(shù)的基本工作原理并不復(fù)雜： 標(biāo)簽進(jìn)入磁場(chǎng)后，接收解讀器發(fā)出的射頻信號(hào)，憑借感應(yīng)電流所獲得的能量發(fā)送出存儲(chǔ)在芯片中的產(chǎn)品信息（ Passive Tag，無源標(biāo)簽或被動(dòng)標(biāo)簽） ，或者主動(dòng)發(fā)送某一頻率的信號(hào)（ ActiveTag，有源標(biāo)簽或主動(dòng)標(biāo)簽） ; 解讀器讀取信息并解碼后，送至中央信息系統(tǒng)進(jìn)行有關(guān)數(shù)據(jù)處理。

　　一套完整的RFID 系統(tǒng)，是由閱讀器（ Reader） 與電子標(biāo)簽（ TAG） 也就是所謂的應(yīng)答器（ Transponder） 及應(yīng)用軟件系統(tǒng)三個(gè)部份所組成，其工作原理是Reader 發(fā)射一特定頻率的無線電波能量給Transponder，用以驅(qū)動(dòng)Transponder 電路將內(nèi)部的數(shù)據(jù)送出，此時(shí)Reader 便依序接收解讀數(shù)據(jù)，送給應(yīng)用程序做相應(yīng)的處理。

　　以RFID 卡片閱讀器及電子標(biāo)簽之間的通訊及能量感應(yīng)方式來看大致上可以分成，感應(yīng)偶合（ InductiveCoupling） 及反向散射偶合（ Backscatter Coupling） 兩種，一般低頻的RFID 大都采用第一種方式，而較高頻大多采用第二種方式。

　　閱讀器根據(jù)使用的結(jié)構(gòu)和技術(shù)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。閱讀器通常由耦合模塊、收發(fā)模塊、控制模塊和接口單元組成。閱讀器和應(yīng)答器之間一般采用半雙工通信方式進(jìn)行信息交換，同時(shí)閱讀器通過耦合給無源應(yīng)答器提供能量和時(shí)序。

　　在實(shí)際應(yīng)用中，可進(jìn)一步通過Ethernet 或WLAN 等實(shí)現(xiàn)對(duì)物體識(shí)別信息的采集、處理及遠(yuǎn)程傳送等管理功能。

　　應(yīng)答器是RFID 系統(tǒng)的信息載體，目前應(yīng)答器大多是由耦合原件（ 線圈、微帶天線等） 和微芯片組成無源單元。

　　6 物聯(lián)網(wǎng)與RFID 技術(shù)應(yīng)用展望

　　物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用可以使電子商務(wù)變得更強(qiáng)大，它使消費(fèi)者可以在網(wǎng)上查到任何一家商店的任何一件商以應(yīng)用于自動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)庫(kù)存管理、產(chǎn)品物流跟蹤、供應(yīng)鏈自動(dòng)管理、產(chǎn)品裝配和生產(chǎn)管理、產(chǎn)品防偽等多個(gè)方面。生產(chǎn)組織大量使用RFID 電子標(biāo)簽可以提高整個(gè)供應(yīng)鏈和生產(chǎn)作業(yè)管理水平。

　　6.1 物聯(lián)網(wǎng)開辟智慧城市“新大陸”

　　在地理信息系統(tǒng)上，建立大型數(shù)據(jù)中心即云計(jì)算中心。將國(guó)土、建設(shè)、城管、規(guī)劃、市政、公安、教育、交通、醫(yī)療、旅游等信息，由各種智能設(shè)備采集數(shù)據(jù)，通過光纖或無線通信網(wǎng)絡(luò)，傳到云計(jì)算中心。根據(jù)不同的需求，建立各種應(yīng)用系統(tǒng)。政府可以統(tǒng)一調(diào)配資源，增強(qiáng)城市管理，提供城市服務(wù)，啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案，統(tǒng)一聯(lián)動(dòng)指揮等。建立數(shù)字城市也就是建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示范工程，即“一個(gè)資源中心、地眼工程、四個(gè)應(yīng)用、兩個(gè)公共平臺(tái)”。一個(gè)資源中心： 城市政府云計(jì)算中心； 四個(gè)應(yīng)用：“數(shù)字城管”、“數(shù)字土地”、“數(shù)字校園”、“數(shù)字交通”； 兩個(gè)公共平臺(tái)： 物聯(lián)網(wǎng)政府管理系統(tǒng)和物聯(lián)網(wǎng)公共服務(wù)系統(tǒng)；“地眼”工程———感知地下，服務(wù)地上，“地眼”工程由城市地下管網(wǎng)綜合監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和城市管網(wǎng)預(yù)警應(yīng)急指揮聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)組成。應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)地下管網(wǎng)的動(dòng)態(tài)管理，通過地理信息系統(tǒng)，把地上、地下連接起來，地上有天眼、地下有地眼，天地融合，服務(wù)城市。

　　6.2 物聯(lián)工廠

　　當(dāng)我們把物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，將推動(dòng)產(chǎn)業(yè)的升級(jí)換代。傳統(tǒng)的工廠將成為物聯(lián)的世界。

　　6.3 物聯(lián)煤礦物

　　聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與煤礦管理的結(jié)合。采用智能的設(shè)備，將下井人數(shù)降到最少，設(shè)備聯(lián)動(dòng)率提到最高。把井上井下的各種設(shè)備連通，監(jiān)測(cè)和控制礦山生產(chǎn)、運(yùn)輸、銷售。

　　隨著中國(guó)企業(yè)信息化的進(jìn)程，RFID 的應(yīng)用將會(huì)由點(diǎn)到面，逐步拓展到更廣的領(lǐng)域而RFID 的實(shí)施成本必然隨著RFID 應(yīng)用的推廣和市場(chǎng)的擴(kuò)大而逐步降低，RFID 的應(yīng)用將會(huì)從目前的托盤或整箱的貨物跟蹤逐步擴(kuò)展到單品貨物跟蹤的水平。盡管物聯(lián)網(wǎng)道路曲折，但前途絕對(duì)光明。互聯(lián)網(wǎng)也是曾經(jīng)歷過一場(chǎng)泡沫才走到今天，一旦相關(guān)的技術(shù)和配套系統(tǒng)得以完善，物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)也就一定會(huì)爆炸式地增長(zhǎng)。因?yàn)殡S時(shí)、隨物之前自由的交流是人類長(zhǎng)期追求的目標(biāo)。我們期盼著物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來。

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