基于RFID技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用

　　物聯(lián)網(wǎng)是在計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上，利用RFID、無(wú)線數(shù)據(jù)通信等技術(shù)，構(gòu)造一個(gè)“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。RFID技術(shù)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)起著決定性的作用。RFID技術(shù)被廣泛用于工業(yè)、商業(yè)、智能交通運(yùn)輸系統(tǒng)等領(lǐng)域。

　　1 物聯(lián)網(wǎng)概述

　　2009年，中國(guó)政府提出“感知中國(guó)”計(jì)劃，要大力扶持物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，將物聯(lián)網(wǎng)上升為國(guó)家五大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)中的第二位;2009年8月7日溫家寶在無(wú)錫視察中科院“物聯(lián)網(wǎng)”技術(shù)研發(fā)中心時(shí)指出，要盡快突破核心技術(shù)，把傳感技術(shù)和TD—SCDMA技術(shù)結(jié)合起來(lái)。2010年全國(guó)“兩會(huì)”中，溫總理的《政府T作報(bào)告》中提出“加快物聯(lián)網(wǎng)的研發(fā)應(yīng)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(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上，利用RFID、無(wú)線數(shù)據(jù)通信等技術(shù)，構(gòu)造一個(gè)“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”，其實(shí)質(zhì)是利用射頻識(shí)別技術(shù)，通過(guò)計(jì)算機(jī)瓦聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)物品(商品)的自動(dòng)識(shí)別和信息的互聯(lián)與共享，是物聯(lián)網(wǎng)中的核心技術(shù)之一。

　　2 RFID技術(shù)簡(jiǎn)介

　　RFID簡(jiǎn)稱射頻識(shí)別技術(shù)，是非接觸式自動(dòng)識(shí)別技術(shù)的一種。它通過(guò)射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別日標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，識(shí)別工作無(wú)須人工干預(yù)，可工作于各種惡劣環(huán)境。RFID技術(shù)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)起著決定性的作用。從物聯(lián)網(wǎng)體系來(lái)看，可分為感知層、傳輸層和智能應(yīng)用層三個(gè)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(duì)物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)起著基礎(chǔ)性作用;在感知層中最重要的技術(shù)就是RFID技術(shù)。

　　最簡(jiǎn)單的RFID系統(tǒng)由電子標(biāo)簽、閱讀器和天線三部分組成。電子標(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，或者主動(dòng)發(fā)送頻率的信號(hào)，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。RFID具有非接觸工作距離長(zhǎng)、適于惡劣環(huán)境、可識(shí)別運(yùn)動(dòng)目標(biāo)等優(yōu)點(diǎn)。

　　2.1 電子標(biāo)簽

　　電子標(biāo)簽也稱射頻卡，可以把“物”變成為“智能物”，它的主要應(yīng)用是把移動(dòng)和非移動(dòng)物品貼上標(biāo)簽，實(shí)現(xiàn)各種跟蹤和管理。電子標(biāo)簽是射頻識(shí)別系統(tǒng)的數(shù)據(jù)載體，電子標(biāo)簽由標(biāo)簽天線和標(biāo)簽專用芯片組成。電子標(biāo)簽內(nèi)存有一定格式的電子數(shù)據(jù)，常以此作為待識(shí)別物品的標(biāo)識(shí)性信息。應(yīng)用中將電子標(biāo)簽附著在待識(shí)別物品上，作為待識(shí)別物品的電子標(biāo)記。電子標(biāo)簽可按頻率的不同分為低頻電子標(biāo)簽、高頻電子標(biāo)簽、超高頻電子標(biāo)簽和微波電子標(biāo)簽;根據(jù)供電方式的不同，分為有源標(biāo)簽、無(wú)源標(biāo)簽、半無(wú)源標(biāo)簽。RFID閱讀器通過(guò)天線與RFID電予標(biāo)簽進(jìn)行無(wú)線通信，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)標(biāo)簽識(shí)別碼和內(nèi)存數(shù)據(jù)的讀出或?qū)懭氩僮?。?biāo)簽芯片即相當(dāng)于一個(gè)具有無(wú)線收發(fā)功能再加存貯功能的單片系統(tǒng)。實(shí)際使用中可以把標(biāo)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(lái)，使標(biāo)簽和數(shù)據(jù)不被損壞，便于標(biāo)簽的改寫和重復(fù)使用。

　　2.2 閱讀器

　　RFID閱讀器又稱為讀出裝置，可讀取并識(shí)別電了標(biāo)簽所保存的子數(shù)據(jù)，從而達(dá)到自動(dòng)識(shí)別物體的目的。閱讀器與電子標(biāo)簽之間的通信是在無(wú)接觸方式下，利用交變磁場(chǎng)或電磁場(chǎng)的空間耦合及射頻信號(hào)調(diào)制與解調(diào)技術(shù)實(shí)現(xiàn)的。閱讀器提供與電子標(biāo)簽進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐緩酵?，還利用特定的算法對(duì)信號(hào)進(jìn)行狀態(tài)控制，奇偶校驗(yàn)及更正信息等。蒯讀器根據(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。根據(jù)應(yīng)用不同，閱讀器可以足手持式或吲定式。當(dāng)前閱讀器成本高，而且人多只能在單一頻率點(diǎn)工作。隨著技術(shù)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(gè)頻率點(diǎn)，能自動(dòng)識(shí)別不同頻率的標(biāo)簽信息。

　　2 .3 天線

　　天線的作用是在標(biāo)簽和讀寫器之間傳遞射頻信號(hào)。為使天線正常工作，他的尺寸必須與說(shuō)傳播波的波長(zhǎng)一致，天線可以是無(wú)源器件，也可以是有源器件。在實(shí)際應(yīng)用中，天線的形狀和相對(duì)位置也會(huì)影響到數(shù)據(jù)發(fā)射和接收，需專業(yè)人員對(duì)系統(tǒng)的天線進(jìn)行設(shè)計(jì)和安裝。

　　3 射頻識(shí)別技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用

　　國(guó)外RFID技術(shù)應(yīng)用起步較早，技術(shù)相對(duì)成熟，而我國(guó)RFID技術(shù)應(yīng)用狀況還處于初級(jí)階段，但近年來(lái)我國(guó)對(duì)RFID技術(shù)的開(kāi)發(fā)業(yè)加快了步伐，RFID的應(yīng)用也越來(lái)越多。射頻識(shí)別技術(shù)被廣泛應(yīng)用于工業(yè)、商業(yè)、智能交通運(yùn)輸系統(tǒng)等領(lǐng)域如：高速公路自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng);停車場(chǎng)管理系統(tǒng)：貨物的生產(chǎn)、倉(cāng)儲(chǔ)、配送、銷售等環(huán)節(jié);電了錢包;動(dòng)物的跟蹤與管理等。

　　2008年的北京奧運(yùn)會(huì)第一次使用RFID技術(shù)來(lái)進(jìn)行門票防偽，不僅防止假票的出現(xiàn)，還具有驗(yàn)證方便、保密性強(qiáng)，網(wǎng)絡(luò)要求不高，防磁、防靜電、抗干擾性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。在食品安全問(wèn)題上，也采用了RFID電子標(biāo)簽，對(duì)傘部食品進(jìn)行全程監(jiān)控，保證了與會(huì)著的健康安全飲食。

　　2009年我國(guó)的天津港利用RFID技術(shù)改造集裝箱陸運(yùn)流程，改善集裝箱作業(yè)環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)集裝箱數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集，車輛通過(guò)卡口的時(shí)間縮短將50%以上;上海港應(yīng)用RFID技術(shù)，建、發(fā)全球物流實(shí)時(shí)在線監(jiān)控與服務(wù)平臺(tái)，實(shí)時(shí)記錄集裝箱運(yùn)輸中箱、貨、流的信息，運(yùn)輸全過(guò)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(huì)的門票是傘部采用RFID技術(shù)的手機(jī)票，每張票上記錄著參觀者的相關(guān)信息，并能以無(wú)線方式與遍布園區(qū)的傳感器進(jìn)行信息交換，使管理者能迅速清晰地了緦吲區(qū)內(nèi)的相應(yīng)情況，并及時(shí)作出調(diào)整。參觀者進(jìn)入園區(qū)只需將自己的手機(jī)卡換成RFID-SIM卡，將手機(jī)放在手機(jī)票的感應(yīng)區(qū)(閱讀器)即自動(dòng)完成驗(yàn)票過(guò)程：手機(jī)票不但可以在世博園區(qū)內(nèi)購(gòu)買商品，還可利用手機(jī)票在上海各地鐵站乘坐地鐵，因?yàn)樵谏虾５?/p>

　　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(fèi)和驗(yàn)票過(guò)程。

　　“2010中國(guó)移動(dòng)支付產(chǎn)業(yè)論壇”在北京的舉辦，以及各大城市手機(jī)支付試點(diǎn)的全面鋪開(kāi)，手機(jī)支付應(yīng)用也在逐步進(jìn)入大眾生活。手機(jī)支付只是RFID的一個(gè)基礎(chǔ)應(yīng)用，RFTD將支撐整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)從虛幻的概念到切實(shí)的應(yīng)用。

　　中國(guó)移動(dòng)開(kāi)發(fā)的一整套擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的機(jī)器到機(jī)器通信(M2M)

　　解決方案，成為我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的主要形式，已在智能樓宇、路燈監(jiān)控、動(dòng)物溯源、手機(jī)錢包、環(huán)境臨測(cè)等方面得到了廣泛的應(yīng)用。