基于RFID的联网技术研究和应用.doc

基于RFID的物联网技术研究和应用 物联网（The Internet of things）是当前的热点问题之一，甚至被誉为继计算机、互联网技术之后的第三次信息革命。实际上，物联网应用的推进比较缓慢，一般的物联网应用并没有与实体经济紧密地联系在一起，主要集中在社会生活服务和公共管理领域，也就是说物联网与实物产品的流动关联性不够。如果将物联网技术应用于实体经济，利用先进的信息采集、处理交换等技术完成物与物之间的联动，以智能的方式实现人与物、物与物之间的沟通，从而可以实现人类社会与物理系统的整合，达到更加精细和动态的方式去管理生产和生活。 射频识别技术（Radio Frequency Identification-RFID）是一种非接触式自动识别技术，利用射频信号及其空间耦合和传输特性，实现对静止或移动物体的自动识别。射频识别的信息载体是射频标签，其形式有卡、钮扣等多种标签表现形式。射频标签一般安装在产品或物品上，由射频识读器读取存储于标签中的数据。RFID 可以用来追踪和管理几乎所有物理对象。基于RFID 的物联网系统，将成为继条码技术之后，再次变革商品零售结算、物流配送以及产品跟踪管理模式的一项新技术。 一、物联网 在短短几年时间内，物联网已经成为全社会和产业界热切关注的宠儿，物联网已经成为信息网络化发展的重要趋势，成为人类社会迈向更加高速发展、高效、智能的信息社会的一大特征。 物联网的概念最早是1999 年由美国麻省理工学院 MIT 的Auto-ID实验室Ashton 教授提出，是指通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络，即“物物相连的互联网”。随着物联网研究的进一步开展，一般来说，物联网是指对物体具有全面感知能力，对信息具有可靠传送和智能处理能力的连接物体与物体的信息网络。如果说互联网沟通着人与人之间的通信交流，那么物 联网也可以实现人与物之间的通信，甚至物与物之间的通信。 物联网是利用网络技术建立起来的。其中涉及到的关键技术非常广泛，如典型物联网标准体系架构所组成的感知层、网络层和应用层，这些包括标准化、材料技术、安全和隐私、功率和能量存储技术、发现和有哪些信誉好的足球投注网站引擎、组网技术、通信技术、物联网体系结构、标识技术、硬件技术和软件和算法技术等。 其中感知层主要有：据采集与感知主要用于采集物理世界中发生的物理事件和数据，包括各类物理量、标识、音频、视频数据。物联网的数据采集涉及传感器、RFID、多媒体信息采集、二维码和实时定位等技术； 网络层主要有：实现更加广泛的互联功能，能够把感知到的信息无障碍、高可靠性、高安全性地进行传送，需要传感器网络与移动通信技术、互联网技术相融合。经过十余年的快速发展，移动通信、互联网等技术已比较成熟，基本能够满足物联网数据传输的需要。 应用层主要有：应用层主要包含应用支撑平台子层和应用服务子层。其中应用支撑平台子层用于支撑跨行业、跨应用、跨系统之间的信息协同、共享、互通的功能。应用服务子层包括智能交通、智能医疗、智能家居、智能物流、智能电力等行业应用。 二、RFID 技术 无线射频识别（RFID）技术是一种非接触式的通信方式，利用空间电磁波的耦合或传播进行通信，通信目的是自动完成被标识对象的识别，准确获取标识对象相关信息。RFID技术与传统IC卡、磁卡、条码识别技术相比较，具有识别精度高、必威体育官网网址性好、抗干扰强且存储数据容量大，适应环境能力强、操作快捷等优点。 RFID技术在电子标签中存有一定格式的电子数据，以此作为待识别物品的标识性信息。电子标签附在待识别物品上，读写器通过发射天线发送一定频率的射频信号，当射频卡进入发射天线工作区域时产生感应电流，通过感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息，系统接收天线接收到从射频卡发送来的载波信号，经天线调节器传送到读写器，读写器对接收的信号进行解调和解码，然后送到后台数据管理系统进行相关处理，数据管理系统发出指令信号控制执行机构动作。从而，读写器通过天线可实现无接触地读取并识别标签 中所保存的电子数据，从而达到自动识别物体的目的，如图所示。 根据RFID系统电子标签能量供应方式不同，可以分为有源系统和无源系统；根据RFID系统电子标签内部存储模块读写方式不同，可以分为只读式和读写式；根据RFID系统耦合类型不同，可以分为电感耦合系统和电磁反向散射耦合系统；根据RFID系统工作方式不同，可以分为全双工系统、半双工系统以及时序系统；根据RFID系统工作频率不同，可以分为低频系统、高频系统、超高频系统和微波系统。典型工作频率主要有：125、133 k Hz，13.56、27.12、433、902-928 MHz，2