基于RFID技术的物联网应用

 

　　物联网是在计算机互联网的基础上，利用RFID、无线数据通信等技术，构造一个“物物相连的互联网”。RFID技术对物联网的实现起着决定性的作用。RFID技术被广泛用于工业、商业、智能交通运输系统等领域。

　　1 物联网概述

　　2009年，中国政府提出“感知中国”计划，要大力扶持物联网产业发展，将物联网上升为国家五大战略性新兴产业中的第二位;2009年8月7日***在无锡视察中科院“物联网”技术研发中心时指出，要尽快突破核心技术，把传感技术和TD—SCDMA技术结合起来。2010年全国“两会”中，***的《政府T作报告》中提出“加快物联网的研发应用”。由此，物联网正逐步走入人们的视线。

　　物联网是在计算机互联网的基础上，利用RFID、无线数据通信等技术，构造一个“物物相连的互联网”，其实质是利用射频识别技术，通过计算机瓦联网实现物品(商品)的自动识别和信息的互联与共享，是物联网中的核心技术之一。

　　2 RFID技术简介

　　RFID简称射频识别技术，是非接触式自动识别技术的一种。它通过射频信号自动识别日标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。RFID技术对物联网的实现起着决定性的作用。从物联网体系来看，可分为感知层、传输层和智能应用层三个层面。感知层在物联网体系中处于信息采集的最前端，对物联网的实现起着基础性作用;在感知层中最重要的技术就是RFID技术。

　　最简单的RFID系统由电子标签、阅读器和天线三部分组成。电子标签进入磁场后，接收解读器发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息，或者主动发送频率的信号，解读器读取信息并解码后，送至中央信息系统进行有关数据处理。RFID具有非接触工作距离长、适于恶劣环境、可识别运动目标等优点。

　　2.1 电子标签

　　电子标签也称射频卡，可以把“物”变成为“智能物”，它的主要应用是把移动和非移动物品贴上标签，实现各种跟踪和管理。电子标签是射频识别系统的数据载体，电子标签由标签天线和标签专用芯片组成。电子标签内存有一定格式的电子数据，常以此作为待识别物品的标识性信息。应用中将电子标签附着在待识别物品上，作为待识别物品的电子标记。电子标签可按频率的不同分为低频电子标签、高频电子标签、超高频电子标签和微波电子标签;根据供电方式的不同，分为有源标签、无源标签、半无源标签。RFID阅读器通过天线与RFID电予标签进行无线通信，可以实现对标签识别码和内存数据的读出或写入操作。标签芯片即相当于一个具有无线收发功能再加存贮功能的单片系统。实际使用中可以把标箍制成各种不同的大小和形状，需要特殊工艺将其密封起来，使标签和数据不被损坏，便于标签的改写和重复使用。

　　2.2 阅读器

　　RFID阅读器又称为读出装置，可读取并识别电了标签所保存的子数据，从而达到自动识别物体的目的。阅读器与电子标签之间的通信是在无接触方式下，利用交变磁场或电磁场的空间耦合及射频信号调制与解调技术实现的。阅读器提供与电子标签进行数据传输的途径外，还利用特定的算法对信号进行状态控制，奇偶校验及更正信息等。蒯读器根据使用的结构和技术不同可以是读或读/写装置，是RFID系统信息控制和处理中心。根据应用不同，阅读器可以足手持式或吲定式。当前阅读器成本高，而且人多只能在单一频率点工作。随着技术的发展，阅读器朝着小型化、便携式、嵌入式、模块化方向发展，成本将更加低廉，并且支持多个频率点，能自动识别不同频率的标签信息。

　　2 .3 天线

　　天线的作用是在标签和读写器之间传递射频信号。为使天线正常工作，他的尺寸必须与说传播波的波长一致，天线可以是无源器件，也可以是有源器件。在实际应用中，天线的形状和相对位置也会影响到数据发射和接收，需专业人员对系统的天线进行设计和安装。

　　3 射频识别技术在物联网的应用

　　国外RFID技术应用起步较早，技术相对成熟，而我国RFID技术应用状况还处于初级阶段，但近年来我国对RFID技术的开发业加快了步伐，RFID的应用也越来越多。射频识别技术被广泛应用于工业、商业、智能交通运输系统等领域如：高速公路自动收费系统;停车场管理系统：货物的生产、仓储、配送、销售等环节;电了钱包;动物的跟踪与管理等。

　　2008年的北京奥运会第一次使用RFID技术来进行门票防伪，不仅防止假票的出现，还具有验证方便、保密性强，网络要求不高，防磁、防静电、抗干扰性强等优点。在食品安全问题上，也采用了RFID电子标签，对伞部食品进行全程监控，保证了与会着的健康安全饮食。

　　2009年我国的天津港利用RFID技术改造集装箱陆运流程，改善集装箱作业环节，实现集装箱数据的自动采集，车辆通过卡口的时间缩短将50%以上;上海港应用RFID技术，建、发全球物流实时在线监控与服务平台，实时记录集装箱运输中箱、货、流的信息，运输全过程的安全信息，以提高集装箱物流的透明度、效率和安全性，提升集装箱物流的整体水平。

　　2010年上海世博会的门票是伞部采用RFID技术的手机票，每张票上记录着参观者的相关信息，并能以无线方式与遍布园区的传感器进行信息交换，使管理者能迅速清晰地了缌吲区内的相应情况，并及时作出调整。参观者进入园区只需将自己的手机卡换成RFID-SIM卡，将手机放在手机票的感应区(阅读器)即自动完成验票过程：手机票不但可以在世博园区内购买商品，还可利用手机票在上海各地铁站乘坐地铁，因为在上海的

　　世博园区和各地铁站都安装RFID—SIM卡的阅读器，这样就可方便快速的完成付费和验票过程。

　　“2010中国移动支付产业论坛”在北京的举办，以及各大城市手机支付试点的全面铺开，手机支付应用也在逐步进入大众生活。手机支付只是RFID的一个基础应用，RFTD将支撑整个物联网产业从虚幻的概念到切实的应用。

　　中国移动开发的一整套拥有自主知识产权的机器到机器通信(M2M)

　　解决方案，成为我国物联网应用的主要形式，已在智能楼宇、路灯监控、动物溯源、手机钱包、环境临测等方面得到了广泛的应用。