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基于RFID技术的物联网探析
作者：陕西理工学院 王文洋
来源：RFID世界网
日期：2010-06-24 10:38:23
摘要：本文介绍了物联网的物理结构和基本组成，分析了RFID技术原理，并对利用RFID电子标签作为物品识别手段的物联网设计方案进行探析。
引言
从“智慧地球”的理念到“感知中国”的提出，随着全球一体化、工业自动化和信息化进程的不断深入，物联网(TheInternet ofthings)lt~4~悄然来临。什么是物联网呢?物联网是指：把所有物品通过射频识别等信息传感设备与互联网连接起来，实现智能化识别和管理。物联网把新一代IT技术充分运用在各行各业之中，将通过感应器获得的信息实时地与现有的互联网整合起来，实现人类社会与物理系统的整合，在这个整合的网络当中，存在能力超级强大的中心计算机群，能够对整合网络内的人员、机器、设备和基础设施实施实时的管理和控制，在此基础上，管理人员可以用更加精细和动态的方式管理生产和生活，达到“智慧”状态，提高资源利用率和生产力水平，改善人与自然间的关系。
物联网问世，打破了之前的传统思维。过去的思路一直是将物理基础设施和IT基础设施分开：一方面是机场、公路、建筑物，而另一方面是数据中心，个人电脑、宽带等。而在物联网时代，钢筋混凝土、电缆将与芯片、宽带整合为统一的基础设施，在此意义上，基础设施更像是一块新的地球工地，世界的运转就在它上面进行，其中包括经济管理、生产运行、社会管理乃至个人生活。
1．RFID技术
具体来说，物联网是将各类传感器和现有的互联网相互衔接的一个新技术。通过安装信息传感设备，如射频识别(RFID：Radio FrequencyIdentification)装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等，将所有的物品都与网络连接在一起，方便识别和管理。
而RFID，正是能够让物品“开口说话”的一种技术。在物联网中，RFID标签中存储着规范而具有互用性的信息，通过无线数据通信网络把它们自动采集到中央信息系统，实现对物品的识别，进而通过开放性的计算机网络实现信息交换和共享，实现对物品的“透明”管理。RFID是一种高级的非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目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技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便。利用它通过无线射频方式进行非接触式的全双工数据通信，以对实物目标加以识别。RFID按应用频率的不同分为低频(LF)、高频fHF)、超高频(UHF)、微波(MW)，相对应的代表性频率分别为：低频135KHz以下、高频13．56MHz、超高频860M～960MHz、微波2．4G～5．8G等。
RFID按照能源的供给方式分为无源RFID、有源RFID以及半有源RFID。无源RFID读写距离近，价格低；有源RFID可以提供更远的读写距离，但是需要电池供电，成本要更高一些，适用于远距离读写的应用场合。
RFID由标签(Tag)、阅读器(Reader)和天线(Antenna)．~部分组成。每个标签具有唯一的产品电子码(EPC：Electronic Product Code)。该产品电子码EPC，是为每个物理目标分配的唯一的可查询的标识码，也就是其唯一的身份证ID。其内含的一串数字可代表产品类别和制造商、生产日期和地点、有效日期、应运往何地等信息。同时，随着产品在工厂内的转移或变化，这些数据可以实时更新。通常，EPC码可存入硅芯片做成的电子标签内，并附在被标识产品上，以被高层的信息处理软件识别、传递和查询，进而在互联网的基础上形成专为供应链企业服务的各种信息服务。阅读器是读取(有时还可以写入)标签信息的设备，可设计为手持式或固定式。天线的功用就是在标签和读取器间传递射频信号。
2．基于RFID的物联网应用
从应用角度来看，物联网中三个层次值得关注，也即是说，物联网由三部分组成：
一是传感网络，即以二维码、RFID、传感器为主，实现对“物”的识别。二是传输网络，即通过现有的互联网、广电网络、通信网络等实现数据的传输与计算。三是应用网络，即输入输出控制终端，可基于现有的手机、个人电脑等终端进行。
就现代化企业而言，利用RFID技术组建物联网，可以将各种物品的信息通过Interact实现信息整合，同时可优化企业内部物流供应和流通流程，提高企业的生产效率和产品质量，进而提高整个企业的核心竞争力，实现优质原材料入库以及高效高质量的产品出货。
RFID阅读器从含有一个EPC或一系列EPC的标签上读取产品电子码，然后将读取的产品电子码送到中间件系统中进行处理；当读取的数据量较大而中间件系统处理不及时的时候，可应用ONS来储存部分读取信息。中间件系统以该EPC数据为信息源，在本地ONS服务器获取包含该产品信息的EPC信息服务器的网络地址，本地ONS不能查阅到EPC编码所对应的EPC信息服务器地址时，向远程ONS发送解析请求。最后将EPC数据经过Savant系统处理后，传送到Interact。
3．结束语
本文解释了RFID技术，并对基于RFID技术的物联网应用的工作原理进行了探析。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，构造一个覆盖世界上万事万物的“lnternet ofThin gs”。在这个网络中，物品能够彼此进行“交流”，而无需人的干预。其实质是利用RFID技术，通过计算机互联网实现物品的自动识别和信息的互联与共享。毫无疑问，在物联网时代，人们的日常生活将发生翻天覆地的变化。
从“智慧地球”的理念到“感知中国”的提出，随着全球一体化、工业自动化和信息化进程的不断深入，物联网(TheInternet ofthings)lt~4~悄然来临。什么是物联网呢?物联网是指：把所有物品通过射频识别等信息传感设备与互联网连接起来，实现智能化识别和管理。物联网把新一代IT技术充分运用在各行各业之中，将通过感应器获得的信息实时地与现有的互联网整合起来，实现人类社会与物理系统的整合，在这个整合的网络当中，存在能力超级强大的中心计算机群，能够对整合网络内的人员、机器、设备和基础设施实施实时的管理和控制，在此基础上，管理人员可以用更加精细和动态的方式管理生产和生活，达到“智慧”状态，提高资源利用率和生产力水平，改善人与自然间的关系。
物联网问世，打破了之前的传统思维。过去的思路一直是将物理基础设施和IT基础设施分开：一方面是机场、公路、建筑物，而另一方面是数据中心，个人电脑、宽带等。而在物联网时代，钢筋混凝土、电缆将与芯片、宽带整合为统一的基础设施，在此意义上，基础设施更像是一块新的地球工地，世界的运转就在它上面进行，其中包括经济管理、生产运行、社会管理乃至个人生活。
1．RFID技术
具体来说，物联网是将各类传感器和现有的互联网相互衔接的一个新技术。通过安装信息传感设备，如射频识别(RFID：Radio FrequencyIdentification)装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等，将所有的物品都与网络连接在一起，方便识别和管理。
而RFID，正是能够让物品“开口说话”的一种技术。在物联网中，RFID标签中存储着规范而具有互用性的信息，通过无线数据通信网络把它们自动采集到中央信息系统，实现对物品的识别，进而通过开放性的计算机网络实现信息交换和共享，实现对物品的“透明”管理。RFID是一种高级的非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目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技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便。利用它通过无线射频方式进行非接触式的全双工数据通信，以对实物目标加以识别。RFID按应用频率的不同分为低频(LF)、高频fHF)、超高频(UHF)、微波(MW)，相对应的代表性频率分别为：低频135KHz以下、高频13．56MHz、超高频860M～960MHz、微波2．4G～5．8G等。
RFID按照能源的供给方式分为无源RFID、有源RFID以及半有源RFID。无源RFID读写距离近，价格低；有源RFID可以提供更远的读写距离，但是需要电池供电，成本要更高一些，适用于远距离读写的应用场合。
RFID由标签(Tag)、阅读器(Reader)和天线(Antenna)．~部分组成。每个标签具有唯一的产品电子码(EPC：Electronic Product Code)。该产品电子码EPC，是为每个物理目标分配的唯一的可查询的标识码，也就是其唯一的身份证ID。其内含的一串数字可代表产品类别和制造商、生产日期和地点、有效日期、应运往何地等信息。同时，随着产品在工厂内的转移或变化，这些数据可以实时更新。通常，EPC码可存入硅芯片做成的电子标签内，并附在被标识产品上，以被高层的信息处理软件识别、传递和查询，进而在互联网的基础上形成专为供应链企业服务的各种信息服务。阅读器是读取(有时还可以写入)标签信息的设备，可设计为手持式或固定式。天线的功用就是在标签和读取器间传递射频信号。
2．基于RFID的物联网应用
从应用角度来看，物联网中三个层次值得关注，也即是说，物联网由三部分组成：
一是传感网络，即以二维码、RFID、传感器为主，实现对“物”的识别。二是传输网络，即通过现有的互联网、广电网络、通信网络等实现数据的传输与计算。三是应用网络，即输入输出控制终端，可基于现有的手机、个人电脑等终端进行。
就现代化企业而言，利用RFID技术组建物联网，可以将各种物品的信息通过Interact实现信息整合，同时可优化企业内部物流供应和流通流程，提高企业的生产效率和产品质量，进而提高整个企业的核心竞争力，实现优质原材料入库以及高效高质量的产品出货。
企业物联网基本架构图
RFID阅读器从含有一个EPC或一系列EPC的标签上读取产品电子码，然后将读取的产品电子码送到中间件系统中进行处理；当读取的数据量较大而中间件系统处理不及时的时候，可应用ONS来储存部分读取信息。中间件系统以该EPC数据为信息源，在本地ONS服务器获取包含该产品信息的EPC信息服务器的网络地址，本地ONS不能查阅到EPC编码所对应的EPC信息服务器地址时，向远程ONS发送解析请求。最后将EPC数据经过Savant系统处理后，传送到Interact。
3．结束语
本文解释了RFID技术，并对基于RFID技术的物联网应用的工作原理进行了探析。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，构造一个覆盖世界上万事万物的“lnternet ofThin gs”。在这个网络中，物品能够彼此进行“交流”，而无需人的干预。其实质是利用RFID技术，通过计算机互联网实现物品的自动识别和信息的互联与共享。毫无疑问，在物联网时代，人们的日常生活将发生翻天覆地的变化。
