物聯(lián)網(wǎng)及RFID在其發(fā)展方面的應(yīng)用

羅艷霞+胡曾林

摘 要："物聯(lián)網(wǎng)（Internet of Things）"是在1999年首次被麻省理工學(xué)院Auto-ID研究中心提出，2005年國(guó)際電信聯(lián)盟在突尼斯舉行的社會(huì)峰會(huì)上正式確定了"物聯(lián)網(wǎng)"的概念，被稱為信息產(chǎn)業(yè)的第三次浪潮。在物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展中有一項(xiàng)起著重要作用的支撐技術(shù)，那便是無線射頻技術(shù)（Radio Frequency Identification，簡(jiǎn)稱RFID），它是20世紀(jì)90年代興起的一項(xiàng)非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，它處于物聯(lián)網(wǎng)三層架構(gòu)的第一層即物聯(lián)網(wǎng)的感知層。物聯(lián)網(wǎng)的感知層，顧名思義就是感知物體，對(duì)物體的信息進(jìn)行采集，然后將收集到的信息傳遞到相應(yīng)的設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)的處理。感知層也是整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)能實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，不能收集到正確的信息就不能對(duì)所需數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，就無法得到正確的結(jié)果，導(dǎo)致整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)無法完成應(yīng)有的功能。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；RFID；應(yīng)用

引言：通過物聯(lián)網(wǎng)我們可以實(shí)現(xiàn)好多以前無法實(shí)現(xiàn)的功能，比如物聯(lián)網(wǎng)家居，在這樣的一個(gè)家里，我們不需要去關(guān)心家里的一切，在室內(nèi)感受光線的系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)的根據(jù)光線強(qiáng)度來調(diào)節(jié)室內(nèi)的光線，自動(dòng)開窗調(diào)節(jié)到再最適合的位置；電飯鍋到規(guī)定時(shí)間可以自己做飯；上班的時(shí)候公文包會(huì)提醒你是否忘記那什么東西；有陌生人闖入房子，房子會(huì)自動(dòng)報(bào)警；花園里的噴水系統(tǒng)會(huì)根據(jù)土壤的濕度和溫度來決定是否澆水，澆多大的水量……還有在超市里，街道上，服裝店，公司里，學(xué)校里，火車站，汽車站，飛機(jī)場(chǎng)，軍事上……相信物聯(lián)網(wǎng)的系統(tǒng)將會(huì)無處不在。在這個(gè)突飛猛進(jìn)、快速發(fā)展的行業(yè)里，RFID起著至關(guān)重要的作用，通過RFID在物聯(lián)網(wǎng)上的應(yīng)用，使得可以在短時(shí)間內(nèi)快速識(shí)別物體的信息，進(jìn)行海量數(shù)據(jù)的處理，從而大大地提高了處理速度。

1、物聯(lián)網(wǎng)的簡(jiǎn)介

1.1物聯(lián)網(wǎng)的現(xiàn)狀

物聯(lián)網(wǎng)的獨(dú)特之處在于它所連入網(wǎng)絡(luò)的物體有智能的功能，減少了人力資源的耗費(fèi)，并且效率大大提高，精確度和準(zhǔn)確度也相應(yīng)的有了很大的改善，給人們帶來了極大的便利，減少了很多不必要的麻煩，并且使得我們的生活和工作等各方面有了前所未有的新體驗(yàn)，使得我們覺得他像神一樣使得我們?yōu)橹?，為之向往。但是在?shí)現(xiàn)的過程中，我們免不了會(huì)遇到這樣那樣的問題，我們必須從各方都去了解物聯(lián)網(wǎng)的動(dòng)態(tài)，關(guān)注它的在各方面的需求以及我們還不完備的技能，需要我們不斷地學(xué)習(xí)，去逐步的向真正的物聯(lián)網(wǎng)靠攏，一步一步的解開她的神秘面紗。

1.2物聯(lián)網(wǎng)的前景

我非常清楚地知道物聯(lián)網(wǎng)的前景是不可估量的，或許物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)將會(huì)是整個(gè)人類的技術(shù)達(dá)到一個(gè)巔峰的時(shí)期。物體可以和人類交流，物體與物體也可以交流，并且物體也將成為整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)主人，它們的加入也將會(huì)省去人類的很多體力勞動(dòng)。比如你走到自己的車前，它會(huì)自動(dòng)開門，上車后你只需告訴它目的地，無需駕駛，他會(huì)選擇最優(yōu)的路徑將你安全帶到，上車后，車還可以將你到達(dá)的時(shí)間發(fā)送給目的地，比如是家里，家中系統(tǒng)接到信號(hào)后，將家中的空氣溫濕度調(diào)到最適合人體的狀態(tài)，將飯做上，該準(zhǔn)備的都準(zhǔn)備好，你走到門前站在門前可以進(jìn)行人臉識(shí)別，然后房子中的光線會(huì)自動(dòng)調(diào)節(jié)到適合的程度，當(dāng)家里沒人的時(shí)候會(huì)定時(shí)的通風(fēng)透氣，保持在一個(gè)良好的狀態(tài)，空氣清新度得到保障……

2、RFID技術(shù)的發(fā)展過程

2.1編碼技術(shù)

編碼技術(shù)是為了一段描述數(shù)據(jù)特性的信息技術(shù)，規(guī)定了信息段的定義，為識(shí)別物體提供技術(shù)保障，識(shí)別技術(shù)是根據(jù)物品的特性來描述設(shè)備，它是編碼的物理實(shí)現(xiàn)。比如，商品的編碼與識(shí)別，動(dòng)物的編碼與識(shí)別……

通過編碼技術(shù)是為了能夠唯一的識(shí)別一個(gè)物體，了解該物體的屬性，此時(shí)唯一性顯得尤為重要，并且對(duì)于那么多的物品，必須有足夠的編碼才能保證能夠唯一地為每個(gè)物品進(jìn)行標(biāo)識(shí)。在不懂的地區(qū)可能會(huì)用不同的編碼，所以還要考慮到兼容性。

曾使用過的GSI編碼，EAN/UCC編碼，EPC編碼等，并且到目前為止國(guó)際上還沒有統(tǒng)一的RFID編碼標(biāo)準(zhǔn)，影響較大的編碼是EPC編碼。

2.2射頻技術(shù)

從一開始的商品識(shí)別用的是條形碼，后來的二維碼，再到現(xiàn)在的RFID。在這個(gè)目前使用的高效的RFID中射頻技術(shù)起到了極其重要的作用。2004年，全球最大的零售商沃爾公司首次大范圍的使用RFID，這加快了RFID使用的速度。在RFID快速進(jìn)入商業(yè)領(lǐng)域的同時(shí)，射頻技術(shù)也得到了快速發(fā)展，在我國(guó)由原來的處于射頻識(shí)別技術(shù)的初期，到現(xiàn)在用有廣闊的發(fā)展前景和巨大的市場(chǎng)潛力。

射頻識(shí)別系統(tǒng)通常由電子標(biāo)簽（也稱射頻標(biāo)簽）和閱讀器組成，通過射頻信號(hào)在空間耦合實(shí)現(xiàn)無接觸地進(jìn)行信息傳遞從而識(shí)別RFID標(biāo)簽。不同頻率的信息所需的識(shí)別距離也不同，可分為低頻系統(tǒng)、高頻系統(tǒng)和微波系統(tǒng)等，它們所需的識(shí)別距離越來越遠(yuǎn)。而電子標(biāo)簽又分為有緣標(biāo)簽、半有緣標(biāo)簽和無緣標(biāo)簽三種類型。

3、RFID在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用

RFID技術(shù)在射頻識(shí)別系統(tǒng)中起著關(guān)鍵作用，沒有了RFID就沒有射頻識(shí)別系統(tǒng)，射頻識(shí)別技術(shù)廣泛應(yīng)用于交通運(yùn)輸管理、工業(yè)自動(dòng)化和商業(yè)自動(dòng)化等領(lǐng)域。并且隨著大型集成電路技術(shù)的發(fā)展以及生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，射頻識(shí)別產(chǎn)品的成本不斷地降低，應(yīng)用也越來越廣泛。

3.1 RFID在醫(yī)療方面的應(yīng)用

在普通的醫(yī)療當(dāng)中，病人在拿到醫(yī)生開的藥單后要到藥房，讓調(diào)藥師抓藥，但是這樣可能會(huì)出錯(cuò)，因?yàn)槿绻窃诖筢t(yī)院，不僅出錯(cuò)率高并且效率低。但是如果在每一種藥瓶上貼上RFID標(biāo)簽，標(biāo)簽上記載了藥品的出廠單位、日期、藥物類別、成分等信息，醫(yī)生在開處方時(shí)將藥物RFID輸入電腦，在藥房會(huì)同時(shí)顯示應(yīng)該給病人拿的藥，將讀取到的藥物的RFID同時(shí)傳到取藥小車，在小車上有個(gè)可以存入少量信息的芯片，可以將收到的RFID信息存下，還有個(gè)RFID讀寫器，在他經(jīng)過的時(shí)候會(huì)掃一下RFID標(biāo)簽，還有個(gè)機(jī)器手臂，如果是需要的藥就拿到籃子里，否則不拿。這樣大大提高了效率，與此同時(shí)傳送帶上可以同時(shí)有多個(gè)小車，也提高準(zhǔn)確度，到最后還是由藥師核查一下藥物。

3.2RFID在物流方面的應(yīng)用

在平時(shí)的物流方面一般使用的是條形碼，但是條形碼的一個(gè)缺點(diǎn)就是每個(gè)條碼必須一一地掃碼，這樣當(dāng)物流量很多，或是及時(shí)不是特別多但是不易貼條碼的物流，比如木材，石材等等，這些不易貼條碼。而如果是我們使用RFID標(biāo)簽的時(shí)候，我們可以將這個(gè)小小的RFID芯片嵌入物品中，這樣不易丟并且不用一一地掃描，只要用RFID讀寫器繞著物品掃一下所有的物品信息就已經(jīng)知道，這樣也大大減少了人力的耗費(fèi)，方便快捷，物流也會(huì)快。

3.3RFID在商業(yè)方面的應(yīng)用

現(xiàn)在有大量的RFID標(biāo)簽用于商場(chǎng)，用于衣服，鞋子，包裝食品等商品，每個(gè)購(gòu)物小車上會(huì)有個(gè)RFID讀卡器，將你想知道的物品信息放在RFID讀卡器旁，你可以看到商品的各種信息，從它的原料產(chǎn)生、加工、包裝等一系列的信息都會(huì)以視頻的形式顯示在一個(gè)屏幕上，這樣我們可以有更多的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)來決定是否要買這個(gè)物品。以及這樣對(duì)于服務(wù)員來說也很方便，當(dāng)需要統(tǒng)計(jì)哪些物品需要進(jìn)貨的時(shí)候，不需要在一一去數(shù)，只需用RFID讀卡器掃一圈就知道這種商品還有多少，需要進(jìn)多少，減少了人力的使用，降低了成本。

4、總結(jié)

在本篇論文中，我主要介紹了物聯(lián)網(wǎng)，以及在物聯(lián)網(wǎng)中起重要作用的RFID技術(shù)，并且稍微談?wù)摿薘FID在醫(yī)療方面、物流方面以及在商業(yè)方面的應(yīng)用，由于本人的知識(shí)有限，所以只是淺談還不是很深入，但是我對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的喜愛會(huì)支持著我不斷地去探索它的神秘面紗，我相信物聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)很宏偉的大工程，我們只有全面地構(gòu)建它，才會(huì)為我們更好得服務(wù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]中國(guó)科學(xué)院無錫微納傳感網(wǎng)工程技術(shù)研發(fā)中心.物聯(lián)網(wǎng)“推高”第三次信息浪潮[OL].http：//www.gkong.com.

[2]王洪菊. RFID的系統(tǒng)設(shè)計(jì)與碰撞算法研究[D].西安：西北工業(yè)大學(xué)，2009.

[3]周曉光，王曉華.射頻識(shí)別（RFID）技術(shù)原理與應(yīng)用實(shí)例[M].北京：人民郵電出版社，2006.