射頻技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用

張婷

摘 要： 隨著當(dāng)今科技的迅速發(fā)展，非接觸式射頻傳感作為一種新型的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，在物聯(lián)網(wǎng)中射頻技術(shù)具有非常重要的作用，在越來越多的領(lǐng)域中得以應(yīng)用。共享和交換信息是通過具有開放性的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)的，利用射頻技術(shù)，物聯(lián)網(wǎng)能夠有效管理物品。利用空間電磁場(chǎng)和射頻信號(hào)耦合傳輸特性，自動(dòng)識(shí)別與交換監(jiān)控物體信息，這就是射頻技術(shù)基本原理?；谏漕l技術(shù)的原理，對(duì)射頻技術(shù)實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與技術(shù)手段做出一定的分析，并通過流程圖展示射頻技術(shù)運(yùn)作原理。最后對(duì)物聯(lián)網(wǎng)中應(yīng)用射頻技術(shù)進(jìn)行了探討，并通過圖例對(duì)射頻技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中核心技術(shù)的實(shí)現(xiàn)過程做出一定的解析，為今后解碼運(yùn)用射頻技術(shù)實(shí)現(xiàn)在物聯(lián)網(wǎng)中運(yùn)作過程給出了一定的借鑒意義。

關(guān)鍵詞： RFID技術(shù)； 電子標(biāo)簽； 射頻技術(shù)； 物聯(lián)網(wǎng)

中圖分類號(hào)： TN911?34 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1004?373X（2014）06?0056?03

以計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)，利用無線數(shù)據(jù)通信、RFID等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)問題的監(jiān)控和處理就是物聯(lián)網(wǎng)的作用[1]。伴隨時(shí)代信息科技的飛速進(jìn)步，物聯(lián)網(wǎng)也獲得前所未有的發(fā)展。RFID技術(shù)，即射頻識(shí)別技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用極其重要，它顯示出非接觸自動(dòng)識(shí)別技術(shù)的先進(jìn)性。RFID技術(shù)運(yùn)用耦合傳輸和射頻信號(hào)，對(duì)目標(biāo)物體自動(dòng)識(shí)別并將數(shù)據(jù)信息傳遞和獲取。物聯(lián)網(wǎng)中，在無需人員參與的條件下，商品、物品能夠進(jìn)行彼此交流。實(shí)際上是通過計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)，利用射頻自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，共享與互聯(lián)商品自動(dòng)識(shí)別的信息。將RFID射頻識(shí)別應(yīng)用可在各種惡劣環(huán)境下工作。

1 RFID技術(shù)

1.1 RFID系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

RFID是一種新型非接觸自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，叫做電子標(biāo)簽[2]。該技術(shù)不涉及人工干預(yù)和物理接觸限制，對(duì)于建立和發(fā)展計(jì)算機(jī)環(huán)境極其重要。為了達(dá)到對(duì)目標(biāo)物體進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別，該技術(shù)運(yùn)用了耦合傳輸以及射頻信號(hào)。RFID的基礎(chǔ)就是芯片技術(shù)以及無線電技術(shù)。天線、標(biāo)簽、閱讀器共同構(gòu)成了RFID系統(tǒng)。該技術(shù)具有對(duì)工作環(huán)境限制小、對(duì)高速運(yùn)動(dòng)目標(biāo)能夠識(shí)別、進(jìn)行N個(gè)目標(biāo)的識(shí)別、操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)。在構(gòu)成RFID系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，電子標(biāo)簽簡(jiǎn)稱標(biāo)簽，同時(shí)還被稱之為射頻標(biāo)簽，控制邏輯和射頻電路裝設(shè)于標(biāo)簽中，伴隨越來越發(fā)達(dá)的集成工藝的發(fā)展，在標(biāo)簽中，集成的芯片體積小、而功能卻越發(fā)全面、強(qiáng)大。詢問器又稱為閱讀器，其通信操作電子標(biāo)簽是通過RFID協(xié)議實(shí)現(xiàn)的。數(shù)字控制單元及射頻模塊組成了閱讀器。當(dāng)磁場(chǎng)中出現(xiàn)標(biāo)簽后，開始接收射頻信號(hào)，該信號(hào)源自于閱讀器，芯片中所存儲(chǔ)的產(chǎn)品信息來自于感應(yīng)電流所獲得的的能量。信息被閱讀器讀取、并經(jīng)過解碼，相關(guān)數(shù)據(jù)的處理被送至中央信息系統(tǒng)中進(jìn)行。系統(tǒng)框架如圖1所示。

1.2 RFID技術(shù)類型

根據(jù)頻率的不同，RFID技術(shù)系統(tǒng)主要分為高頻系統(tǒng)、中頻系統(tǒng)以及低頻系統(tǒng)三種類型[3]。形狀多樣、成本低屬于低頻系統(tǒng)標(biāo)簽的特點(diǎn)，位于頻率100～500 kHz為低頻系統(tǒng)。低頻系統(tǒng)自身存在的不足：閱讀天線缺乏有效、穩(wěn)定方向；閱讀速度不夠理想；相對(duì)較短的閱讀距離；較少的數(shù)據(jù)量保存等。所以，主要用于技術(shù)要求不高的環(huán)境，如門禁系統(tǒng)等。中頻系統(tǒng)的工作頻率為10～15 MHz，相對(duì)于低頻系統(tǒng)而言，中頻系統(tǒng)增加了閱讀距離，其標(biāo)簽內(nèi)存數(shù)量也相對(duì)較大，實(shí)現(xiàn)了中等閱讀速度。但其缺點(diǎn)為閱讀天線較強(qiáng)，方向性不足、閱讀器及標(biāo)簽成本高等，因此，智能卡與門禁系統(tǒng)的工作環(huán)境適合中頻系統(tǒng)的運(yùn)用。軟襯底是高頻系統(tǒng)標(biāo)簽形狀，與前兩種類型系統(tǒng)相比較，高頻系統(tǒng)進(jìn)一步增大了標(biāo)簽內(nèi)存，優(yōu)點(diǎn)就是閱讀速度快、且距離遠(yuǎn)。缺點(diǎn)是閱讀器與標(biāo)簽具有很高的成本。高頻系統(tǒng)在零售系統(tǒng)以及監(jiān)視火車車皮系統(tǒng)中得以應(yīng)用。

1.3 標(biāo)簽類型

標(biāo)簽一般分為兩類，一類是被動(dòng)式標(biāo)簽、另一類就是主動(dòng)式標(biāo)簽。被動(dòng)式標(biāo)簽價(jià)格低廉、外觀多變靈巧，由閱讀器提供電源，通過耦合的方式，標(biāo)簽芯片的電源來自于閱讀器能量[4]，而主動(dòng)式標(biāo)簽在標(biāo)簽中集成了電源模塊。

2 物聯(lián)網(wǎng)

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升，新興信息技術(shù)得到人們普遍應(yīng)用。再進(jìn)一步延伸傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)后，產(chǎn)生了物聯(lián)網(wǎng)，與此同時(shí)，信息在任何物體之間的交換也得以實(shí)現(xiàn)，可以說物聯(lián)網(wǎng)占據(jù)著十分關(guān)鍵的地位。物聯(lián)網(wǎng)要想獲取具體信息，依靠的是傳感設(shè)備以及RFID技術(shù)，信息的傳輸依照協(xié)議約定，其組織網(wǎng)絡(luò)規(guī)模大，可以智能化監(jiān)控與處理各種數(shù)據(jù)信息。以先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)為依托，監(jiān)控和處理各種數(shù)據(jù)及信息、職能處理、準(zhǔn)確及時(shí)傳遞信息、傳遞可靠、更加快捷方便地獲取信息、全面感知性等，都體現(xiàn)了物聯(lián)網(wǎng)的典型特征[5]。

整合應(yīng)用層、信息運(yùn)行層、信息傳輸層、信息采集層是物聯(lián)網(wǎng)的層級(jí)結(jié)構(gòu)。整合應(yīng)用層分析實(shí)際信息問題，為決策和處理問題提供依據(jù)；信息運(yùn)營(yíng)層主要是進(jìn)一步分析與處理信息，并闖將信息平臺(tái)，分類管理信息；傳輸信息層通過對(duì)傳感器的運(yùn)用，傳遞整合所采集的信息。采集信息層對(duì)各種數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行收集，應(yīng)用先進(jìn)的技術(shù)方法，標(biāo)記出數(shù)據(jù)和信息，以自動(dòng)糊處理職能數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)來轉(zhuǎn)化這些數(shù)據(jù)和信息[6]。分析該分層結(jié)構(gòu)，最關(guān)鍵的是收集與處理信息，在科學(xué)應(yīng)用RFID技術(shù)后，能夠?qū)δ繕?biāo)物體進(jìn)行自動(dòng)、有效識(shí)別，最終將所需數(shù)據(jù)信息成功獲取。

3 物聯(lián)網(wǎng)中RFID技術(shù)的應(yīng)用

3.1 系統(tǒng)組成

天線、閱讀器以及標(biāo)簽是組成基本射頻識(shí)別系統(tǒng)的三部分，射頻信號(hào)由閱讀器發(fā)射，能量被磁場(chǎng)內(nèi)的標(biāo)簽撲捉后，開展與閱讀器之間的通信[7]。存儲(chǔ)于標(biāo)簽的信息被閱讀器讀取并經(jīng)過解碼，之后給管理系統(tǒng)傳遞數(shù)據(jù)信息，并處理。如圖2所示。

3.1.1 天線

讀寫器以及標(biāo)簽之間的無線通信通過傳遞射頻信號(hào)來實(shí)現(xiàn)，這就是天線的功能。天線分為固定式天線、手持式天線、有源天線、無源天線等。實(shí)際應(yīng)用中，天線其波長(zhǎng)與尺寸是相同且一致的。對(duì)于傳輸數(shù)據(jù)而言，天線的位置和形狀也具有十分重要的作用，從這點(diǎn)可以看出，對(duì)于工作人員，設(shè)計(jì)、安裝天線是具有較高的技術(shù)含量的[8]。

3.1.2 閱讀器

RFID閱讀器主要的作用體現(xiàn)在對(duì)目標(biāo)物體的識(shí)別上。要準(zhǔn)確識(shí)別目標(biāo)物體，是需要對(duì)電子標(biāo)簽的內(nèi)存數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取及識(shí)別的。通過射頻信號(hào)和耦合作用，電子標(biāo)簽和閱讀器之間的信息傳輸實(shí)現(xiàn)了無接觸，其工作原理如下：給電子標(biāo)簽傳遞主機(jī)讀/寫命令，同時(shí)加密處理主機(jī)傳送給電子標(biāo)簽的數(shù)據(jù)，再將解密電子標(biāo)簽返回輸送的數(shù)據(jù)傳送給主機(jī)。收發(fā)范圍較大時(shí)讀寫器最主要的特點(diǎn)，但因較高成本的讀寫器對(duì)RFID系統(tǒng)發(fā)展形成了制約，所以，閱讀器的發(fā)展趨勢(shì)體現(xiàn)于低成本、便捷、規(guī)模小等。

3.1.3 標(biāo)簽

貼標(biāo)簽方式將目標(biāo)物體轉(zhuǎn)變?yōu)橹悄芪矬w，便于監(jiān)控及跟蹤，因此，射頻卡也稱之為電子標(biāo)簽，由芯片和耦合元件構(gòu)成，RFID系統(tǒng)數(shù)據(jù)載體就是電子標(biāo)簽[4]。電子標(biāo)簽與閱讀器之間的通信可以依靠連接的天線實(shí)現(xiàn)，這樣，才能將標(biāo)簽的識(shí)別碼和數(shù)據(jù)輸入及讀出。根據(jù)實(shí)際需要來對(duì)標(biāo)簽的形狀進(jìn)行設(shè)計(jì)，這樣能夠?qū)?biāo)簽內(nèi)存數(shù)據(jù)進(jìn)行保護(hù)，不易損壞標(biāo)簽。長(zhǎng)時(shí)間監(jiān)控和追蹤多個(gè)快速運(yùn)動(dòng)目標(biāo)、較長(zhǎng)的使用壽命、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量較高、小體積方便使用等等都是電子標(biāo)簽自身優(yōu)點(diǎn)所在。電子標(biāo)簽根據(jù)不同的頻率氛圍微波、超高頻、高頻、低頻電子標(biāo)簽。而且，無源系統(tǒng)和有源系統(tǒng)是根據(jù)標(biāo)簽是否裝設(shè)內(nèi)置電池而進(jìn)行劃分的[9]。

3.2 實(shí)際應(yīng)用

分別以安全防偽、收費(fèi)系統(tǒng)、物流管理系統(tǒng)中RFID技術(shù)的應(yīng)用為例進(jìn)行介紹[10]。

3.2.1 應(yīng)用于安全防偽

RFID技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)快速掃描，因此被廣泛應(yīng)用于安全防偽中，其標(biāo)識(shí)號(hào)是惟一的。有別于傳統(tǒng)的條形碼掃描，RFID技術(shù)不受方向限制，能夠同時(shí)檢測(cè)磁場(chǎng)內(nèi)目標(biāo)物體，大幅提高了工作效率，適用于大批量操作。首先，該應(yīng)用不易損壞、耐久性強(qiáng)。運(yùn)用RFID技術(shù)，芯片中存儲(chǔ)物品信息，因此不易受損。而傳統(tǒng)紙質(zhì)條形碼容易受到環(huán)境影響。其次，穿透性強(qiáng)，當(dāng)物品被覆蓋時(shí)，應(yīng)用穿透性強(qiáng)的RFID技術(shù)，同樣能夠識(shí)別標(biāo)簽信息。在此，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量大，相比傳統(tǒng)條形碼，RFID標(biāo)簽所攜帶的信息量要大的多。最后，可重復(fù)使用，應(yīng)用RFID電子標(biāo)簽，可以及時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行更新，并可重復(fù)修改和使用，而傳統(tǒng)的條形碼則不能修改、無法實(shí)現(xiàn)。

3.2.2 應(yīng)用于收費(fèi)系統(tǒng)

在現(xiàn)今高速公路自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用到RFID技術(shù)，將射頻卡裝設(shè)于車內(nèi)、將天線設(shè)立與公路沿線，對(duì)電子技術(shù)以及現(xiàn)代信息技術(shù)的運(yùn)用，借助電子標(biāo)簽以及天線來傳輸數(shù)據(jù)，識(shí)別車輛后信息處理收費(fèi)數(shù)據(jù)，從而自動(dòng)收取車輛費(fèi)用。

在自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)中運(yùn)用射頻技術(shù)具有很強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)效益，降低了人工成本、并對(duì)公路交通堵塞等狀況進(jìn)行緩解，提升了車輛通過率，促進(jìn)工作效率的提高。不僅如此，該技術(shù)還在門禁系統(tǒng)中得以應(yīng)用，例如：門禁系統(tǒng)的電子護(hù)照、停車卡、出入證、門卡等，都屬于射頻卡，該卡能夠?qū)τ脩羯矸葸M(jìn)行自動(dòng)識(shí)別。另外，RFID技術(shù)還應(yīng)用于公交系統(tǒng)卡中，節(jié)約了成本、便于操作、提高了公交運(yùn)營(yíng)效率。

3.2.3 應(yīng)用于物流管理系統(tǒng)

從以下三個(gè)方面進(jìn)行探討：第一，在郵件自動(dòng)分揀系統(tǒng)中的應(yīng)用。RFID技術(shù)已經(jīng)在快遞業(yè)務(wù)分揀郵件系統(tǒng)中得到有效應(yīng)用。在大量包裹進(jìn)入識(shí)別區(qū)域時(shí)，充分發(fā)揮出RFID技術(shù)非接觸性的特點(diǎn)，不但將工作準(zhǔn)確率有效提高，還大幅度提高了分揀工作效率。第二，在集裝箱識(shí)別系統(tǒng)中的應(yīng)用。將相關(guān)數(shù)據(jù)和信息標(biāo)明于集裝箱標(biāo)簽上，例如數(shù)量、類別、位置等。位置監(jiān)控追蹤集裝箱運(yùn)用到RFID技術(shù)。當(dāng)對(duì)集裝箱進(jìn)行移動(dòng)時(shí)，標(biāo)簽同時(shí)能夠接收到變化的信息數(shù)據(jù)，并管理和監(jiān)控禁止移動(dòng)的集裝箱。第三，鐵路調(diào)度系統(tǒng)中的應(yīng)用。為了對(duì)火車內(nèi)行李物品以及火車運(yùn)行的信息進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，將閱讀器安裝于鐵路沿線。

在合理分析了獲取的信息后，對(duì)火車的運(yùn)行展開監(jiān)控和追蹤，這樣可以有效避免危險(xiǎn)物品存在于車內(nèi)的安全隱患以及運(yùn)行中的列車碰撞事故等。

4 結(jié) 語

隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的穩(wěn)步發(fā)展，規(guī)模較大的組織網(wǎng)絡(luò)物聯(lián)網(wǎng)也獲得前所未有進(jìn)步。物聯(lián)網(wǎng)中，在無需人員參與的條件下，商品、物品能夠進(jìn)行彼此交流。實(shí)際上是通過計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)，利用射頻自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，共享與互聯(lián)商品自動(dòng)識(shí)別的信息。而物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)的技術(shù)前提就是傳感設(shè)備以及RFID技術(shù)。RFID技術(shù)能夠?qū)δ繕?biāo)物體進(jìn)行準(zhǔn)確、自動(dòng)、有效的識(shí)別，通過對(duì)耦合傳輸以及射頻信號(hào)的運(yùn)用得以實(shí)現(xiàn)。天線、閱讀器、標(biāo)簽是組成射頻識(shí)別系統(tǒng)的重要部分。其中，天線是將讀寫器與標(biāo)簽之間的無線通信通過傳遞射頻信號(hào)實(shí)現(xiàn)；而閱讀器為了對(duì)目標(biāo)物體進(jìn)行識(shí)別，而對(duì)電子標(biāo)簽的內(nèi)存數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取及識(shí)別的；通過給目標(biāo)物體貼標(biāo)簽的方式，電子標(biāo)簽實(shí)現(xiàn)了追蹤與監(jiān)控功能。

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3.1.2 閱讀器

RFID閱讀器主要的作用體現(xiàn)在對(duì)目標(biāo)物體的識(shí)別上。要準(zhǔn)確識(shí)別目標(biāo)物體，是需要對(duì)電子標(biāo)簽的內(nèi)存數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取及識(shí)別的。通過射頻信號(hào)和耦合作用，電子標(biāo)簽和閱讀器之間的信息傳輸實(shí)現(xiàn)了無接觸，其工作原理如下：給電子標(biāo)簽傳遞主機(jī)讀/寫命令，同時(shí)加密處理主機(jī)傳送給電子標(biāo)簽的數(shù)據(jù)，再將解密電子標(biāo)簽返回輸送的數(shù)據(jù)傳送給主機(jī)。收發(fā)范圍較大時(shí)讀寫器最主要的特點(diǎn)，但因較高成本的讀寫器對(duì)RFID系統(tǒng)發(fā)展形成了制約，所以，閱讀器的發(fā)展趨勢(shì)體現(xiàn)于低成本、便捷、規(guī)模小等。

3.1.3 標(biāo)簽

貼標(biāo)簽方式將目標(biāo)物體轉(zhuǎn)變?yōu)橹悄芪矬w，便于監(jiān)控及跟蹤，因此，射頻卡也稱之為電子標(biāo)簽，由芯片和耦合元件構(gòu)成，RFID系統(tǒng)數(shù)據(jù)載體就是電子標(biāo)簽[4]。電子標(biāo)簽與閱讀器之間的通信可以依靠連接的天線實(shí)現(xiàn)，這樣，才能將標(biāo)簽的識(shí)別碼和數(shù)據(jù)輸入及讀出。根據(jù)實(shí)際需要來對(duì)標(biāo)簽的形狀進(jìn)行設(shè)計(jì)，這樣能夠?qū)?biāo)簽內(nèi)存數(shù)據(jù)進(jìn)行保護(hù)，不易損壞標(biāo)簽。長(zhǎng)時(shí)間監(jiān)控和追蹤多個(gè)快速運(yùn)動(dòng)目標(biāo)、較長(zhǎng)的使用壽命、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量較高、小體積方便使用等等都是電子標(biāo)簽自身優(yōu)點(diǎn)所在。電子標(biāo)簽根據(jù)不同的頻率氛圍微波、超高頻、高頻、低頻電子標(biāo)簽。而且，無源系統(tǒng)和有源系統(tǒng)是根據(jù)標(biāo)簽是否裝設(shè)內(nèi)置電池而進(jìn)行劃分的[9]。

3.2 實(shí)際應(yīng)用

分別以安全防偽、收費(fèi)系統(tǒng)、物流管理系統(tǒng)中RFID技術(shù)的應(yīng)用為例進(jìn)行介紹[10]。

3.2.1 應(yīng)用于安全防偽

RFID技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)快速掃描，因此被廣泛應(yīng)用于安全防偽中，其標(biāo)識(shí)號(hào)是惟一的。有別于傳統(tǒng)的條形碼掃描，RFID技術(shù)不受方向限制，能夠同時(shí)檢測(cè)磁場(chǎng)內(nèi)目標(biāo)物體，大幅提高了工作效率，適用于大批量操作。首先，該應(yīng)用不易損壞、耐久性強(qiáng)。運(yùn)用RFID技術(shù)，芯片中存儲(chǔ)物品信息，因此不易受損。而傳統(tǒng)紙質(zhì)條形碼容易受到環(huán)境影響。其次，穿透性強(qiáng)，當(dāng)物品被覆蓋時(shí)，應(yīng)用穿透性強(qiáng)的RFID技術(shù)，同樣能夠識(shí)別標(biāo)簽信息。在此，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量大，相比傳統(tǒng)條形碼，RFID標(biāo)簽所攜帶的信息量要大的多。最后，可重復(fù)使用，應(yīng)用RFID電子標(biāo)簽，可以及時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行更新，并可重復(fù)修改和使用，而傳統(tǒng)的條形碼則不能修改、無法實(shí)現(xiàn)。

3.2.2 應(yīng)用于收費(fèi)系統(tǒng)

在現(xiàn)今高速公路自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用到RFID技術(shù)，將射頻卡裝設(shè)于車內(nèi)、將天線設(shè)立與公路沿線，對(duì)電子技術(shù)以及現(xiàn)代信息技術(shù)的運(yùn)用，借助電子標(biāo)簽以及天線來傳輸數(shù)據(jù)，識(shí)別車輛后信息處理收費(fèi)數(shù)據(jù)，從而自動(dòng)收取車輛費(fèi)用。

在自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)中運(yùn)用射頻技術(shù)具有很強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)效益，降低了人工成本、并對(duì)公路交通堵塞等狀況進(jìn)行緩解，提升了車輛通過率，促進(jìn)工作效率的提高。不僅如此，該技術(shù)還在門禁系統(tǒng)中得以應(yīng)用，例如：門禁系統(tǒng)的電子護(hù)照、停車卡、出入證、門卡等，都屬于射頻卡，該卡能夠?qū)τ脩羯矸葸M(jìn)行自動(dòng)識(shí)別。另外，RFID技術(shù)還應(yīng)用于公交系統(tǒng)卡中，節(jié)約了成本、便于操作、提高了公交運(yùn)營(yíng)效率。

3.2.3 應(yīng)用于物流管理系統(tǒng)

從以下三個(gè)方面進(jìn)行探討：第一，在郵件自動(dòng)分揀系統(tǒng)中的應(yīng)用。RFID技術(shù)已經(jīng)在快遞業(yè)務(wù)分揀郵件系統(tǒng)中得到有效應(yīng)用。在大量包裹進(jìn)入識(shí)別區(qū)域時(shí)，充分發(fā)揮出RFID技術(shù)非接觸性的特點(diǎn)，不但將工作準(zhǔn)確率有效提高，還大幅度提高了分揀工作效率。第二，在集裝箱識(shí)別系統(tǒng)中的應(yīng)用。將相關(guān)數(shù)據(jù)和信息標(biāo)明于集裝箱標(biāo)簽上，例如數(shù)量、類別、位置等。位置監(jiān)控追蹤集裝箱運(yùn)用到RFID技術(shù)。當(dāng)對(duì)集裝箱進(jìn)行移動(dòng)時(shí)，標(biāo)簽同時(shí)能夠接收到變化的信息數(shù)據(jù)，并管理和監(jiān)控禁止移動(dòng)的集裝箱。第三，鐵路調(diào)度系統(tǒng)中的應(yīng)用。為了對(duì)火車內(nèi)行李物品以及火車運(yùn)行的信息進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，將閱讀器安裝于鐵路沿線。

在合理分析了獲取的信息后，對(duì)火車的運(yùn)行展開監(jiān)控和追蹤，這樣可以有效避免危險(xiǎn)物品存在于車內(nèi)的安全隱患以及運(yùn)行中的列車碰撞事故等。

4 結(jié) 語

隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的穩(wěn)步發(fā)展，規(guī)模較大的組織網(wǎng)絡(luò)物聯(lián)網(wǎng)也獲得前所未有進(jìn)步。物聯(lián)網(wǎng)中，在無需人員參與的條件下，商品、物品能夠進(jìn)行彼此交流。實(shí)際上是通過計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)，利用射頻自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，共享與互聯(lián)商品自動(dòng)識(shí)別的信息。而物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)的技術(shù)前提就是傳感設(shè)備以及RFID技術(shù)。RFID技術(shù)能夠?qū)δ繕?biāo)物體進(jìn)行準(zhǔn)確、自動(dòng)、有效的識(shí)別，通過對(duì)耦合傳輸以及射頻信號(hào)的運(yùn)用得以實(shí)現(xiàn)。天線、閱讀器、標(biāo)簽是組成射頻識(shí)別系統(tǒng)的重要部分。其中，天線是將讀寫器與標(biāo)簽之間的無線通信通過傳遞射頻信號(hào)實(shí)現(xiàn)；而閱讀器為了對(duì)目標(biāo)物體進(jìn)行識(shí)別，而對(duì)電子標(biāo)簽的內(nèi)存數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取及識(shí)別的；通過給目標(biāo)物體貼標(biāo)簽的方式，電子標(biāo)簽實(shí)現(xiàn)了追蹤與監(jiān)控功能。

參考文獻(xiàn)

[1] 莫小錦，周嚴(yán).基于射頻技術(shù)與無線網(wǎng)絡(luò)的溫濕度遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)[J].傳感技術(shù)學(xué)報(bào)，2011（4）：1501?1505.

[2] 孫其博，劉杰，黎羴，等.物聯(lián)網(wǎng)：概念、架構(gòu)與關(guān)鍵技術(shù)研究綜述[J].北京郵電大學(xué)學(xué)報(bào)，2010（3）：1?9.

[3] 黃辰，李可維，張偉，等.無線物聯(lián)網(wǎng)中基于網(wǎng)絡(luò)編碼的能量受限數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制[J].電子學(xué)報(bào)，2013（1）：144?147.

[4] 丁治明，高需.面向物聯(lián)網(wǎng)海量傳感器采樣數(shù)據(jù)管理的數(shù)據(jù)庫(kù)集群系統(tǒng)框架[J].計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào)，2012（6）：1175?1191.

[5] 邵凱，海峰，戴建斌，等.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)中的應(yīng)用研究[J].物流工程與管理，2012（9）：21?22.

[6] 王平，彭杰，嚴(yán)冬.780 MHz物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].重慶郵電大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2012（2）：153?158.

[7] 王平，方燕，謝昊飛，等.兩信道物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議分析儀的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].自動(dòng)化與儀表，2013（1）：17?21.

（上接第58頁）

[8] 劉嫣紅，楊寶玲，毛志懷.射頻技術(shù)在農(nóng)產(chǎn)品和食品加工中的應(yīng)用[J].農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào)，2010（8）：115?121.

[9] 唐志國(guó)，常文治，王彩雄，等.超寬帶射頻技術(shù)對(duì)變壓器多局部放電的定位[J].高電壓技術(shù)，2010（7）：1612?1618.

[10] 汪崢，錢煥延，汪婧雅，等.基于速度分治的車載物聯(lián)網(wǎng)良性蠕蟲模型[J].南京理工大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2012（1）：43?49.

3.1.2 閱讀器

RFID閱讀器主要的作用體現(xiàn)在對(duì)目標(biāo)物體的識(shí)別上。要準(zhǔn)確識(shí)別目標(biāo)物體，是需要對(duì)電子標(biāo)簽的內(nèi)存數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取及識(shí)別的。通過射頻信號(hào)和耦合作用，電子標(biāo)簽和閱讀器之間的信息傳輸實(shí)現(xiàn)了無接觸，其工作原理如下：給電子標(biāo)簽傳遞主機(jī)讀/寫命令，同時(shí)加密處理主機(jī)傳送給電子標(biāo)簽的數(shù)據(jù)，再將解密電子標(biāo)簽返回輸送的數(shù)據(jù)傳送給主機(jī)。收發(fā)范圍較大時(shí)讀寫器最主要的特點(diǎn)，但因較高成本的讀寫器對(duì)RFID系統(tǒng)發(fā)展形成了制約，所以，閱讀器的發(fā)展趨勢(shì)體現(xiàn)于低成本、便捷、規(guī)模小等。

3.1.3 標(biāo)簽

貼標(biāo)簽方式將目標(biāo)物體轉(zhuǎn)變?yōu)橹悄芪矬w，便于監(jiān)控及跟蹤，因此，射頻卡也稱之為電子標(biāo)簽，由芯片和耦合元件構(gòu)成，RFID系統(tǒng)數(shù)據(jù)載體就是電子標(biāo)簽[4]。電子標(biāo)簽與閱讀器之間的通信可以依靠連接的天線實(shí)現(xiàn)，這樣，才能將標(biāo)簽的識(shí)別碼和數(shù)據(jù)輸入及讀出。根據(jù)實(shí)際需要來對(duì)標(biāo)簽的形狀進(jìn)行設(shè)計(jì)，這樣能夠?qū)?biāo)簽內(nèi)存數(shù)據(jù)進(jìn)行保護(hù)，不易損壞標(biāo)簽。長(zhǎng)時(shí)間監(jiān)控和追蹤多個(gè)快速運(yùn)動(dòng)目標(biāo)、較長(zhǎng)的使用壽命、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量較高、小體積方便使用等等都是電子標(biāo)簽自身優(yōu)點(diǎn)所在。電子標(biāo)簽根據(jù)不同的頻率氛圍微波、超高頻、高頻、低頻電子標(biāo)簽。而且，無源系統(tǒng)和有源系統(tǒng)是根據(jù)標(biāo)簽是否裝設(shè)內(nèi)置電池而進(jìn)行劃分的[9]。

3.2 實(shí)際應(yīng)用

分別以安全防偽、收費(fèi)系統(tǒng)、物流管理系統(tǒng)中RFID技術(shù)的應(yīng)用為例進(jìn)行介紹[10]。

3.2.1 應(yīng)用于安全防偽

RFID技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)快速掃描，因此被廣泛應(yīng)用于安全防偽中，其標(biāo)識(shí)號(hào)是惟一的。有別于傳統(tǒng)的條形碼掃描，RFID技術(shù)不受方向限制，能夠同時(shí)檢測(cè)磁場(chǎng)內(nèi)目標(biāo)物體，大幅提高了工作效率，適用于大批量操作。首先，該應(yīng)用不易損壞、耐久性強(qiáng)。運(yùn)用RFID技術(shù)，芯片中存儲(chǔ)物品信息，因此不易受損。而傳統(tǒng)紙質(zhì)條形碼容易受到環(huán)境影響。其次，穿透性強(qiáng)，當(dāng)物品被覆蓋時(shí)，應(yīng)用穿透性強(qiáng)的RFID技術(shù)，同樣能夠識(shí)別標(biāo)簽信息。在此，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量大，相比傳統(tǒng)條形碼，RFID標(biāo)簽所攜帶的信息量要大的多。最后，可重復(fù)使用，應(yīng)用RFID電子標(biāo)簽，可以及時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行更新，并可重復(fù)修改和使用，而傳統(tǒng)的條形碼則不能修改、無法實(shí)現(xiàn)。

3.2.2 應(yīng)用于收費(fèi)系統(tǒng)

在現(xiàn)今高速公路自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用到RFID技術(shù)，將射頻卡裝設(shè)于車內(nèi)、將天線設(shè)立與公路沿線，對(duì)電子技術(shù)以及現(xiàn)代信息技術(shù)的運(yùn)用，借助電子標(biāo)簽以及天線來傳輸數(shù)據(jù)，識(shí)別車輛后信息處理收費(fèi)數(shù)據(jù)，從而自動(dòng)收取車輛費(fèi)用。

在自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)中運(yùn)用射頻技術(shù)具有很強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)效益，降低了人工成本、并對(duì)公路交通堵塞等狀況進(jìn)行緩解，提升了車輛通過率，促進(jìn)工作效率的提高。不僅如此，該技術(shù)還在門禁系統(tǒng)中得以應(yīng)用，例如：門禁系統(tǒng)的電子護(hù)照、停車卡、出入證、門卡等，都屬于射頻卡，該卡能夠?qū)τ脩羯矸葸M(jìn)行自動(dòng)識(shí)別。另外，RFID技術(shù)還應(yīng)用于公交系統(tǒng)卡中，節(jié)約了成本、便于操作、提高了公交運(yùn)營(yíng)效率。

3.2.3 應(yīng)用于物流管理系統(tǒng)

從以下三個(gè)方面進(jìn)行探討：第一，在郵件自動(dòng)分揀系統(tǒng)中的應(yīng)用。RFID技術(shù)已經(jīng)在快遞業(yè)務(wù)分揀郵件系統(tǒng)中得到有效應(yīng)用。在大量包裹進(jìn)入識(shí)別區(qū)域時(shí)，充分發(fā)揮出RFID技術(shù)非接觸性的特點(diǎn)，不但將工作準(zhǔn)確率有效提高，還大幅度提高了分揀工作效率。第二，在集裝箱識(shí)別系統(tǒng)中的應(yīng)用。將相關(guān)數(shù)據(jù)和信息標(biāo)明于集裝箱標(biāo)簽上，例如數(shù)量、類別、位置等。位置監(jiān)控追蹤集裝箱運(yùn)用到RFID技術(shù)。當(dāng)對(duì)集裝箱進(jìn)行移動(dòng)時(shí)，標(biāo)簽同時(shí)能夠接收到變化的信息數(shù)據(jù)，并管理和監(jiān)控禁止移動(dòng)的集裝箱。第三，鐵路調(diào)度系統(tǒng)中的應(yīng)用。為了對(duì)火車內(nèi)行李物品以及火車運(yùn)行的信息進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，將閱讀器安裝于鐵路沿線。

在合理分析了獲取的信息后，對(duì)火車的運(yùn)行展開監(jiān)控和追蹤，這樣可以有效避免危險(xiǎn)物品存在于車內(nèi)的安全隱患以及運(yùn)行中的列車碰撞事故等。

4 結(jié) 語

隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的穩(wěn)步發(fā)展，規(guī)模較大的組織網(wǎng)絡(luò)物聯(lián)網(wǎng)也獲得前所未有進(jìn)步。物聯(lián)網(wǎng)中，在無需人員參與的條件下，商品、物品能夠進(jìn)行彼此交流。實(shí)際上是通過計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)，利用射頻自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，共享與互聯(lián)商品自動(dòng)識(shí)別的信息。而物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)的技術(shù)前提就是傳感設(shè)備以及RFID技術(shù)。RFID技術(shù)能夠?qū)δ繕?biāo)物體進(jìn)行準(zhǔn)確、自動(dòng)、有效的識(shí)別，通過對(duì)耦合傳輸以及射頻信號(hào)的運(yùn)用得以實(shí)現(xiàn)。天線、閱讀器、標(biāo)簽是組成射頻識(shí)別系統(tǒng)的重要部分。其中，天線是將讀寫器與標(biāo)簽之間的無線通信通過傳遞射頻信號(hào)實(shí)現(xiàn)；而閱讀器為了對(duì)目標(biāo)物體進(jìn)行識(shí)別，而對(duì)電子標(biāo)簽的內(nèi)存數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取及識(shí)別的；通過給目標(biāo)物體貼標(biāo)簽的方式，電子標(biāo)簽實(shí)現(xiàn)了追蹤與監(jiān)控功能。

參考文獻(xiàn)

[1] 莫小錦，周嚴(yán).基于射頻技術(shù)與無線網(wǎng)絡(luò)的溫濕度遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)[J].傳感技術(shù)學(xué)報(bào)，2011（4）：1501?1505.

[2] 孫其博，劉杰，黎羴，等.物聯(lián)網(wǎng)：概念、架構(gòu)與關(guān)鍵技術(shù)研究綜述[J].北京郵電大學(xué)學(xué)報(bào)，2010（3）：1?9.

[3] 黃辰，李可維，張偉，等.無線物聯(lián)網(wǎng)中基于網(wǎng)絡(luò)編碼的能量受限數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制[J].電子學(xué)報(bào)，2013（1）：144?147.

[4] 丁治明，高需.面向物聯(lián)網(wǎng)海量傳感器采樣數(shù)據(jù)管理的數(shù)據(jù)庫(kù)集群系統(tǒng)框架[J].計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào)，2012（6）：1175?1191.

[5] 邵凱，海峰，戴建斌，等.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)中的應(yīng)用研究[J].物流工程與管理，2012（9）：21?22.

[6] 王平，彭杰，嚴(yán)冬.780 MHz物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].重慶郵電大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2012（2）：153?158.

[7] 王平，方燕，謝昊飛，等.兩信道物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議分析儀的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].自動(dòng)化與儀表，2013（1）：17?21.

（上接第58頁）

[8] 劉嫣紅，楊寶玲，毛志懷.射頻技術(shù)在農(nóng)產(chǎn)品和食品加工中的應(yīng)用[J].農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào)，2010（8）：115?121.

[9] 唐志國(guó)，常文治，王彩雄，等.超寬帶射頻技術(shù)對(duì)變壓器多局部放電的定位[J].高電壓技術(shù)，2010（7）：1612?1618.

[10] 汪崢，錢煥延，汪婧雅，等.基于速度分治的車載物聯(lián)網(wǎng)良性蠕蟲模型[J].南京理工大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2012（1）：43?49.