RFID技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)在現(xiàn)代的應(yīng)用研究

摘 要：物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術(shù)的重要組成部分，隨著物聯(lián)網(wǎng)知識(shí)的普及及技術(shù)的廣泛應(yīng)用，物聯(lián)網(wǎng)被越來(lái)越多的人所關(guān)注。在介紹了物聯(lián)網(wǎng)及其關(guān)鍵技術(shù)RFID技術(shù)的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)介紹了基于RFID技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用發(fā)展。建設(shè)有待加強(qiáng)等亟待解決的問(wèn)題，展望了物聯(lián)網(wǎng)未來(lái)發(fā)展方向及應(yīng)用背景。

關(guān)鍵詞：標(biāo)準(zhǔn)；安全；成本

中圖分類(lèi)號(hào)：TP391.44

物聯(lián)網(wǎng)是上個(gè)世紀(jì)90年出現(xiàn)的一個(gè)概念，與現(xiàn)在越來(lái)越多的人們相關(guān)。無(wú)線(xiàn)射頻識(shí)別（RFID）系統(tǒng)是使用無(wú)線(xiàn)射頻技術(shù)在開(kāi)放系統(tǒng)環(huán)境中進(jìn)行對(duì)象識(shí)別.這種識(shí)別的優(yōu)點(diǎn)之一是無(wú)需物理接觸或其它任何可見(jiàn)的接觸.現(xiàn)在，許多人已將RFID系統(tǒng)看作是一項(xiàng)實(shí)現(xiàn)普適計(jì)算環(huán)境的有效技術(shù)，而電子標(biāo)簽與產(chǎn)品電子編碼EPC、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的融合，孕育出被稱(chēng)為下一代互聯(lián)網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)。

1 物聯(lián)網(wǎng)概述

最初在1999年提出：即通過(guò)射頻識(shí)別（RFID）（RFID+互聯(lián)網(wǎng)）、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器、氣體感應(yīng)器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來(lái)，進(jìn)行信息交換和通訊，以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。實(shí)現(xiàn)物體與物體之間：環(huán)境以及狀態(tài)信息實(shí)時(shí)的實(shí)時(shí)共享以及智能化的收集、傳遞、處理、執(zhí)行。簡(jiǎn)而言之，物聯(lián)網(wǎng)就是“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)的概念模型如圖1所示：

圖1 物聯(lián)網(wǎng)概念模型

1.1 物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展簡(jiǎn)介

物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)踐最早可以追溯到1990年施樂(lè)公司的網(wǎng)絡(luò)可樂(lè)販?zhǔn)蹤C(jī)，1999年美國(guó)麻省理工學(xué)院建立了“自動(dòng)識(shí)別中心（Auto-ID）”，提出“萬(wàn)物皆可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)”，闡明了物聯(lián)網(wǎng)的基本含義。21世紀(jì)物聯(lián)網(wǎng)在中國(guó)受到了全社會(huì)極大的關(guān)注，其受關(guān)注程度是在美國(guó)、歐盟、以及其他各國(guó)不可比擬。中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)校企聯(lián)盟將物聯(lián)網(wǎng)的定義為當(dāng)下幾乎所有技術(shù)與計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)物體與物體之間：環(huán)境以及狀態(tài)信息實(shí)時(shí)的實(shí)時(shí)共享以及智能化的收集、傳遞、處理、執(zhí)行。廣義上說(shuō)，當(dāng)下涉及到信息技術(shù)的應(yīng)用，都可以納入物聯(lián)網(wǎng)的范疇。

1.2 物聯(lián)網(wǎng)定義

物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術(shù)的重要組成部分，其英文名稱(chēng)是：“The Internet of things”。顧名思義，物聯(lián)網(wǎng)就是物物相連的互聯(lián)網(wǎng)。這有兩層意思：其一，物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng)，是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的延伸和擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)；其二，其用戶(hù)端延伸和擴(kuò)展到了任何物品與物品之間，進(jìn)行信息交換和通信 也就是物物相息。物聯(lián)網(wǎng)就是“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。物聯(lián)網(wǎng)通過(guò)智能感知、識(shí)別技術(shù)與普適計(jì)算、廣泛應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)的融合中，也因此被稱(chēng)為繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)之后世界信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第三次浪潮。物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用拓展，與其說(shuō)物聯(lián)網(wǎng)是網(wǎng)絡(luò)，不如說(shuō)物聯(lián)網(wǎng)是業(yè)務(wù)和應(yīng)用。因此，應(yīng)用創(chuàng)新是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的核心，以用戶(hù)體驗(yàn)為核心的創(chuàng)新2.0是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的靈魂。

2 物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)發(fā)展概況

射頻識(shí)別技術(shù)是一種非接觸的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，在射頻識(shí)別系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用中，電子標(biāo)簽附著在被識(shí)別的物體上，，一旦帶有電子標(biāo)簽的被識(shí)別物體進(jìn)入可識(shí)別范圍時(shí)，閱讀器可以自動(dòng)以無(wú)接觸的方式將約定的信息從電子標(biāo)簽中讀取出來(lái)，從而完成自動(dòng)識(shí)別物品或者自動(dòng)收集物品標(biāo)志信息的功能。1940年：雷達(dá)的改進(jìn)和應(yīng)用催生了射頻識(shí)別技術(shù)，1948年奠定了射頻識(shí)別技術(shù)的理論基礎(chǔ)。21世紀(jì)后標(biāo)準(zhǔn)化問(wèn)題日趨為人們所重視，射頻識(shí)別產(chǎn)品種類(lèi)更加豐富，有源電子標(biāo)簽、無(wú)源電子標(biāo)簽及半無(wú)源電子標(biāo)簽均得到發(fā)展，電子標(biāo)簽成本不斷降低，規(guī)模應(yīng)用行業(yè)擴(kuò)大。

3 物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用

物聯(lián)網(wǎng)指通過(guò)信息傳感設(shè)備，按照約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來(lái)，進(jìn)行信息交換和通信，以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。它是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上延伸和擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)。實(shí)現(xiàn)“網(wǎng)絡(luò)泛在化”，并因此改變?nèi)祟?lèi)對(duì)物理環(huán)境的理解和交互方式。射頻識(shí)別技術(shù)是最廣泛的物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用。

3.1 RFID標(biāo)準(zhǔn)的制定

目前RFID存在三個(gè)主要的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，總部設(shè)在美國(guó)麻省理工學(xué)院（MIT）的Auto-ID Center（自動(dòng)識(shí)別中心）、日本的Ubiquitous ID Center（泛在ID中心，UIC）和ISO標(biāo)準(zhǔn)體系。

3.2 RFID技術(shù)的應(yīng)用

目前，RFID已廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)物流：物流倉(cāng)儲(chǔ)是RFID最有潛力的應(yīng)用領(lǐng)域之一，UPS，DHL，F(xiàn)edex等國(guó)際物流巨頭都在積極試驗(yàn)RFID技術(shù)。零售：由沃爾瑪、麥德隆等大超市一手推動(dòng)的RFID應(yīng)用，可以為零售業(yè)帶來(lái)包括降低勞動(dòng)力成本、商品的可視度提高，降低因商品斷貨造成的損失，減少商品偷竊現(xiàn)象等等好處。

3.3 RFID安全問(wèn)題的解決

RFID主要存在隱私保護(hù)和數(shù)據(jù)通信中存在的安全問(wèn)題，根據(jù)上面提出的RFID系統(tǒng)的安全性要求，目前一般采用設(shè)計(jì)一定的安全協(xié)議來(lái)解決相應(yīng)的安全問(wèn)題?，F(xiàn)有的解決方案主要有基于“詢(xún)問(wèn)與應(yīng)答”模式的安全協(xié)議、基于公鑰密碼機(jī)制的方法以及在分布式場(chǎng)景下的方法。

3.4 RFID成本的降低

RFID由標(biāo)簽、閱讀器、天線(xiàn)三部分組成。標(biāo)簽的成本相對(duì)較高是智能標(biāo)簽推廣進(jìn)程的瓶頸。因此，全面推廣智能標(biāo)簽主要應(yīng)從兩個(gè)方面進(jìn)行努力：進(jìn)一步提高標(biāo)簽的性能及降低標(biāo)簽的制作成本。采用適當(dāng)?shù)膶?dǎo)電油墨，通過(guò)網(wǎng)印方法在底材上印刷導(dǎo)電線(xiàn)圈，作為智能標(biāo)簽的內(nèi)置天線(xiàn)，這無(wú)疑是降低智能標(biāo)簽成本的一個(gè)重要途徑

4 結(jié)束語(yǔ)

隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展我們的生活越來(lái)越豐富多彩，在我們都周?chē)继幪幙梢?jiàn)息息相關(guān)，但是面臨我們的挑戰(zhàn)還是許多，國(guó)際的標(biāo)準(zhǔn)還是很模糊沒(méi)有得到統(tǒng)一，各種安全問(wèn)題油然而生，需要全世界的共同努力重視與有效推進(jìn)芯片技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的務(wù)實(shí)發(fā)展做好重點(diǎn)行業(yè)應(yīng)用的推廣，不斷探索新的應(yīng)用運(yùn)營(yíng)商要緊跟物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展步伐、改造網(wǎng)絡(luò)，選好運(yùn)營(yíng)模式、努力成為產(chǎn)業(yè)引領(lǐng)者。

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作者簡(jiǎn)介：黃偉（1989.12-），男，重慶人，本科在讀，研究方向：物聯(lián)網(wǎng)；指導(dǎo)老師：殷嬌，女，重慶人，碩士。

作者單位：重慶文理學(xué)院 軟件工程學(xué)院，重慶 402160