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

呂剛

摘要：物聯(lián)網(wǎng)對于廣大群眾來說或許是個(gè)較為陌生的詞，但它卻已經(jīng)在我們的生活中發(fā)揮著越來越重要的作用，并在逐漸改變我們的生活模式，是當(dāng)下全球最熱門、最具競爭性的產(chǎn)業(yè)。文章在簡述物聯(lián)網(wǎng)、RFID技術(shù)以及RFID技術(shù)工作原理的基礎(chǔ)上，對物聯(lián)網(wǎng)中RFID技術(shù)的應(yīng)用、物聯(lián)網(wǎng)中RFID技術(shù)的應(yīng)用推廣存在的阻礙及發(fā)展前景作簡要介紹。

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

物聯(lián)網(wǎng)對于廣大群眾來說或許是個(gè)較為陌生的詞，但它卻已經(jīng)在我們的生活中發(fā)揮著越來越重要的作用，并在逐漸改變?nèi)藗兊纳钅Ｊ?，是?dāng)下全球最熱門、最具競爭性的產(chǎn)業(yè)。據(jù)美國獨(dú)立市場研究機(jī)構(gòu)Forreter預(yù)測，物聯(lián)網(wǎng)所帶來的產(chǎn)業(yè)價(jià)值要比互聯(lián)網(wǎng)大30倍。而RFID技術(shù)則是作為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)最重要和關(guān)鍵的支撐。文章在簡述物聯(lián)網(wǎng)、RFID技術(shù)以及RFID技術(shù)工作原理的基礎(chǔ)上，對物聯(lián)網(wǎng)中RFID技術(shù)的應(yīng)用、物聯(lián)網(wǎng)中RFID技術(shù)的應(yīng)用推廣存在的阻礙及發(fā)展前景作簡要介紹。

1相關(guān)概念簡述

1.1物聯(lián)網(wǎng)概念簡述

物聯(lián)網(wǎng)，英文名稱叫“The Internet ofthings”，是實(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)。指的是通過運(yùn)用射頻識(shí)別（RFID）、紅外感應(yīng)器、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按照約定的協(xié)議，實(shí)現(xiàn)物品與物品之間，進(jìn)行信.息交換和通訊的物物相連的互聯(lián)網(wǎng)。

1.2RFID技術(shù)的概念

RFID是Radio Frequency Identification的縮寫，即射頻識(shí)別，俗稱電子標(biāo)簽。RFID射頻識(shí)別是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，它通過射頻信號自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)。系統(tǒng)由一個(gè)詢問器和很多應(yīng)答器組成。

1.3RFID技術(shù)的基本工作原理

RFID技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)。其基本工作原理是：標(biāo)簽進(jìn)入磁場后，接收解讀器發(fā)出的射頻信號，憑借感應(yīng)電流所獲得的能量發(fā)送出存儲(chǔ)在芯片中的產(chǎn)品信息（Passive Tag，無源標(biāo)簽或被動(dòng)標(biāo)簽），或者主動(dòng)發(fā)送某一頻率的信號（Active Tag，有源標(biāo)簽或主動(dòng)標(biāo)簽）；解讀器讀取信息并解碼后，送至中央信息系統(tǒng)進(jìn)行有關(guān)數(shù)據(jù)處理。

1.4RFID技術(shù)的優(yōu)勢

RFID技術(shù)能夠自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對象，不需要人工干預(yù)，在一些條件比較惡劣的環(huán)境可以發(fā)揮出他的優(yōu)越性，也可用于識(shí)別高速移動(dòng)的物體且可以同時(shí)識(shí)別多個(gè)標(biāo)簽，操作起來相當(dāng)?shù)姆奖憧旖?。RFID技術(shù)之所以能夠得到廣泛的應(yīng)用，總結(jié)起來主要有以下一些優(yōu)勢：首先，無須接觸識(shí)別對象就可以進(jìn)行遠(yuǎn)距離的讀寫，且讀寫速度快，對快速移動(dòng)的物體也可以進(jìn)行識(shí)別；其次，它的射頻信號具有穿透性強(qiáng)，可穿透玻璃、布料、木材、塑料凳非金屬物體進(jìn)行識(shí)別；再者，能夠在惡劣環(huán)境下正常發(fā)揮功效，比如能夠適應(yīng)油污、灰塵、風(fēng)雨雪霧等環(huán)境，能夠防水、防磁、耐高溫，實(shí)現(xiàn)多種氣候條件下正常工作；最后，RFID還具備數(shù)據(jù)讀寫功能，能夠?qū)崿F(xiàn)對識(shí)別對象進(jìn)行快速自動(dòng)掃描，安全保密性高、數(shù)據(jù)記憶容量大，可以對儲(chǔ)存的信息進(jìn)行更改，且使用壽命長，可重復(fù)使用等等。

2RFID的結(jié)構(gòu)

2.1讀寫器

也稱閱讀器，它是用于讀取或?qū)懭霕?biāo)簽信息的設(shè)備，根據(jù)輸出功率和使用功率的不同，其收發(fā)距離的范圍可以從幾厘米到幾十米不等。從電路的實(shí)現(xiàn)角度來看，讀寫器由射頻模塊和基帶模塊量大部分組成。

2.2電子標(biāo)簽

即射頻標(biāo)簽、射頻識(shí)別，它屬于非接觸類的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，通過發(fā)射視頻信號對目標(biāo)對象進(jìn)行數(shù)據(jù)讀取識(shí)別。其組成部分包括了耦合元件和芯片，在標(biāo)簽內(nèi)設(shè)置有天線，具有作為與射頻天線通信的作用，是射頻識(shí)別系統(tǒng)的數(shù)據(jù)載體。電子標(biāo)簽具有體積小、容量大、壽命長、可重復(fù)利用等特點(diǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)快速讀寫、移動(dòng)識(shí)別、多目標(biāo)識(shí)別、定位及長期跟蹤等管理目標(biāo)。

2.3天線

它在電子標(biāo)簽和讀寫器之間其傳遞射頻信號的作用，從而實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)的獲取和通訊。天線會(huì)在射頻標(biāo)簽和讀寫器間發(fā)射電磁波，給射頻標(biāo)簽提供微量能量，并接收射頻標(biāo)簽發(fā)出的射頻信號。天線的設(shè)計(jì)一般跟讀寫器連在一起，有手持式也有固定式的。

3物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)

3.1感知層

感知層是物聯(lián)網(wǎng)人物信息互動(dòng)中面向“物”的一端，是將物的物理特征數(shù)字化的一個(gè)過程，因此，作為感知層的設(shè)備是物聯(lián)網(wǎng)整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的基礎(chǔ)，在整體物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈中有著很高的需求量。感知設(shè)備包括了RFID、二維碼、傳感器、攝像頭、GPS等。

3.2網(wǎng)絡(luò)層

網(wǎng)絡(luò)層包括了把感知層讀取到的數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)接?jì)算機(jī)中心和從計(jì)算機(jī)中心傳輸?shù)健拔铩倍藢?shí)現(xiàn)智能化控制兩個(gè)過程。網(wǎng)絡(luò)層實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸與處理，是物聯(lián)網(wǎng)的中間環(huán)節(jié)技術(shù)，這一環(huán)節(jié)涉及到光傳輸設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)通信、數(shù)據(jù)儲(chǔ)存于處理等問題，具體來講包括兩個(gè)部分：首先，連接傳感器和智能終端設(shè)備，以組成端到端的通信網(wǎng)絡(luò)，包括通信模塊、路由器、無線基站、交換機(jī)等設(shè)備；其次，建立網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營支撐系統(tǒng)，包括了各種類型的計(jì)算機(jī)和相應(yīng)的管理軟件構(gòu)成的各類管理平臺(tái)和業(yè)務(wù)平臺(tái)。

3.3應(yīng)用層

應(yīng)用層人與物信息互動(dòng)中面向“人”的一端，它對物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展有著重要意義。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的最終目的就是以數(shù)據(jù)的智能應(yīng)用為主題，向客戶提供豐富的個(gè)性化服務(wù)。物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用層具有核心的商業(yè)價(jià)值，隨著各種應(yīng)用軟件的開發(fā)和智能控制技術(shù)的發(fā)展，將會(huì)為用戶帶來豐富多彩的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。從物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用類型來看，可以分為監(jiān)控型、查詢型、控制型、掃描型。應(yīng)用層直接面向用戶，人通過對終端設(shè)備的使用就可以實(shí)現(xiàn)對另一端物體的控制，這將極大提高了人們生活、工作等方面的效率。

4物聯(lián)網(wǎng)中RFID技術(shù)的應(yīng)用

4.1建立大型數(shù)據(jù)中心即云計(jì)算

通過在地理信息系統(tǒng)中運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)及RFID技術(shù)，采用智能化的手段，將國土、建設(shè)、城管、規(guī)劃、市政、公安、教育、交通、醫(yī)療、旅游等信息數(shù)據(jù)采集，傳到云計(jì)算中心，建立起各種強(qiáng)大的信息數(shù)據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)，以滿足各個(gè)領(lǐng)域的不同需求，充分實(shí)現(xiàn)資源的統(tǒng)一調(diào)配，強(qiáng)化城市管理，便捷城市服務(wù)。

4.2建立物聯(lián)工廠

以物流領(lǐng)域?yàn)槔?，RFID電子標(biāo)簽可以實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈管理自動(dòng)化、產(chǎn)品裝配自動(dòng)化、生產(chǎn)管理自動(dòng)化、倉儲(chǔ)庫存管理自動(dòng)化、產(chǎn)品物流跟蹤智能化、產(chǎn)品防偽等多個(gè)方面。當(dāng)我們把物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，將推動(dòng)產(chǎn)業(yè)的升級換代。通過在傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)中應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)RFID技術(shù)，有助于推動(dòng)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的升級換代，傳統(tǒng)的工廠將成為物聯(lián)的世界。

4.3電子商務(wù)物品管理透明化

通過在電子商務(wù)中運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可以讓消費(fèi)者在網(wǎng)上購買任何商品都實(shí)現(xiàn)“透明化”，即任何一家網(wǎng)店的任何產(chǎn)品都可以在網(wǎng)上查到，網(wǎng)上消費(fèi)更便捷也更安全。而作為物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)的RFID電子標(biāo)簽技術(shù)，則是通過采集物品的信息，給物品貼上特定的“標(biāo)簽”，讓物品具備其特定的“身份”，然后采集這些信息，用無線數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)街醒胄畔⑾到y(tǒng)，最終在系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)物品（商品）的自動(dòng)識(shí)別，在開放的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中實(shí)現(xiàn)信息交換和共享，對物品展開“透明化”的管理，最終讓物品實(shí)現(xiàn)自我介紹的—種技術(shù)。

5物聯(lián)網(wǎng)中RFID技術(shù)的應(yīng)用推廣存在的阻礙及發(fā)展前景

當(dāng)前，物聯(lián)網(wǎng)中RFID技術(shù)的應(yīng)用和推廣仍然存在著較多的阻礙。首先，受制于我國企業(yè)信息化發(fā)展水平有限，RFID無法充分發(fā)揮其作用。其次，當(dāng)前由于普及度不高，RFID實(shí)施成本還比較高，普通企業(yè)較難承擔(dān)這一部分高成本。再次，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)尚未統(tǒng)一，貿(mào)然實(shí)施會(huì)帶來不確定風(fēng)險(xiǎn)。最后，產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈發(fā)展初級階段的基本國情也阻礙RFID在實(shí)際中的應(yīng)用。

隨著我國綜合國力的不斷提升，我國的本土企業(yè)也在不斷發(fā)展壯大，越來越多的企業(yè)不斷發(fā)展壯大成長成為跨國大型企業(yè)。企業(yè)的不斷發(fā)展壯大帶來的是企業(yè)信息化程度的不斷提升，RFID的作用也將更加顯現(xiàn)。