浅析RFID技术在物联网技术的应用

浅析RFID技术在物联网技术的应用

任建会，张继收，都业松

山东电力建设第三工程有限公司    266100

摘要：“物联网”目前已经成为人们关注的焦点话题。产业界人士更是认为，“物联网”是继互联网之后最重大的科技创新，它将对现有产业格局形成颠覆性的冲击。本文介绍了RFID与物联网技术的概念，阐述了物联网技术的开发应用，最后说明了物联网技术亟待解决的问题，旨在论述基于RFID的物联网技术的应用。

关键词：射频识别 物联网 数据分析

引言

RFID也称为无线电台，是建立对象网络的一个重要组成部分，它与许多常用的电子技术有着明显的区别，因为它可以在开放空间获取资源信息，而无需与对象建立刚性连接，从而使信息能够相互交流RFID是一种新的电子技术，它提供了有关目标的信息，在此过程中，系统自动获取相关信息，而无需手动操作链接。

1、物联网的概念

物联网是通过射频识别（RFID）、红外感应器、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，实现物品与物品之间，进行信息交换和通讯的物物相连的互联网，英文名称叫“TheInternetofthings”，是实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

2、RFID技术的概念

RFID是RadioFrequencyIdentification的缩写，即射频识别，俗称电子标签。RFID射频识别是一种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。系统由一个询问器（或阅读器）和很多应答器（或标签）组成。

2.1 RFID的种类

RFID按应用频率的不同分为低频（LF）、高频（HF）、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860MHz～960MHz、微波2.4G，5.8G

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。

2.2 RFID技术的基本工作原理

RFID电子标签技术是物联网的核心技术，是能够让物品自我介绍的一种技术。它通过采集物品的信息，并给它贴上特定的标签，通过无线数据通信网络把它们自动采集到中央信息系统，实现物品（商品）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技术的基本工作原理是：标签进入磁场后，接收解读器发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息（PassiveTag，无源标签或被动标签），或者主动发送某一频率的信号（ActiveTag，有源标签或主动标签）；解读器读取信息并解码后，送至中央信息系统进行有关数据处理。

一套完整的RFID系统，是由阅读器（Reader）与电子标签（TAG）也就是所谓的应答器（Transponder）及应用软件系统三个部分所组成，其工作原理是Reader发射一特定频率的无线电波能量给Transponder，用以驱动Transponder电路将内部的数据送出，此时Reader便依序接收解读数据，送给应用程序做相应的处理。

以RFID卡片阅读器及电子标签之间的通讯及能量感应方式来看大致上可以分成：感应偶合（InductiveCoupling）及后向散射偶合（BackscatterCoupling）两种，一般低频的RFID大都采用第一种式，而较高频大多采用第二种方式。

阅读器根据使用的结构和技术不同可以是读或读/写装置，是RFID系统信息控制和处理中心。阅读器通常由耦合模块、收发模块、控制模块和接口单元组成。阅读器和应答器之间一般采用半双工通信方式进行信息交换，同时阅读器通过耦合给无源应答器提供能量和时序。在实际应用中，可进一步通过Ethernet或WLAN等实现对物体识别信息的采集、处理及远程传送等管理功能。应答器是RFID系统的信息载体，目前应答器大多是由耦合原件（线圈、微带天线等）和微芯片组成无源单元。

3、物联网技术的开发应用

基于RFID技术的物联网，利用RFID、天线数据通讯等技术，构造了一个实现全球物品信息实时共享的“InternetofThings”。通过给所有物品贴上RFID标鉴，在现有互联网基础上构建所有参与流通的物品信息网络，在这个物品信息网络系统中存在着异构的成分导致系统中各个子系统无法实现有效的交互，因此系统的各部分之间能否彼此有机和协调地工作，以发挥整体效益，达到整体优化的异构系统集成的相关技术也将取得长足发展。其中，最吸引人的人工智能领域中关于agent交互方面的理论研究工作将会取得突飞猛进的发展，这对于整个社会的信息化建设都具有十分重要的意义。物联网的建立使人们生活中可随时、随地得到信息访问和计算服务，将对生产制造、销售、运输、使用、回收等物品流通的各个环节，以及政府、企业和个人行为带来深刻影响。

基于RFID标签对物体的惟一标识性，引发了人们对基于RFID技术的应用进行研究的热潮。物联网是当前RFID应用研究的热点。而作为条形码的无线版本，RFID技术有条形码所不具备的防水、防磁、耐高温、使用寿命长、读取距离大、数据可以加密、存储信息更改自如等优点，也可识别高速运动物体并可同时识别多个标签，操作方便快捷。

在公司广东华电丰盛汕头项目，结合RFID技术的实名制管理系统进行了单项目的试点应用。通过给劳务人员发放带有个人信息的有缘电子标签，有源读卡器在劳务人员经过后自动识别并获取考勤时间，实现无感考勤，为项目实名制管理提供了一种新的思路。

4、物联网技术亟待解决的问题

4.1安全问题

如何实现数据安全与隐私保护，在物联网中，由于物体之间的联系更紧密，甚至物体和人也被连接起来，因此大量的数据及用户隐私如何得到保护，就成为亟待解决的问题。

4.2标准问题

目前物联网还有一些瓶颈问题亟待解决，其中之一就是技术标准。由于各国存在不同的标准，因此需要加强国家之间的合作，解决异构标准的集成问题。

4.3价格问题

除上述标准统一的问题外，物联网在商业应用方面业务模式还不是很明朗。另外，目前生产物联网所需的芯片等组件的费用也比较高，把所有物品都植入识别芯片这一点现在看来还不太现实。在汕头项目实际应用中，一个用于识别的电子标签就需要几十元人民币的成本，总体成本较高，增加推广难度。

4.4数据管理平台问题

一旦物联网技术真正投入实用，如何有效管理应用物联网技术带来的巨大数据，才能使数以亿计的各类物品的实时动态管理变得可能。为此，需要建立这样的数据管理平台，它包括后端数据库，应用程序以及正确的分析能力来处理由RFID系统生成的大量数据。

结束语

物联网作为一个智能项目，世界各国都极为重视。相信当“物联网”的构想成为现实的时候，世界上的万事万物无论何时、何地都能够彼此相关、互相“交流”，整个世界的面貌就会为之焕然一新。更重要的是，“物联网”将给人类与事物之间的关系带来深刻的变化，人们从许多简单而枯燥的劳动中解脱出来，并赋予人类更大的力量，去探索和开发“物的世界”。

参考文献：

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