物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論論文

1、物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論論文物聯(lián)網(wǎng)感知層之RFID技術(shù)的研究學(xué)院：班級：姓名：學(xué)號：刖言“如果你沒有身份證，你就根本不存在”。這句簡單的敘述突顯了 RFID技術(shù)的價(jià)值。 “身份”尤其是展現(xiàn)個(gè)體差異性的根本及必要條件。RFID是一項(xiàng)既簡單又復(fù)雜的技術(shù)，它可以讓任何的“標(biāo)的物“（OOI）成為辨識對象。 使用具有唯獨(dú)識別編碼的RFID標(biāo)簽，其應(yīng)用除了可簡單黏貼標(biāo)簽于實(shí)體外，易可將標(biāo)簽 嵌入至”標(biāo)的物”（OOI）來做辨識。RFID是一種無線射頻技術(shù)，是透過標(biāo)簽與讀取器之間 天線完成傳輸。借此方式，可輕易的獲得”標(biāo)的物”（OOI）上標(biāo)簽相關(guān)訊息。關(guān)鍵字RFID標(biāo)簽閱讀器磁場射頻信號正文1什么是RFID隨著科學(xué)技術(shù)的不

2、斷發(fā)展，射頻通信等技術(shù)的不斷成熟，射頻識別技術(shù)（簡稱RFID） 從上世紀(jì)90年代開始悄然興起。由于具有存儲量大、可讀寫、識別距離遠(yuǎn)識別速度快、 可同時(shí)識別多個(gè)對象、使用壽命長、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)，射頻識別技術(shù)開始受到越來越 多的關(guān)注，尤其是在物流業(yè)中，射頻識別更是應(yīng)用廣泛。那么什么是射頻識別技術(shù)呢？射 頻識別技術(shù)是一項(xiàng)利用射頻信號通過空間耦合（交變磁場或電磁場）實(shí)現(xiàn)無接觸信息傳遞并 通過所傳遞的信息達(dá)到識別的目的射頻識別技術(shù)的特點(diǎn)是射頻識別技術(shù)具有體積小、信息量大、壽命長、可讀寫、保密 性好、抗惡劣環(huán)境、不受方向和位置影響、識讀速度快、識讀距離遠(yuǎn)、可識別高速運(yùn)動物 體、可重復(fù)使用等特點(diǎn)，支持快

3、速讀寫、非可視識別、多目標(biāo)識別、定位及長期跟蹤管理。RFID技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)定位和通信技術(shù)相結(jié)合，可實(shí)現(xiàn)全球范 圍內(nèi)物資的實(shí)時(shí)管理跟蹤與信息共享。RFID是一種突破性的技術(shù)：“第一，可以識別單個(gè)的非常具體的物體，而不是像條形 碼那樣只能識別一類物體；第二，其采用無線電射頻，可以透過外部材料讀取數(shù)據(jù)，而條形碼必須靠激光來讀取信息；第三，可以同時(shí)對多個(gè)物體進(jìn)行識讀，而條形碼只能一個(gè)一 個(gè)地讀。典型的RFID系統(tǒng)一般由RFID標(biāo)簽（Tag）、閱讀器（Reader）、天線以及計(jì)算機(jī)系 統(tǒng)/網(wǎng)絡(luò)等部分組成。RFID標(biāo)簽中保存著約定格式的編碼數(shù)據(jù)，用以唯一標(biāo)識標(biāo)簽所附著 的物體；天線是閱讀器和標(biāo)簽之間信號和能量

4、傳遞的中介，負(fù)責(zé)以一定的輻射范圍和角度 向外發(fā)送和接受電磁波。對于常見的RFID系統(tǒng)，閱讀器和天線多是分離的，這樣便于天 線角度的布置以及一個(gè)閱讀器同時(shí)連接多臺天線;閱讀器通過天線與標(biāo)簽通信，獲得標(biāo)簽 中編碼，并將這些編碼送往后臺計(jì)算機(jī)系統(tǒng)/網(wǎng)絡(luò)處理，達(dá)到對目標(biāo)進(jìn)行自動識別的目的。 2 RFID系統(tǒng)的組成簡單來說，RFID系統(tǒng)=標(biāo)簽+閱讀器+應(yīng)用軟件+天線。這里主要對前三個(gè)進(jìn)行描述。一，RFID標(biāo)簽俗稱電子標(biāo)簽，依據(jù)供電方式的不同，電子標(biāo)簽可以分為有源標(biāo)簽、半 有源標(biāo)簽和無源標(biāo)簽三種。有源標(biāo)簽由電池供電，它會間歇性（頻度可以設(shè)置）地向外主動 發(fā)送包含自身ID信息或其他數(shù)據(jù)信息的電磁波，處于偵聽

5、狀態(tài)的閱讀器接收到該電磁波 信號即可按照約定規(guī)則解調(diào)得到可被利用的數(shù)據(jù)。半有源標(biāo)簽雖有電池供電，但其自身并 不主動發(fā)送電磁波，而是等待有閱讀器電磁波信號激勵(lì)的時(shí)候，半有源標(biāo)簽才在電池輔助 的狀態(tài)下進(jìn)行電磁波調(diào)制并發(fā)回閱讀器。對于無源標(biāo)簽系統(tǒng)，首先根據(jù)上層軟件需求，應(yīng)用軟件系統(tǒng)向閱讀器發(fā)送相 應(yīng)指令，閱讀器響應(yīng)指令并通過天線向外輻射電磁波。處在該閱讀器識讀范圍內(nèi)的標(biāo)簽接 受電磁波激勵(lì)，將其一部分能量整流為直流電源供標(biāo)簽內(nèi)部電路工作，而另一部分電磁波 被標(biāo)簽內(nèi)部保存的數(shù)據(jù)按照約定的調(diào)制方式進(jìn)行信息調(diào)制（反射調(diào)制或反向散射調(diào)制）后發(fā) 回閱讀器。閱讀器接收調(diào)制信號并解調(diào)得到預(yù)期數(shù)據(jù)并傳給應(yīng)用軟件執(zhí)行相

6、應(yīng)操作。二，閱讀器也稱讀寫器，是對RFID標(biāo)簽進(jìn)行讀/寫操作的設(shè)備，主要包括射頻模塊和 讀寫模塊兩部分。射頻模塊用于發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。讀寫模塊接收射頻模塊傳輸?shù)男盘?，譯 碼后獲得標(biāo)簽內(nèi)信息，或?qū)⒁獙懭霕?biāo)簽的信息譯碼后傳給射頻模塊，完成寫標(biāo)簽操作。三，應(yīng)用軟件系統(tǒng)是整個(gè)RFID系統(tǒng)的神經(jīng)中樞，閱讀器和標(biāo)簽的所有行為均由應(yīng)用 軟件來控制完成。3 RFID系統(tǒng)的基本工作原理標(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 儲在芯片中的產(chǎn)品信息（Passive Tag，無源標(biāo)簽或被動標(biāo)簽），或者主動發(fā)送某一頻率 的信號（Active Tag，有源標(biāo)簽或主動標(biāo)簽）；解讀器讀取信息

7、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。以無源標(biāo)簽為例，在此簡明的介紹一下其工作原理：1.讀寫器通過天線發(fā)射射頻信 號2.應(yīng)答器產(chǎn)生感應(yīng)電流并被激活3.應(yīng)答器通過內(nèi)置天線發(fā)射信息4.讀寫器天線接 收應(yīng)答器的載波信號5.讀寫器對接收的信號進(jìn)行解調(diào)和解碼6.讀寫器將合法的信息傳送至后臺主機(jī)4 電子標(biāo)簽的分類電子標(biāo)簽作為RFID系統(tǒng)中重要的一環(huán)，在整個(gè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)功能的過程中起著至關(guān)重要 的作用，下面就來簡單的說一下電子標(biāo)簽的分類。電子標(biāo)簽依據(jù)頻率的不同可分為低頻電子標(biāo)簽、高頻電子標(biāo)簽、超高頻電子標(biāo)簽和微 波電子標(biāo)簽，低頻(30300kHz)讀卡距離在10厘米之內(nèi)，最遠(yuǎn)不超過一米。高頻 (330M

8、Hz)讀卡距離一般情況小于10CM，最遠(yuǎn)不超過一米。超高頻(300MHz3GHz)， 微波(2.45G以上)射頻識別距離一般大于1m，典型情況為46m，最大可達(dá)10m以上。標(biāo)簽與閱讀器之間的耦合方式(主要有兩種)：電磁感應(yīng)即所謂的變壓器模型，通過空間高頻交變磁場實(shí)現(xiàn)耦合，依據(jù)的是電 磁感應(yīng)定律。電磁感應(yīng)方式一般適合于中、低頻工作的近距離射頻識別系統(tǒng)。電磁感應(yīng)系 統(tǒng)識別距離一般較近，典型工作頻率125kHz, 225kHz, 13.56MHz，典型作用距離為10 20cm。電磁反向散射耦合即所謂的雷達(dá)原理模型，發(fā)射出去的電磁波，碰到目標(biāo)后反 射，同時(shí)攜帶回目標(biāo)信息，依據(jù)的是電磁波的空間傳播規(guī)律。電磁反向散射耦合方式一般 適合于超高頻、微波工作的遠(yuǎn)距離射頻識