基于RFID的传感器网络
RFID与传感器网络集成方法研究
知 已知 世 界 的 同 定 事 物 信 息 方 式 ， 加 ＷＳ 预 感 知 能 增 Ｎ
力。
Ｗ Ｓ 网络 通 常 分 为物 理 层 、 Ｎ ＭＡＣ 层 、 网络 层 、 输 传
层 ． 用 层 由于 无 线 传 感 器 网 络 体 系 结 构 分 明 ， 层 应 各 职 能 分 工 明确 ． 据 计 算 能 力 强 于 Ｒ Ｉ 将 ＷＳ 数 ＦＤ， Ｎ体 系
术 可 以应 用 于有 源 Ｒ Ｉ ＦＤ．但 有 源 Ｒ Ｉ ＦＤ在 应 用 中一 般
都 要 求 在 不 更 换 电池 的条 件 下 能 工 作 数 年 ，这 对 有 源 Ｒ Ｉ 的 能 耗 提 出 了 较 高 要 求 无 线 传 感 器 网 络 就是 由 ＦＤ
部 署 在 监 测 区 域 内 大 量 的廉 价 微 型 传 感 器 节 点 组 成 ． 通 过 无 线 通 信 方 式 形 成 的一 个 多 跳 自组 织 网 络 。传 感
RFID移动容迟传感网
射 频 技 术 ， 读 写 器 （ ｅ ｄ ｒ与 标 签 （ ａ ） 间 非 接 触 地 传 递 在 Ｒ ａ ｅ） Ｔｇ之
板 和 高 容 量 电 池 ， 充 电／ 换 ， 将 对 读 写 器 日常 工 作 带 来 限 可 替 这 制 。 只有 少 数 读 写 器 在 方 便 的 地 点 配 备 了可 靠 的 电 源 和 网 络 连 接 ， 们 被 称 为 网关 读 写 器 。 网关 读 写 器 将 充 当 网关 ， 数 据 传 它 将 输 到 目的 地 （ 如 数 据 服 务 器 ） 读 写器 与标 签相 比 ， 较 大 的 存 例 。 有 储 空 间 ，能保 持一 定 的 数 据 队 列 。尽 管 所 有 的读 写 器 都 是 固 定
ｃａ ｉ ｔｃｈ ｌｇｙｍ ａ ｉｇ ｔｅａ ｙ ｔ ｓ ａ ａ ｄ ｅ ａｎ ｔｅｎ ｏｏ ｔ ｏｎ ｅ ｎｏｏ ， ｋｎ ｉ ｓ ｏ ｃ ｎ ｎ ｒ ａｄ， ｄ ｈ ｃ ｐｅｒｔ ｔ ａ ａ ｅ ｗｉ ｈ ｐｐｅｒ ｉ ， ｔ ｅ ａ ｄ ｃｅｖｅｇａ ｈ ｒ ｎ ｐｒ ｅｓ ｈ ｉｆ ｍ ａｉｎ Ｏｆ ｏｃ ｓ ｔ ｅ ｎ ｏｒ ｔ ｏ
智能传感器技术-RFID识别
EPC系统
Internet网络
路由器
ONS服务器 EPCIS服务器
本地网络 RFID
计算机
RFID 阅读器
RFID标签
本地服务器 （含Savant）
数据库
…… ……
RFID 阅读器
RFID标签
RFID技术应用
智能停车场管理系统
RFID技术应用
智能停车场入口
RFID技术应用
智能停车场出口
RFID技术应用
门禁系统
RFID技术应用
电子溯源
RFIDห้องสมุดไป่ตู้术应用
食品溯源
RFID技术应用
产品防伪
思考题
1 简述RFID系统组成及各部分的工作特点。 2 RFID技术应用的工作场景有哪些？
EPC基础知识
EPC（Electronic Product Code）即电子产品编码， 是一种编码系统。它建立 在EAN.UCC（即全球统一标 识系统）条型编码的基础 之上，并对该条形编码系 统做了一些扩充，用以实 现对单品进行标志。
①EPC编码原则 保证唯一性、操作简单性、空间扩展 性、保密性与安全性。
RFID识别
RFID基础知识
射频识别技术（Radio Frequency Identification，缩写RFID）是一项利用 射频信号的无线通迅来实现目标识别的自 动识别技术。
融合RFID的无线传感器网络节能研究
Ｗ ＳＮ Ｅｎｅ ｇ － ｖ ｎｇ Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｎ ｅ ｒ ｔｎ ｒ ｙ Ｓａ ｉ ｓ ａ ｃ ｆＩ ｔ ｇ ａ ｉ ｇ ＲＦＩ Ｄ
ｎ ｔ ｏ ｋ ｌ ｅｃ ｃｅａ ｄ ｒ ｄ ｃ ｎ ｅｅ ｅ ｇ ｏ ｓ ｍｐ ｉｎ ｏ ｅｗｈ ｌ ｅ ｏ ｋ ｅ ｒ ｆ ｙ ｌ ｎ ｕ ｉ ｇｔ ｎ ｒ ｙｃ ｎ ｕ ｔ ｆ ｈ ｏ ｅｎ ｔ ｒ ． ｗ ｉ ｅ ｈ ｏ ｔ ｗ
Ｋ ｅ ｒ ： ＲＦ Ｄ ； Ｓ ；ｎ ｅ ａｅ ｃｕ ｔ ｒ ｅ ｄ ｎ ｄ ； ｎ ｒ ｙ ｓ ｖ ｎ ｙ ｗｏ ｄｓ Ｉ Ｗ Ｎ ｉｔｇ ｔ ； ｌ ｓｅ ａ ｏ ｅ ｅ ｅ ｇ － ａ ｉ ｇ ｒ ｈ
方 面。
节点接收 ｋ ｉ数据消耗的能量为 ： ｂｔ
（） 七 ＝巨 ｋ （） ２
其中 Ｅｌ ｅ ｃ表示将 ｌｉ数据进行编码调制等处理的能 ｅ ｂ ｔ 耗。 ｄ 为发送 ｌ ｉ数据消耗 的放大器能量 ，由通 ｂｔ 信 距离和误码率决定 。 为传播损耗 系数，ｎ 为传 播
２１ ０ ２年 第 ２ 卷 第 ６期 １
ｈ ｐ／ ｗｗｃＳａ ｒ． ｔ ：ｗ ． —． ｇｃ ｔ ／ — ｏ ｎ
计 算 机 系 统 应 用
融合 Ｒ Ｉ Ｆ Ｄ的无线传感器网络节能研究
RFID技术的原理和应用
RFID技术的原理和应用
随着科技的普及和进步，RFID技术也已经成为了现代物流系
统中不可或缺的一种技术手段。所谓RFID，是指使用无线电信号
来实现物体自动识别的技术，即Radio Frequency Identification的
缩写。本文将分别从RFID技术的原理和其应用展开叙述。
一、RFID技术的原理
RFID技术的原理可以简单理解为将“标签”上的信息通过电波传导到传感器上，并经过译码转换成计算机可以读取的数字信息。
具体地讲，RFID技术是在传感器和标签之间实现数据交换的技术。标签是以芯片为核心的一根集成电路，其中包含有独特的编码信
息和处理芯片等元件。当标签接收到电波信号后，可以发出作为
回应的信号。传感器接收到对应的信号后，可以将其解析成计算
机能够识别的数字信息。
RFID技术的实现离不开三要素，即标签、传感器和RFID的数
据网络。其中，标签可实现二进制信息的储存与读取，传感器则
接收到通过空气中传输的RFID信号，并识别出其中的信息。而RFID数据网络就是将通过传感器识别出来的信息网络化，便于管理。在应用方面，常见的RFID标签包括基于微波和低频的两种标
签，其中低频的标签成本较低，而微波标签则拥有更远传播距离，但成本相对较高。
二、RFID技术的应用
RFID技术的应用已经广泛涉及到了现代物流、零售、制造等
多个领域。具体而言，RFID技术的实际运用主要体现在以下三个
方面：
1.物流领域
随着全球化物流体系的日益完善，RFID技术的应用得到了广
泛推广。在物流领域，RFID技术可以实现快速的货物追踪和管理，提高了物流信息的准确性和及时性。例如，在某仓库中安装了RFID设备后，物流企业可以通过RFID标签的识别和读取，实现
浅谈物联网技术的应用
浅谈物联网技术的应用
近几年来物联网技术逐步得到的广泛应用。本文简要的介绍了物联网技术的研究背景、传感网原理及应用。以具代表性的基于RFID的物联网应用架构、基于传感网络的物联网应用架构、基于M2M的物联网应用架构为例，对物联网的网络体系与服务体系进行了阐述，分析了物联网研究中的关键技术，包括RFID 技术、传感器网络，物联网应用软件开发与检测技术，智能技术和纳米技术。介绍了物联网在工业、农业、交通等领域的广泛应用。
标签：物联网;相关技术;应用
一、物联网相关概念
物联网（IoT ，Internet of things ）即“万物相连的互联网”，是互联网基础上的延伸和扩展的网络，将各种信息传感设备与互联网结合起来而形成的一个巨大网络，实现在任何时间、任何地点，人、机、物的互联互通。物联网并非一个全新的技术，而是融合了以往的嵌入式系统，无线传感器网络等多门技术的集成应用及创新。然后由于其是一项综合技术的应用，这在当今全世界还处在研究，实验阶段。本文主要阐述了什么是物联网，物联网相关概念，相关技术以及物联网的发展和应用。
物联网是新一代信息技术的重要组成部分，IT行业又叫：泛互联，意指物物相连，万物万联。由此，“物联网就是物物相连的互联网”。这有两层意思：第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络;第二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信。因此，物联网的定义是通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
基于RFID的物联网信息加密技术分析
基于RFID的物联网信息加密技术分析
摘要：物联网是信息技术发展的三波高潮，第一次是计算机革命，第二次是
互联网革命，第三次是物联网革命。在此基础上，我们通过比较研究和总结，探
讨了基于物联网的 RFID技术和云服务中的信息传输的安全性问题，并为其提供
了新的解决方案。
关键词：RFID；物联网信息加密技术；有效分析
前言
物联网是指"万物互联的互联网"。物联网的中心和根基依然是互联网，它是
基于互联网而进行的拓展的网络，物联网的客户终端可以将其拓展到任意对象，
并可以进行数据的交互和通讯。物联网的发展前景是非常广阔的，但是，物联网
的实现并不只是一个技术问题，物联网的发展将会涉及到许多的因素，比如规划、管理、协调、合作、标准、安全保护等，而物联网的实施的核心就是数据安全，
为了防止用户的数据被窃听、被破坏等，物联网的安全将会成为人们最为关心的
问题。
一、物联网RFID技术的安全问题分析
无线射频识别技术是当前应用最广泛的一种技术。射频识别技术实际上就是"二合一"的传感网络与传感网络的技术与应用。要实现 RFID的普及，尤其是在
对其保密性能有着苛刻的需求的防伪等方面，就必须要克服 RFID的廉价和高安
全性之间的矛盾。RFID的安全性主要包括三个方面:一是射频卡的制造安全技术;
二是物理安全技术,如防非法攻击、防软件跟踪等;三是通信安全技术,如加密算
法等，这些都是保障 RFID卡片从制作到应用的整个流程中的安全性。射频卡片
的生产过程中，可以将其生产过程分为生产过程、个性化过程、使用过程和销毁
过程4个阶段。RFID技术将会遇到以下几个特定的安全问题:
RFID与无线传感器网络的融合技术研究
的特定位 置Ｉ Ｓ ］ 。传感器网络可应用 于布线 和电源供 险 区域 远 程 控 制 等许 多领 域 都 会 有重 要 的科 研 价 值 给 困难 的 区 域 、 员 不 能 到 达 的 区 域 （ 受 到 污 染 、 和实用价值 ， 人 如 因此具有十分广阔的应用前景。
环 境 不 能 被 破 坏 或敌 对 区域 ） 一 些 临 时场 合 （ 发 和 如 生 自然 灾 害 时 ， 固定 通 信 网 络被 破 坏 ） ［。 等 ４ ］
作 者简 介 ： 旭（９ ６ ）男 ， 西九 江人 ， 卢 １８ 一 ， 江 广东 技术 师范 学 院 自动化学 院 教师 。研究方 向 ： 线传感 器 网络 、 ｂＳ ｒｉｅ 无 Ｗｅ ｅｖｃ 。
用 和 理 论 研 究 之 间 的 矛盾 ． 为使 Ｒ Ｉ ＦＤ和无 线 传 感 器
网络 的融合能够达到一个较好 的效果 。提 出了三种 不 同形式 的 Ｒ Ｉ ＦＤ传感器网络体 系结构。
１１异 构 ＲＦＤ 无 线 传 感器 网络 ． Ｉ
Ｒ Ｉ 的 发展 趋 势之 一 是将 其 融入 网络 当 中 。 ＦＤ Ｒ Ｉ 网 络 如 实 时 定 位 系 统 （ Ｔ Ｓ 等 ． 经 比较 成 ＦＤ ＲＬ） 已
微 波 能量 进 行 非 接 触 式 双 向通 信 、识 别 和交 换 数 据 的 自动 识 别 技 术 。最 基 本 的 Ｒ Ｉ 系 统 组 成 是 由 电 ＦＤ
基于RFID和传感器网络的智能车辆系统
于标识车辆的关键部件和道路系统中的关键组成部分： 传感器 网络用于对车辆的关键部件和道路的组成部分进行状态参数采 集Ｉ 地理信息系统用于提供系统中不同实体的坐标位置关系。 这
样， 系统不仅可以提供有关车辆的关键部件标识及其运行状态，
２ 系统 原 理
２１ Ｒ Ｉ － ＦＤ原理
ＲＩ Ｆ Ｄ与原有的分类编码技术不同的是针对每一个个体进 行编码。无线射频识别通常由３ 个部分组成 ： 标签、 阅读器和数 据处理系统． 其结构如图 １ 所示。
为了维护完整的系统信息 ， 需要建立相应的信息系统 ， 主要 包含有关 Ｒ Ｉ ＦＤ标签标识实体的空间信息和属性信息等．以反
场信息收集、 侦察的一种技术， 而地理信息系统则是由加拿大
和美国提出的地球空间信息管理系统。作为这三者最为基本 功能即实体标识 、信息采集和信息的空间集成功能的组合可 以扩展应用到各个领域。智能车辆系统是其中最有可能首先 应用的领域之一。
物理实体的标识信息。Ｒ Ｉ ＦＤ标签可以附着于一定环境中的多
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硕博论文
基于 Ｒ Ｉ ＦＤ和传 感器 网络 的智能车辆 系统
张传 武
（ 南民族 大 学电 气信 息工程 学 院 成都 ６ ０ ４ ） 西 １０ １
基于RFID技术的无线传感器网络优化研究
基于RFID技术的无线传感器网络优化研究
随着科技的不断发展，无线传感器网络也成为了人们研究的热点之一。而基于RFID技术的无线传感器网络在实际应用中具有很大的优势和应用前景。因此，对基于RFID技术的无线传感器网络进行优化研究就显得尤为重要。
一、RFID技术概述
RFID技术，即射频识别技术，是一种无线通信技术。它采用无线电波进行非接触式读取标签上的信息，从而实现物品的自动采集、追踪和管理。RFID技术的基本原理是将需要实现自动识别的物品植入或附着标签，该标签上含有一个集成电路，内部存储有该物品的信息。读卡器向标签发射射频信号，标签接收到信号后，将存储的信息回传给读卡器。
二、基于RFID技术的无线传感器网络的优势
基于RFID技术的无线传感器网络的优势主要体现在以下几个方面：
1. 节省人力资源
使用RFID技术可以对物品进行自动采集、追踪和管理，避免了人工查找、采集等环节，节省了人力资源，提高了工作效率。
2. 提高数据的采集精度
RFID技术具有高精度、高稳定性的特点，可以对数据进行准确采集，并保证数据的可靠性和可用性。
3. 降低成本
RFID技术可以实现物品自动采集、追踪和管理，省去了人工查找和采集的成本，同时提高了工作效率，从而降低了成本。
三、基于RFID技术的无线传感器网络的优化方案
基于RFID技术的无线传感器网络面临很多问题，如信号干扰、信号传输的可
靠性和数据处理的复杂度等问题。因此，需要对无线传感器网络进行优化，以满足实际应用的需求。以下是基于RFID技术的无线传感器网络的优化方案：
无线传感器网络与物联网
无线传感器网络与物联网
近期，我们学习了有关无线传感器网络与物联网的相关内容。使我认识到了的科技的重要性，现在我将这段时间的学习成果汇报如下。
定义：
物联网是在计算机互联网的基础上，利用RFID、无线数据通信等技术，构造一个覆盖世界上万事万物的“Internet of Things”。在这个网络中，物品(商品)能够彼此进行“交流”，而无需人的干预。其实质是利用射频自动识别(RFID)技术，通过计算机互联网实现物品(商品)的自动识别和信息的互联与共享。
无线传感器网络就是由部署在监测区域内大量的廉价微型传感器节点组成，通过无线通信方式形成的一个多跳自组织网络。一个无线传感器网络通常包括三要素，即传感器、感知对象和观察者。传感器由电源、感知部件、嵌人式处理器、存储器、通信部件和软件等几个部分组成，这些部分相互协调，共同完成对外界信息的感知功能;感知对象是无线传感器网络的监测目标;观察者是无线传感器网络的用户，是传感信息的接收者和应用者。其主要特点有(1)自组织：传感器网络系统的节点具有自动组网的功能，节点间能够相互通信协调工作。(2)多跳路由：节点受通信距离、功率控制或节能的限制，当节点无法与网关直接通信时，需要由其他节点转发完成数据的传输，因此网络数据传输路由是多跳的。(3)动态网络拓扑：在某些特殊的应用中，无线传感器网络是移动的，传感器节点可能会因能量消耗完或其他故障而终止工作，这些因素都会使网络拓扑发生变化。(4)节点资源有限：节点微型化要求和有限的能量导致了节点硬件资源的有限性。
无线传感器网络与物联网的区别：
物联网：传感器网络和RFID的比较
物联网：传感器网络和RFID的比较随着物联网（Internet of Things，简称IoT）的快速发展，人们对于不同类型的传感器和RFID的比较越来越关注。传感器网络和RFID 都是物联网技术的重要组成部分，它们可以用于跟踪和管理大规模的
物品、监测环境等多种应用场景。本文将比较传感器网络和RFID的优
缺点，并探讨它们在不同场景下的应用。
1.传感器网络
传感器网络是一组分布式的传感器节点，这些节点可以感知环境
和物体，并将信息传送到网络中心。传感器网络通常包括以下组件：（1）传感器节点：每个节点都有一个或多个传感器，可以测量温度、湿度、光线、压力、声音等参数。
（2）中央处理器：用于接收、存储和处理传感器节点发送的信息。
（3）通信模块：用于传输信息，可以是无线电、红外线或蓝牙等。
（4）电源：传感器节点通常采用电池供电，也可以通过环境能源
或能量收集器供电。
传感器网络的优点：
（1）传感器网络可以感知环境和物体，实现实时监测和控制。
（2）传感器节点具有自组织和自适应的特性，可以自动调整网络拓扑，避免单点故障。
（3）传感器网络可以覆盖广泛的区域，支持大规模监测和控制。
传感器网络的缺点：
（1）传感器节点的能耗较高，需要频繁更换电池或充电。
（2）传感器网络的建设和维护成本较高。
（3）传感器网络通常需要专门的网关才能与外部系统进行交互。
传感器网络的应用场景：
（1）环境监测：可以测量空气质量、水质、土壤温度和湿度等参数，帮助实现环境保护。
（2）工业自动化：可以监测生产线设备的状态，提高设备利用率和效率。
基于RFID与无线传感器网络的矿井安全系统
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｏｎ ｔ ｅ ｂ ｓ ｆｔ ｅ ｗｅ ｋ ｐ ｉｔｏ ｅ ＲＦ Ｄ ｃ ｂ ｅ ｎ ｔ ｏ ｋ，ｔ ｉ ａ ｅ ｕ ｖ ｒ ａ ｋ ｎ ｆ ｓ ｒ ｃ ： ｈ ａ ｉ ｏ ａ ｏｎ ｆｔ Ｉ ａ ｌ ｅｗ ｒ ｓ ｈ ｈ ｈ ｓ ｐ ｐ ｒｐ ｔｏ ｅ ｉ ｄ ｏ
３ 网络 通 信 协 议 的设 计
网络 自组织通信协议主要包括物理层 、 数据链 路层 、 网络层 及应用 层 。
（） １ 物理层
读 器
应 替 器
图 ３ 基 于 Ｚｇｅ 技 术 的 Ｒ Ｉ 系统 结 构 图 ｉ ｅ ｂ ＦＤ
４ １ 射频 芯 片硬件 选择 ．
系统采用 Ｃ ｉ ｏ 司的 Ｃ ２２ ｈ ｃｎ公 ｐ Ｃ ４０作为无线通 信设备 ， 器件 是 Ｃ ｉ ｏ 该 ｈ ｃｎ公 司推 出 的首款 符合 ｐ ２４ Ｈ Ｅ ８ ２ １． 标 准的射 频收发器 ， ．Ｇ ｚ Ｅ Ｅ ０ ．５ ４ Ｉ 是一款 较 成熟 的适 用于 Ｚｇｅ ｉ ｅ产品 的 Ｒ ｂ Ｆ器 件 。
（ ） 于煤 矿 安 全 角 度 考 虑 ， 下所 采用 一 切 ５基 井
Ｐ５Ｏ Ｉ Ｄ （ ＣＡ） Ｐ ６ （Ｃ Ｄ ＩＰ）
物联网的关键技术之RFID
题目:物联网的关键技术之RFID
一、物联网简介
1、什么是物联网
物联网是由具有自我标识、感知和智能的物理实体，基于通信技术相互连接形成的网络，这些物理设备可以在无人工干扰的情况下实现协同和互动，为
人们提供智慧和集约的服务。物联网利用RFID、传感器、二维码等能够随时随地采集物体的动态信息，实现物体的标识功能；采用传感器技术实现物体的识别、感知功能；通过网络将感知层的各种信息进行实时传送，主要实现信息的传输；利用计算机技术，及时地对海量的数据进行信息控制，真正达到了人与物的沟通、物与物的沟通。概括的说就是：感知识别是一个基础，网络传输是一个平台，是一个支撑，智能应用是一个标志和体现。
2、物联网的体系架构
物联网的体系架构主要有应用层、网络层、数据采集和编码层组成。应用层是在物联网技术架构上的应用系统，可以分为商业贸易、物流、农业、军事等等不同种类的应用系统。网络层是进行信息交换的通信网络，包括有
Internet,WIFI网以及无线通信网络等网络。数据采集是指通过包括条码、射频识别、无线传感器、蓝牙等在内的自动识别与近场通信技术回去物品编码信息的过程。编码层是物联网的基石，是物联网信息交换内容的核心和关键字。
3、物联网的特征
物联网和传统的互联网相比具有以下特征：
物联网应用了大量的感知技术，物联网上应用了多种类型传感器，不同类别的传感器所捕获的信息内容和信息不一样。传感器获得的数据具有实时性，
按一定的频率周期性的采集环境信息，不断更新数据进行信息采集。
物联网是建立互联网上的凡在网络，物联网技术基础和核心仍旧是互联网，通过各种有线和无线网络与互联网融合，将物体的信息实时准确地传递出去。在物联网上的传感器定时采集的信息需要通过网络传输，在传输海量信息
RFID传感器网络及其应用
绍了Ｒ１ ＦＤ传感 器网络作为一种新 型 网络在不 同领 域 中的应 用。
关 键 词 ： ＦＤ传 感 器 网络 ； 频 识 别 ； 感 器 网络 ＲＩ 射 传 中 图 分 类 号 ：Ｐ ９ Ｔ ３３ 文献 标 识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ：ｏ９２ ｌ （０ １ ０ — ０ ９ ０ １ｏ － ４ ２ １ ）２ ０９ — ４ ７
收 稿 日期 ： ２ １ — １ 一 １ ００ Ｏ ６
作者简介 ： 珊（ ９ ７ 郭小 １８ 一
）女 ， ， 湖北大冶人 ， 士生 硕
・
９９ ・
使 监控 的领 域扩 大 。
３ 网络生 命期 长 。一 方面 ， ） 无线 传感 器可 以借 助 Ｒ Ｉ ＦＤ中的 阅读 器 提供 能量 ； 一方 面采 用 Ｚｇ 另 ｉ —
感 器 网络技 术 而形 成 的 一 种 新 型 网络 ， 不 仅 对 物 理 世 界 的 状 态 进 行 感 知 ， 且 可 以进 行 物 体 跟 踪 识 别 。 它 而
论 文详 细 介 绍 了 Ｒ Ｉ ＦＤ传 感 器 网 的 相 关概 念 、 网络 特 点 ， 阐 述 了 Ｒ Ｉ 传 感 器 网络 的 各 种 结 构 。 最后 ， 并 ＦＤ 介
第 ３ 卷 ｌ
湖北 师范学 院学报 （ 自然科学版 ）
Ｊ ｕ ａ ｏ ｂ ｉ ｏ ｌ ｎｖ ｒ ｔ Ｎ ｔｒｌ ｃｅ ｃ ） ｏｒ ｌ ｆ ｎ Ｈｕ ｅ Ｎ ｒ ｉ ｓ ｙ（ ａｕａ Ｓ ｉ ｅ ｍａ Ｕ ｅ ｉ ｎ
RFID无线传感器网络研究背景意义与现状
RFID无线传感器网络研究背景意义与现状无线传感器网络
1.1研究背景
1.2研究意义
2国内外发展现状
1研究背景和意义
1.1研究背景
伴随着时代的进步，人们认识到了科技的力量。对科学的探索永无止境，在21世纪的今天，人们在科学方面的探索达到的一个前所未有的水平。而无线传感器网络被认为21世纪，最具有影响力的改变世界的10大
技术之一。它是由大量节点组成的面向任务的分布式网络，综合了传感器、嵌入式计算、现代网络及无线通信、分布式信息处理等多领域技术，通过
各类微型传感器对信息目标进行实时监测，由嵌入式微处理器对信息进行
加工处理，并通过无线通信网络将信息传送至远程用户，然后通过相应的
规则进行。
通过无规则的大规模的部署传感器节点至目标区域，对目标区域进行
监测，无线传感器网络将会改变我们与客观世界的交互方式。其在定位、
医疗、环境监测等许多方面都将给我带了巨大的方便，其研究充满的巨大
的潜力。但是在无线传感器网络的具体应用中，不知道传感器位置而感知
的数据是没有实际意义的。传感器节点必须明确自身位置才能详细说明
“在什么位置或区域发生了特定事件”，才能实现对外部目标的定位和追踪。而节点位置信息的获得又可以使网络设计者优化无线传感器网络在其
它方面的应用，比如对路由算法的优化、联合信号处理、通信开销的优化、基于位置的信息查询等。而人工部署和为所有网络节点安装GPS接收器都
会受到成本、功耗、扩展性等问题的限制，因此必须采用一定的机制与算
法实现。
无线传感器网络
但是RFID抗干扰性较差，而且有效距离一般小于10m，这对它的应
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通信与信息工程学院
**课程设计(综合实验)
班级：三号宋体居中
姓名：
学号：
指导教师：
设计时间：
成绩：
评
通信与信息工程学院
二〇一三年
基于RFID的传感器设计
摘要
随着物联网概念的提出，RFID传感器网络也随之产生。RFID传感器网是结合RFID技术和无线传感器网络技术而形成的一种新型网络，它不仅对物理世界的状态进行感知，而且可以进行物体跟踪识别。论文详细介绍了RFID传感器网的相关概念、网络特点，并阐述了RFID传感器网络的各种结构。最后，介绍了RF1D传感器网络作为一种新型网络在不同领域中的应用。
关键词：RFID；RFID传感器网络；射频识别；传感器网络
一、R FID技术
（一）RFID的定义
RFID(射频识别)技术利用无线射频方式在阅读器和射频卡之间进行非接触双向数据传输，以达到目标识别和数据交换的目的。RFID技术是利用无线电波对记录媒体进行读写的一种识别技术。RFID技术具有非接触、阅读速度快、无磨损、不受环境影响、寿命长、便于使用的特点。另外，它还具有防冲突功能，能同时处理多张射频标签。
RFID技术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，识别工作无需人工干预，可工作于各种恶劣环境。RFID 技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便。RFID技术最常见的应用是门禁系统。同时在动物管理、药品管理、航空托运货物管理、车辆识别等领域也逐渐得到应用。
（二）RFID技术的原理
一个典型的RFID系统是由射频电子标签、读写器或阅读器和应用软件系统(包括连接线路)三部分构成。
1、射频电子标签
射频电子标签由耦合元件及芯片组成，每个标签具有唯一的电子编码，附着在物体上标识目标对象。射频电子标签有主动型、被动型和半主动型三种类型。主动型标签有一个电池，用来为标签中微芯片的电路运转提供能量，并向识读器发送信号；被动型标签没有电池，它从识读器获得电能；半主动型标签用一个电池为微芯片的运转提供电能，但是发送信号和接受信号时却是从识读器处获得能量。
2、阅读器
阅读器是读写标签信息的设备，分手持式和固定式两种。阅读器由无线收发模块、天线、控制模块和接口电路组成。其基本功能是提供与标签进行数据传输的途径。此外还提供信号状态控制、奇偶错误校验与更正功能。
3、应用软件系统
RFID系统除了所要求的硬件外，还需要软件的配合。整个系统的运转是依靠应用软件来操作的。
应用软件系统基本工作原理是：阅读器通过发射天线发送一定频率的射频信号，贴有射频电子标签的货品进入阅读器的工作区域后，产生感应电流，射频电子标签获得能量被激活；射频电子标签将自身编码等信息通过卡内置发送天线发送出去；系统接收天线接收到从射频电子标签发送来的载波信号，经天线调节器传送到阅读器，阅读器对接收的信号进行解调和解码然后送到后台主系统进行相关处理；主系统根据逻辑运算判断该射频电子标签的合法性，针对不同的设置做出相应的处理和控制，发出指令信号控制执行机构动作。
（三）RFID技术的应用
RFID技术应用于物流行业，可大幅度提高物流管理与运作效率，降低物流成本。另外，从全球发展趋势来看，随着RFID相关技术的不断完善和成熟，RFID 产业将成为一个新兴的高技术产业群，成为国民经济新的增长点。目前，RFID 的应用主要有以下几个方面。
1、零售环节
RFID技术可以改进零售商的库存管理，实现适时补货，有效跟踪运输与库存，提高效率，减少出错。同时，智能标签能对某些时效性强的商品的有效期限进行监控，对于即将到期的商品发出预警信息；商店还能利用RFID系统在付款台实现自动扫描和计费，从而取代人工收款，有效解决结款的排队现象。
2、存储环节
在仓库里，RFID技术最广泛的应用是货物的出入库与库存盘点，它能用来实现自动化的存货和取货等操作。货物入库时，只需要阅读器终端读取RFID标签，通过无线通信即时向现场控制计算机发送信息，计算机按照零件类别指示存放的货架区域。上架后，作业员读取架上电子标签，向计算机登记存放格位。在整个仓库管理中，将供应链计划系统制定的收货计划、取货计划、装运计划等与RFID技术相结合，能够高效地完成各种业务操作，如指定堆放区域、上架取货与补货等。RFID技术的另一个好处在于在库存盘点时降低人力。RFID的设计就是要让商品的登记自动化，盘点时不需要人工的检查或扫描条码，更加快速准确，并且减少了损耗。
3、库存环节
将RFID技术应用于库存管理中，企业能够实时掌握商品的库存信息，从中了解每种商品的需求模式并及时进行补货，结合自动补货系统以及供应商管理库存(VMI)解决方案，提高库存管理能力，降低库存水平。
4、运输环节
在运输环节上使用RFID技术，可实现对车辆的实时监控，并且能够根据道路情况随时调度车辆。在途运输的货物和车辆贴上射频电子标签，运输线的一些检查点上安装上RFID接收转发装置，接收装置收到射频电子标签信息后，连同接收地的位置信息上传至通信卫星，再由卫星传送给运输调度中心，送入数据库中。
5、配i分销环节
在配送环节，采用RFID技术能大大加快配送的速度和提高拣选与分发过程的效率与准确率，并能减少人工、降低配送成本。如果到达中央配送中心的所有商品都贴有射频电子标签，在进入中央配送中心时，托盘通过一个阅读器，读取托盘上所有货箱上的标签内容。系统将这些信息与发货记录进行核对，以检测出可能的错误，然后将射频电子标签更新为最薪的商品存放地点和状态。
二、传感器结构及电路设计
（一）传感器结构设计
如果将被测旋转圆盘置于光电断续器的发光与受光侧之间，圆盘上有许多狭缝，圆盘旋转，光源发出的光间隔地被狭缝遮挡，受光侧得到断续的强光和弱光信号。如图1所示，若旋转圆盘没有旋转，光路检测的光束没有被遮挡，测量电路中，X光敏二极管上输出电压波形，Y光敏二极管上的输出电压波形是相同的，相位是相差π/2的。若圆盘旋转，双输出型的输出电压波形如图2所示，（仅画出Q1的时序图，Q2的时序图道理一样）圆盘转动方向若向左，Q2输出电压相位落后被屏蔽；反之，圆盘向右旋转，Q1输出电压相位超落后被屏蔽。因此，两个输出电压的相位关系反映圆盘的旋转方向，圆盘的位移可以通过Q1，Q2输出脉冲个数的代数和得到。
图1：
图2：
X
Y