物联网技术与应用--第3章

射频识别系统中射频标签与读写器之 间的作用距离是射频识别系统中的一个 重要问题。根据射频识别系统作用距离 的远近情况，射频识别系统可分为密耦 合、遥耦合和远距离三类。
第三章 射频识别技术
什么是物联网?
其定义是：通过射频识别（RFID ）、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连接起来，进行 信息交换和通讯，以实现智能化识别、 定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
其目的是让所有的物品都能够远程感知
和控制，并与现有的网络连接在一起， 形成一个更加智慧的生产生活体系。将 沟通从任何时间任何地点任何人之间的 沟通连接扩展到人与物（Human to Thing）和物与物（Thing to Thing）之 间的沟通连接。
4、RFID应用系统的发展特点 （1）单一识别向多功能方向发展。 （2）实现跨地区、跨行业应用。
3.2 射频识别系统的构成及工作原理 1、定义 采用射频标签作为识别标志的应用系统称为 射频识别系统。
2、构成 射频识别系统通常由射频标签、读写器和计 算机通信网络三部分组成。
射频识别系统的工作原理模型
RFID技术应用于物流、制造、消费、军 事、贸易、公共信息服务等行业，可大幅提高 信息获取与系统效率、降低成本，从而提高应 用行业的管理能力和运作效率，降低环节成本， 拓展市场覆盖和盈利水平。同时，RFID本身 也将成为一个新兴的高技术产业群，成为IT产 业新的增长点。虽然RFID技术处于刚刚起步， 但它的发展潜力是巨大的，前景非常诱人。因 此，研究RFID技术、开发RFID应用、发展 RFID产业，对提升信息化整体水平、促进经 济的发展、提高人民生活质量、增强公共安全 等方面有深远的意义。
传感网和目前的互联网有着本质的区别。
比如我们想在互联网上了解一个物品，必须要 通过人去收集这个物品的相关信息，然后放置 到互联网上供人们浏览，人在其中要做很多的 工作，且难以动态了解其变化。传感网则不需 要，它是物体自己“说话”，通过在物体上植入 各种微型感应芯片、借助无线通信网络，与现 在的互联网相互联接，让其“开口说话”。可以 说，互联网是连接的虚拟世界，传感网则是连 接物理的、真实的世界。
物联网中非常重要的技术是RFID电子 标签技术。以简单RFID系统为基础，结合已 有的网络技术、数据库技术、中间件技术等， 构筑一个由大量联网的阅读器和无数移动的标 签组成的，比Internet更为庞大的物联网成为 RFID技术发展的趋势。物联网用途广泛，遍 及智能交通、环境保护、政府工作、公共安全 、平安家居、智能消防、工业监测、老人护理 、个人健康等多个领域。预计物联网是继计算 机、互联网与移动通信网之后的又一次信息产 业浪潮
3.1射频识别系统的工作原理及基本概念
3.1.1射频识别技术概述 1、什么是射频识别技术？
RFID射频识别是一种非接触式的自动识别技术， 它利用射频信号通过空间耦合实现非接触信息传递并 通过所传递的信息达到识别目的的技术。识别工作无 须人工干预，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。
简而言之，物联网是通过在物品上嵌入
电子标签、条形码等能够存储物体信息的标识 ，通过无线网络的方式将其即时信息发送到后 台信息处理系统，而各大信息系统可互联形成 一个庞大的网络。从而可达到对物品进行实施 跟踪、监控等智能化管理的目的。
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。而 RFID，正 是能够让物品“开口说话”的一种技术。在“物联 网”的构想中，RFID标签中存储着规范而具有互 用性的信息，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。
传统防盗—磁条
• 原理
正如永磁铁在静磁场中受到磁力作用，磁条在交变电磁场中 可发生振动；电磁场频率与磁条机械振动频率一致时，可产 生共振。外磁场突然停止，磁条振荡继续，频率不变而强度 逐渐减弱。磁条的振动在周围产生交变电磁场，可在检测门 的线圈上产生交变电流。
磁条
充磁/消磁器
检测门
2、射频识别技术的特点
RFID是一种突破性的技术：“第一，可以识别单个的 非常具体的物体，而不是像条形码那样只能识别一类物体； 第二，其采用无线电射频，可以透过外部材料读取数据，而 条形码必须靠激光来读取信息；第三，可以同时对多个物体 进行识读，而条形码只能一个一个地读。此外，储存的信息 量也非常大。"
3、射频识别技术的应用现状
射频识别技术具有体积小、信息量大、寿命长、可 读写、保密性好、抗恶劣环境、不受方向和位置影响、识读 速度快、识读距离远、可识别高速运动物体、可重复使用等 特点，支持快速读写、非可视识别、多目标识别、定位及长 期跟踪管理。RFID技术与网络定位和通信技术相结合，可实 现全球范围内物资的实时管理跟踪与信息共享。
读写器
应用 系统 应用接口
编码 调制 解码
射频 空中接口 标签
3、射频识别系统的工作模型
数据
读写器
时序
能量
Hale Waihona Puke Baidu
计算机
射频标签
4、射频识别系统的工作原理
射频识别系统的工作原理是利用射频标 签与射频读写器之间的射频信号及其空间耦合、 传输特性，实现对静止的、移动的待识别物品 的自动识别。
在射频识别系统中，射频标签与读写器之 间，通过两者的天线架起空间电磁波传输的通 道，通过电感耦合或电磁耦合的方式，实现能 量和数据信息的传输。
别称：电子标签，无线射频识别，感应式电子晶片， 感应卡、非接触卡、电子条码。
传统识别—条形码
• 条形码
将宽度不等的多个黑条和空 白，按照一定的编码规则排列， 用以表达一组信息的图形标识符。 条形码可以标出物品的生产国、 制造厂家、商品名称、生产日期、 图书分类号、邮件起止地点、类 别、日期等许多信息。