RFID物联网技术（共12篇）
RFID物联网技术 篇1
一、射频识别技术 (RFID) 在物联网中的技术应用
射频识别技术 (RFID) 是物联网的关键技术。二战时期RFID技术就以被盟军用来识别敌我双方飞机和军舰。由于该技术领域成本较高, 战后一直被用于军事领域, 很少在民用领域应用。随着以后电子技术和芯片技术的发展, RFID技术率先被用在公路收费等民用领域。到二十一世纪, 射频技术应该来了高速发展的阶段, 在民用领域的价值引起了大家的关注, 特别是欧美等发达国家。射频技术 (RFID) 被广泛应用于公路收费、停车管理、货物跟踪等领域, 其应用范围还在不断扩展中。
RFID射频技术是一种非接触的自动设别技术, 不必经过人工干预即可通过射频完成扫描目标对象获取相关信息, 其可用于工作环境恶劣的地区。给予自动识别技术的这一工作特点, 可以这样对自动识别技术给予定义:利用识别装置, 通过识别装置和被识别物体上装置的互动, 能够自动的读取识别物体的数据信息, 然后将数据信息传递给后台计算机完成相应处理的一种技术。即使是高速运动的物体也可同时识别多个, 操作简单方便。RFID系统构成非常简单, 仅仅需要两个简单器件, 系统主要用于对物体的控制、检测和跟踪。该系统主要要询问器 (阅读器) 和应答器 (标签) 两大基本器件构成, 其基本工作原理是:解读器发射射频信号, 应答器捕获信号后经感应电流把存储在芯片中的信息发送给阅读器;解读器接受到数据信息后在把数据信息传递给计算机系统对数据进行进一步的处理。电子标签 (TAG) 、阅读器 (READER) 构成的应答器及应用软件构成了一套完整的RFID系统。从阅读器和应答器之间的感应方式上来看大致可以将RFID划分为两种既是感应耦合、向后散射耦合。感应耦合一般被低频的RFID采用, 向后散射耦合则多被高频所采用。作为RFID系统的信息控制和处理中心的阅读器根据使用的结构及技术可以划分为读/写装置。接口模块、收发模块、耦合模块、控制模块等共同构成了阅读器。继承电路芯片则是应答器的主要部件, 他的能量是有阅读器提供, 阅读器产生的射频波则为应答器提供能量。应答器与阅读器之间的信息流通一般是通过简单的问答是方式进行的, 这也决定了阅读器提供的时序关系比较严格, 两者之间的的数据是双向交换, 应答器通过载波的负载调制方式向阅读器传递数据信息, 而阅读器则是通过载波间隙、编码调制等方式向应答器传递数据信息。
二、射频识别技术 (RFID) 在我国的应用现状
我国在21世纪初期对RFID进行了试探性的应用, 得到国家政策的大力支持, 然后《中国RFID技术政策白皮书》的发布, 标志着我国已经将其提高到了战略发展的层面。到现在我国的已经有数百家企业参与到了RFID行业, 已经形成了从设备制造到软件开发等一个完整的产业链, 据有关专家估计未来几年内我国的RFID产业将保持快速发展。但是我国现在物流行业实施RFID技术的企业还是为数不多。自从经济危机开始以来, 我国许多物流公司对R F I D在物流行业的发展都产生了失望和怀疑, 什么原因阻碍了RFID产业在我国的发展?
第一, 我国的信息化的总体水平不高, 妨碍了充分发挥RFID的技术发挥作用。RFID是一种信息技术, 基本功能是快速准确的采集数据。进一步分析处理采集的数据, 以达到降低成本、提高效率的目的。换句话说只有一个企业的信息化达到一定的水平才能实施RFID, 才能够使RFID系统能够和公司的ERP等信息有效的集成在一起, 其作用才能更充分发挥。
第二, 实施RFID的成本费用还比较高, 高额的费用支出让许多企业望而退步。我国企业不仅仅是这样, 即使是西方发达国家企业费用支出也是一大发展障碍。这正如前段所说的那样, 二战时候射频识别技术就已经诞生了, 但是直到21世纪初期才广泛应用, 这很大原因就是因为高额的成本费用阻碍了其发展应用。我国境内现在一张RFID标签也在一元以上, 车载使用的ETC则高大400多元, 高成本的投入使得RFID的投资回报具有很大的风险, 这也决定了其大多被应用在高利润、高价值的商品行业。
第三、行业标准尚未统一, 贸然实施会带来不确定风险。尽管RFID起源很早, 但目前还没有形成全球统一的技术标准, 中国在标准制定领域起步较晚, 由于关乎各国经济利益, 相信标准之争还会持续一定时间。在这种情况下, 贸然投入, 必然给企业经营带来很大风险。蓝光获得DVD标准之争的胜利, 给HD-DVD阵营带来的巨大伤害, 是处于标准之争产业里的企业不得不慎重考虑的问题, 这也是很多企业对实施RFID抱观望态度的原因。
第四、我国产业供应链发展还处于初级阶段, 也阻碍了RFID的实际应用。与西方企业相比, 由于技术和管理处于劣势地位, 我国大多行业都存在过度竞争, 价格成为市场竞争的主要手段, 这就使得很多制造企业利润率维持在相当低的水平, 产业供应链的上下游企业之间往往博弈大于合作。而RFID技术只有在整个供应链上协同实施, 实现供应链信息透明和分享, 才能最大程度发挥出RFID的作用, 这在目前情况下还很难做到。
三、结论
就我个人而言, 我非常看好这个物联网的发展前景和这个RFID技术的进一步发展。我也相信RFID技术肯定会进一步的被人们完善和创新。在不久的未来里, RFID会深入到人们的生活中, 变得更加熟悉和了解。RFID会带来新一波改革创新的大波, 给人们带来更加便捷的服务, 生活也会随之改变的。
参考文献
[1]张益强, 郑铭, 张其善.远距离射频识别系统及其应用前景[J]中国数据通信, 2004, (01)
[2]冯彦辉, 季全忠, 冯金富, 左燕军.RFID技术在军用仓库信息化管理中的应用研究[J]航空计算技术, 2006, (05)
[3]喻剑.RFID中间件关键技术研究[D]华南理工大学, 2009
RFID物联网技术 篇2
数字油田概述
石油是人类赖以生存的主要资源之一，影响着工农业建设，关乎着一个国家的经济发展。石油行业分为上中下三个产业链，其中上游由油气勘探、开发及工程组成；中游主要指油气储运及炼化，如管道输送、油气罐藏与运输、成品油炼化等；下游包括油气销售以及石油化工等油气处理。
数字油田（digital oil field）的概念最早可追溯到1991年，在当时的《Oil&Gas》杂志上就出现了智能油田的词汇和论述。但是，当时数字油田还是一个较为模糊的概念，尚处于构想阶段，不过，其基本思想得到了普遍认可。国内最早提出数字油田概念的是大庆油田，其将数字油田概念定义为：以油气田为研究对象，以石油气的整个生产流程为线索，建立勘探、开发、地面建设、储运销售以及企业管理等多专业的综合数据体系，并将各专业的数据和应用系统进行高度融合，在建立油气田生产和管理流程优化应用模型的基础上，利用可视化技术和模拟仿真以及虚拟现实等技术对数据实现可视化和多维表达，并且通过智能化分析模型，为企业经营管理提供辅助决策信息，进一步挖掘生产和管理环节的潜力，使信息化建设更好地服务于企业生产和管理，为油气田企业的发展创造良好的信息支撑环境。
所以，从广义角度看，数字油田可以说是油田信息化和自动化的代名词，即以信息为手段全面实现数字化采油、数字化集输、数字化经营、数字化管理。
1.2 数字油田RFID需求分析
随着油田工业的发展以及自动化水平的提高，整个油田的生产、管理、销售由传统方式向数字化发展，而数字油田需要融合先进的信息技术、自动控制技术、计算机技术、自动识别技术、通信技术等，对油田作业及经营实现数字化、智能化管理，其中，RFID技术作为先进的自动识别技术，通过把物品与互联网、物品与物品相连接，实现智能化识别、定位、监控、管理，而应用RFID技术打造数字油田已成为未来发展趋势。
数字油田建设中使用RFID技术的两大典型应用场景是油田车辆出入管理以及地下管网定位管理。
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油田车辆出入管理需求分析
由于油田工作区域跨度大，关联单位多，内部车辆多，这就使得车辆出入管理面临较大挑战。而传统的车辆出入管理多为人工核查放行，使得出入通行效率低，人工运营管理成本高；加之油田作业区域及关键加工区对于车辆出入有极为严格的限制，只有内部有通行权限的车辆方可进出，而传统纸质通行证易伪造，人工检查对其真伪无法辨别，极易出现错放漏放的现象。
综合分析油田车辆出入管理需求，需要实现自动、高效、精确的车辆出入核查及管理，需要智能化、自动化监控车辆进出各区域的信息。 油田地下管网定位管理需求分析
由于地下油气管网复杂多样，这就使得对地下管道的定位带来了困难，加之图纸文档等标识不准或缺失，使得很难准确获悉管道的位置，从而影响管道探测、巡检及维修；另外，对于养护人员对油气管道的巡检情况，无有效手段监督及跟踪。综合分析油田地下管网定位的需求，需要即时获取地下管道的精确路径、深度，掌握地下管线转弯或穿越的情况，同时，快速定位地下目标设施，加强智能化人员巡检监控。
针对以上需求，提出了基于RFID的数字油田系统解决方案，应用RFID技术实现油田车辆的智能化出入管理以及地下管网的智能化定位。
第2页 2.1 数字油田系统解决方案
系统概述
数字油田系统解决方案针对油田各单位、作业区对于车辆出入管理以及对于地下管网定位的需求，应用RFID技术、GPS全球定位系统、GIS电子地图、视频监控、移动无线通信、信息技术和计算机网络等技术，通过在作业区、单位出入口部署RFID读写设备，实现车辆身份识别以及区域进出管理；通过在地下管网安置电子标识器，实现地下管网的探测及定位，利于管道维护及管理。
2.2 系统架构
面向车辆出入管理及地下管网定位的RFID的数字油田系统解决方案。整体系统架构如图所示。
图2-1整体架构图
数字油田系统秉承了物联网的系统架构，由感知层、网络层、应用层组成。1)感知层
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车辆出入管理应用的感知层设备主要包括RFID设备以及其他车辆出入管理外设。其中，RFID设备主要包括粘贴在车辆挡风玻璃上的电子标签（即电子车牌）、阅读器以及人员IC卡；车辆出入管理外设包括声光报警显示设备、道闸、抓拍设备、显示屏等。
地下管网地位应用的感知层设备包括电子标识器和探测仪，其中电子标识器埋设在地下管线附近，探测仪通过查找电子标识器来准确定位地下管线。2)网络层
网络层是依托现有成熟的无线、有线网络技术，为信息传输提供通道，将感知层所采集的信息高效、实时的传输到应用层。3)应用层
应用层主要包括车辆出入管理应用子系统及地下管网定位应用子系统，实现车辆出入管理控制功能以及地下管网定位管理的功能。
2.3 系统组成
数字油田系统按照应用又可以分为数字油田车辆管理子系统以及地下管网定位子系统。
2.3.1 车辆出入管理子系统
数字油田车辆出入管理系统使用电子标签替代传统通行证，根据车辆进出区域权限，实现油田作业区及各单位的车辆出入管理，同时实现车辆进出时间、进出区域的信息监控，也可扩展应用到为驾驶员发放人员卡，从而实现驾驶员身份的联动检测，另外，也可在油田住宅区等地实现停车场管理等扩展应用。
车辆出入管理子系统由车辆管理入口子系统、车辆管理出口子系统、发卡子系统、管理中心组成。
车辆管理入口子系统
车辆管理入口子系统主要由RFID阅读器、视频识别及抓拍设备、控制器以及道闸、声光告警指示等设备，完成车辆自动识别、设备控制、信息提示、告警以及与管理中心进行信息传输，入口管理子系统以控制器作为系统核心，实现对入口外设的控制以及数据采集设备的接入。
入口车辆管理具体流程：地感线圈检测到有车辆驶入，触发阅读器读取车辆电子标
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签信息，同时触发摄像机对车辆车牌进行拍照，通过读取标签信息判断车辆是否具有进入该区域权限，以控制道闸是否开启，同时在显示屏上显示车辆信息、入口时间等，如车辆不具备进入权限或未安装电子标签，会触发声光报警设备进行指示，予以禁入。
如进行扩展应用，需对驾驶员进行进出权限识别，车辆驶进阅读器读取权限范围内，驾驶员将人员卡伸出车外，以便阅读器同时读取驾驶员进出权限信息，同时，匹配车辆进去权限，予以放行或禁入。
图2-2车辆管理入口系统工作流程示意图
车辆管理出口子系统
车辆管理出口子系统同入口子系统组成及工作流程基本相同，在出口阅读器读取车辆进出权限，予以放行，对于无权限车辆，进行黑名单记录，同时记录车辆出口时间，用以计算车辆在区域逗留时间。 发卡子系统
发卡子系统可根据需要，布置在车场、单位入口处等地方，由发卡器、电子标签、电脑、服务器组成，主要实现对油田厂区内部车辆卡发行、外来车辆临时卡的发行，如有对人员管理的需求，也可实现对驾驶员卡的发行。
具体工作流程：选用陶瓷电子标签作为内部车辆卡，通过发卡器向标签写入车牌号、第5页
档案号、所属单位及车队、进出各区域权限、车辆养护信息等，然后将发行过的电子标签粘贴在车辆上，由于采用防拆卸技术，电子标签一经粘贴无法进行复用。对于外来临时车辆，为其发放PVC临时卡，写入车辆信息；如扩展到人员权限管理，可引入人员卡的发放。
油田内部车辆进出区域权限可能会不定期变化，针对此情况，可以使用手持机完成标签信息的更改，修改车辆的通行权限。 管理中心子系统
管理中心子系统主要包括数据库、应用服务器以及监控计算机，管理软件，主要完成系统的实时显示、人员管理、权限管理、数据库管理、卡管理、设备管理、日志管理以及查询统计等功能。 泊位引导子系统（可选）
泊位引导子系统主要应用于区域停车场等环境，由监控计算机、车位控制器、车位传感器、系统引导屏及场内提示牌组成，可以实时检测停车场内车位占用状况，并对车位状况进行统计，实时提示场内车位状况，指引驾驶员快速停放车辆。
2.3.2 地下管网定位子系统
地下管网定位子系统，可以对密集的地下管线（油气管道等）和重要设施进行标识，从而准确、安全、快速的进行定位，提高了管理水平和工作效率，同时也避免了使用和维护工作中潜在的危险。该系统无缝集成GPS，可方便快捷的帮助工程人员找到目标地点，同时记录巡检路径。系统由前端采集及识别设备—电子标识器、标识器探测设备，后端管理中心—管理软件、管理主机、服务器等组成。系统架构如下图所示：
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图2-3地下管网定位子系统系统架构图
其中，地下电子标识器埋设在地下管线拐点处，埋设时存储了埋设地点和地下管线的详细资料；标识器探测设备用来识读地下电子标识器获取地下管线详细资料，内置的GPS模块，可导航查找地下管线。后端管理主机安装管理软件，与探测设备通讯交换地下管线的资料和日常管理信息，同时供查阅。
具体工作流程：首先在设计图纸上选择电子标识器安防的位置，将所需信息写入电子标识器中，然后将电子标识器掩埋在地下管线附近，通过探测设备可以快速查找。通过数字油田地下管线定位管理系统，可以即时获取地下管线精确路径及深度，快速定位地下目标设施，如阀门、T形分支、中间接头，快速识别和定位地下不同管线，快速掌握地下管线转弯或穿越等复杂情况，有效避免误开挖，提高施工速度，同时提供更为准确高效的地下管线信息实现管理。
2.4 2.4.1 相关产品介绍
电子标签
专门针对车载挡风玻璃设计的、具有高速高性能的UHF RFID可读写无源陶瓷标签，符合ISO 18000-6B/6C协议标准。
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产品特点：
读取距离远：贴在挡风玻璃内侧后有25m以上的读取距离，读取成功率高
性价比高：性能稳定，价格适中 安装方便，安全性高，防揭型设计 抗干扰，防静电，使用寿命长 符合RoHS要求
2.4.2 阅读器
专为室外环境设计的高性能无源UHF RFID电子标签阅读器，支持EPC C1 G2和ISO18000-6B协议标准，并可通过升级支持新的协议标准。
产品特点：
高接收灵敏度，专利技术保证有效提高识别率
高速运动识别，专利技术实现标签移动识别速度可达300km/h 自动定标专利技术，可远程、大动态、高精度调整输出功率，便于网络性能优化
专利技术实现天线应用模式收发分离/收发共用（可配置） 超强的处理能力，空口速率最高：前向160kbps，反向640kbps 快速标签识别，每秒可清点200个以上标签
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高抗干扰性，支持阅读器密集工作模式
高可靠性，在室外无需任何防雨、防尘设施，防护等级达到IP65 接口丰富，提供FE、RS232、RS485以及各类无线接口（选配），组网灵活
提供7路输入/输出双向开关量接口 内置电源适配器，支持交流直接输入 内置标签过滤功能，降低网络传输带宽需求
内置信息缓存功能，在系统通讯异常时仍能为用户保存关键数据
2.4.3 发卡器
专为配合用户在后台或者管理中心进行发卡管理所设计的无源UHF、HF多功能电子标签发卡器，支持EPC C1 G2、ISO18000-6B、ISO14443A协议标准，并可通过升级支持新的协议标准。
产品特点：
外形小巧、美观，有操作提示指示灯
适应频段广：既可用于UHF或HF单频标签的发放与管理，也适用于UHF与HF双频标签的发放与管理
协议兼容性好：支持EPC C1 G2、ISO 18000-6B、ISO14443A协议标准 支持以太网组网：支持标准的以太网网口协议，多个ZXRIS 6602可同时并行发卡业务，从而有效提高工作效率
操作维护方便：提供丰富的PC机动态链接库（DLL），支持二次开发
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2.4.4 手持机
专为移动环境设计的便携式无源UHF RFID电子标签阅读器，支持EPC C1 G2、ISO18000-6B和ISO14443协议标准，并可通过升级支持新的协议标准。
产品特点：
体积小，重量轻，结构紧凑，便于携带 集成PDA，界面友好，同时提供二次开发功能 功耗低，省电，不用时自动处于休眠模式 读写距离远，识别率高
输出功率可控，便于覆盖区域调整
支持一维、二维条码识读，支持一维、二维条码全协议
实时数据保存，既可保存在系统的存储卡中，也可通过无线方式与后台进行实时通讯
支持外扩T-Flash卡，容量可达4G 支持GPS定位功能 支持声光指示工作状态
设备操作简单，提供手写、触摸、按键等多种方式 人性化设计，充分考虑用户使用便捷性、舒适性和实用性 提供故障诊断与管理功能，方便用户、技术支持人员更好解决问题
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2.4.5 标识器探测设备
标识器探测设备可以适度地下电子标签和电子标签，管理时刻获取地下管线的详细资料，并生成管理信息。此外，探测设备还带有GPS模块可以导航查找地下管线。
产品特点：
显示屏：2.8寸，带按键操作 识读媒介：
地下电子标识器、普通电子标签 读写距离：
识读电子标识器：0.6-0.7m、1.4-1.5m、1.7-1.8m 识读电子标签：4-5cm 读卡方式：按钮触发 CPU：ARM7内核
内存：64M位FLASH，可记录30000条记录 通讯方式：USB接口
带GPS定位导航，GPS查找精度：<5米
电源：3.6V/4500mAH高容量可充电锂电池（带充电保护，充电进度显示） 功耗：静态小于250uA；读卡时最大500mA 电池待机时间：3个月
2.4.6 电子标识器
电子标识器采用先进的RFID技术，内置全球唯一的识别码，不需要电源。外部采用密封防水的高密度聚乙烯材料，能防潮、防酸碱、防腐蚀及充分抵抗外界环境影
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响的剧烈变化，低频工作频段，不易受外界环境影响。只要根据施工要求，将电子标识器安装在地下设施的重要位置上，然后随地下设施一同掩埋，不论地下设施材质和地表参照物如何变化均能发挥查找地下设施的作用，使用寿命长达50年。目前，可提供下图三款电子标识器。
第12页 3.1 基于RFID的数字油田解决方案优势
卓越的产品优势
拥有物联网全套产品，并秉承关键产品自研，边缘设备选择国内最有竞争力厂家的卓越产品原则，致力于为客户提供完善的解决方案、一揽子的服务。
依托多年的设备开发经验，领先的设计理念，多项专利技术，保证了自研设备的先进性，同时秉承执行严格的质量管理体系，始终坚持“质量第一”和“预防为主”的指导思想，在设计开发、生产、安装和服务等过程中实施标准化的管理和控制，保证了设备质量，致力于向客户提供“零缺陷”的产品与服务。
3.2 先进的系统设计能力
在系统设计方面，融入了云架构设计理念，通过运用模块化设计理念，可分可和的系统架构，提高了系统可扩展性实现了开放的系统构架；通过对信息的统一、集中的管理及共享，实现海量数据共享；通过云平台海量信息收集存储能力，实现了强大的数据分析。
3.3 完善的交付及服务保障
具有一套高效的售后服务机制，从而保障项目的顺利执行及提供售后服务保障。提供本地化的技术支撑和运维保障，建立本地备件库，提供系统的售后技术培训服务，提供7x24小时的技术支持和快速响应的现场排障服务，有利保障客户实时、方便、快捷地享受优质高效的技术支持服务，以及稳定可靠的售后保障。
RFID,从电子钱包到物联网 篇3
而一个月前的2月6日，中国移动推出了最新的手机支付，北京移动的客户只需要在当地的移动营业厅将手机卡更换为RFID－SIM卡，并为与SIM卡绑定的电子钱包充值，就可以在物美和美廉美超市的收银台刷手机结账了。
手机支付只是RFID的一个基础应用，RFID将支撑整个物联网产业从虚幻的概念到切实的应用。
RFID是Radio Frequency IDentification的英文缩写，即射频识别，又称电子标签，是一种非接触式的自动识别技术。它通过无线电讯号识别特定的目标，并读写相关的数据，而不需要识别系统与这个目标有机械或者是光学接触。它无须人工干预，可用于各种恶劣环境，可识别高速运动的物体，可同时识别多个标签，操作快捷方便。第二代身份证、奥运门票都内置RFID芯片，而高速公路上的ETC电子不停车收费系统也使用了RFID技术。
埃森哲实验室首席科学家弗格森认为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。”
中国移动推出的RFID－SIM卡类似于北京等地的公交一卡通卡，通过内部集成的RFID芯片记录手机钱包的余额，交换刷卡消费的数据。商户的手机支付POS机就是阅读器，而消费者手机的RFID芯片就是标签。事实上，公交一卡通卡，也内置RFID芯片，而不同的是手机钱包可以通过移动运营商与银行的合作，实现无线充值和远程结算，这样从充值到消费的所有过程都可以通过一部手机来完成。
实际上通过RFID手机，移动运营商起到了一个消费支付平台的作用，这有点类似于在电脑上使用淘宝的支付宝、腾讯的财付通等互联网第三方支付平台。但是手机的普及性和易用性远远超过电脑，再加上规模庞大的用户群，一旦手机支付像日本和韩国一样走向成熟，运营商的巨额的资金沉淀效益和手续费收入可想而知。运营商通过手机这个载体，将用户直接接入电子商务市场，完成电子商务的各项功能。
2010年上海世博会，我们可以携带一部安装RFID－SIM卡的手机，先去星巴克或者麦当劳“刷”机购早餐，之后刷手机乘坐地铁，到达世博园区后，刷手机验证电子门票，在场馆内参观时如果渴了，也可以在自动购物机上刷手机购买饮料和水，这就是手机支付，手机卡已经集公交卡、超市卡甚至是银行卡于一身。而这仅仅只是RFID的一个基础的应用，RFID将支持整个物联网行业的兴起。
简单地说，物联网就是“物物相连的互联网”。物联网基于互联网，其用户端延伸和扩展到任何物品与物品之间。物联网通过RFID装置、GPS等信息传感设备，按照对应的通讯协议，把任何的物品和互联网相连接，进行通信和信息交换，以实现智能化的识别、定位、跟踪、监控和管理。
RFID技术在物联网应用的领域非常的广泛，经常提到的包括物流和供应链管理、电子病历、邮件追踪、ETC电子自动收费系统、门禁控制、电子客票、圖书馆管理、农产品原产地追溯、钞票防伪、野生动物识别与保护。RFID技术可以实现从产品设计、原料采购、半成品和成品的生产、运输、仓储、物流、销售，甚至是退换货处理和售后服务等所有供应链环节的实时监控，准确掌握产品的各种信息，包括生产地点、出厂日期、数量、颜色、尺寸、到达地点、收货人等等。美国食物和药物管理局FDA甚至允许VeriChip公司把RFID芯片直接植入人体，让使用者不需携带卡片也可被识别。
实际上，RFID在中国也并不是个“新鲜事物”，目前许多领域都得到了实际运用。比如，北京首都国际机场三号航站楼拥有世界上最先进的行李传送系统，这套系统可以每小时分拣传送超过19000件行李，并且以每秒11米的速度高速传送，在不到25分钟的时间内就可以将每一件行李从值机柜台准确传送到远停机坪的飞机上。怎样保证行李在高速情况下不掉出传送带呢，系统将行李装入安装着RFID标签的托盘小车中，实时监测，在托盘小车飞快地驶向正确的登机口之前，旅客的信息和行李的目的地信息在瞬间已经被预先写入RFID标签中。
随着中国企业信息化的进程的推进，RFID技术将逐渐扩大到更加广泛的领域，而RFID的成本也会随着应用的推广和市场的扩大而逐步降低。
浅谈物联网中RFID技术的应用 篇4
1 相关概念简述
1.1 物联网概念简述
物联网, 英文名称叫“The Internet ofthings”, 是实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。指的是通过运用射频识别 (RFID) 、红外感应器、激光扫描器等信息传感设备, 按照约定的协议, 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。
1.2 RFID技术的概念
RFID是Radio Frequency Identification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。系统由一个询问器和很多应答器组成。
1.3 RFID技术的基本工作原理
RFID技术是物联网的核心技术。其基本工作原理是: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 (Active Tag, 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。
1.4 RFID技术的优势
RFID技术能够自动识别目标对象, 不需要人工干预, 在一些条件比较恶劣的环境可以发挥出他的优越性, 也可用于识别高速移动的物体且可以同时识别多个标签, 操作起来相当的方便快捷。RFID技术之所以能够得到广泛的应用, 总结起来主要有以下一些优势:首先, 无须接触识别对象就可以进行远距离的读写, 且读写速度快, 对快速移动的物体也可以进行识别;其次, 它的射频信号具有穿透性强, 可穿透玻璃、布料、木材、塑料凳非金属物体进行识别;再者, 能够在恶劣环境下正常发挥功效, 比如能够适应油污、灰尘、风雨雪雾等环境, 能够防水、防磁、耐高温, 实现多种气候条件下正常工作;最后, RFID还具备数据读写功能, 能够实现对识别对象进行快速自动扫描, 安全保密性高、数据记忆容量大, 可以对储存的信息进行更改, 且使用寿命长, 可重复使用等等。
2 RFID的结构
2.1 读写器
也称阅读器, 它是用于读取或写入标签信息的设备, 根据输出功率和使用功率的不同, 其收发距离的范围可以从几厘米到几十米不等。从电路的实现角度来看, 读写器由射频模块和基带模块量大部分组成。
2.2 电子标签
即射频标签、射频识别, 它属于非接触类的自动识别技术, 通过发射视频信号对目标对象进行数据读取识别。其组成部分包括了耦合元件和芯片, 在标签内设置有天线, 具有作为与射频天线通信的作用, 是射频识别系统的数据载体。电子标签具有体积小、容量大、寿命长、可重复利用等特点, 能够实现快速读写、移动识别、多目标识别、定位及长期跟踪等管理目标。
2.3 天线
它在电子标签和读写器之间其传递射频信号的作用, 从而实现对数据的获取和通讯。天线会在射频标签和读写器间发射电磁波, 给射频标签提供微量能量, 并接收射频标签发出的射频信号。天线的设计一般跟读写器连在一起, 有手持式也有固定式的。
3 物联网的体系结构
3.1 感知层
感知层是物联网人物信息互动中面向“物”的一端, 是将物的物理特征数字化的一个过程, 因此, 作为感知层的设备是物联网整个产业链的基础, 在整体物联网产业链中有着很高的需求量。感知设备包括了RFID、二维码、传感器、摄像头、GPS等。
3.2 网络层
网络层包括了把感知层读取到的数据信息传输到计算机中心和从计算机中心传输到“物”端实现智能化控制两个过程。网络层实现数据的传输与处理, 是物联网的中间环节技术, 这一环节涉及到光传输设备、网络通信、数据储存于处理等问题, 具体来讲包括两个部分:首先, 连接传感器和智能终端设备, 以组成端到端的通信网络, 包括通信模块、路由器、无线基站、交换机等设备;其次, 建立网络运营支撑系统, 包括了各种类型的计算机和相应的管理软件构成的各类管理平台和业务平台。
3.3 应用层
应用层人与物信息互动中面向“人”的一端, 它对物联网的发展有着重要意义。物联网应用的最终目的就是以数据的智能应用为主题, 向客户提供丰富的个性化服务。物联网的应用层具有核心的商业价值, 随着各种应用软件的开发和智能控制技术的发展, 将会为用户带来丰富多彩的物联网应用。从物联网的应用类型来看, 可以分为监控型、查询型、控制型、扫描型。应用层直接面向用户, 人通过对终端设备的使用就可以实现对另一端物体的控制, 这将极大提高了人们生活、工作等方面的效率。
4 物联网中RFID技术的应用
4.1 建立大型数据中心即云计算
通过在地理信息系统中运用物联网及RFID技术, 采用智能化的手段, 将国土、建设、城管、规划、市政、公安、教育、交通、医疗、旅游等信息数据采集, 传到云计算中心, 建立起各种强大的信息数据应用系统, 以满足各个领域的不同需求, 充分实现资源的统一调配, 强化城市管理, 便捷城市服务。
4.2 建立物联工厂
以物流领域为例, RFID电子标签可以实现供应链管理自动化、产品装配自动化、生产管理自动化、仓储库存管理自动化、产品物流跟踪智能化、产品防伪等多个方面。当我们把物联网技术应用于传统产业, 将推动产业的升级换代。通过在传统产业中应用物联网RFID技术, 有助于推动传统产业的升级换代, 传统的工厂将成为物联的世界。
4.3 电子商务物品管理透明化
通过在电子商务中运用物联网技术, 可以让消费者在网上购买任何商品都实现“透明化”, 即任何一家网店的任何产品都可以在网上查到, 网上消费更便捷也更安全。而作为物联网核心技术的RFID电子标签技术, 则是通过采集物品的信息, 给物品贴上特定的“标签”, 让物品具备其特定的“身份”, 然后采集这些信息, 用无线数据通信网络传输到中央信息系统, 最终在系统中实现物品 (商品) 的自动识别, 在开放的网络环境中实现信息交换和共享, 对物品展开“透明化”的管理, 最终让物品实现自我介绍的一种技术。
5 物联网中RFID技术的应用推广存在的阻碍及发展前景
当前, 物联网中RFID技术的应用和推广仍然存在着较多的阻碍。首先, 受制于我国企业信息化发展水平有限, RFID无法充分发挥其作用。其次, 当前由于普及度不高, RFID实施成本还比较高, 普通企业较难承担这一部分高成本。再次, 行业标准尚未统一, 贸然实施会带来不确定风险。最后, 产业供应链发展初级阶段的基本国情也阻碍RFID在实际中的应用。
随着我国综合国力的不断提升, 我国的本土企业也在不断发展壮大, 越来越多的企业不断发展壮大成长成为跨国大型企业。企业的不断发展壮大带来的是企业信息化程度的不断提升, RFID的作用也将更加显现。
摘要：物联网对于广大群众来说或许是个较为陌生的词, 但它却已经在我们的生活中发挥着越来越重要的作用, 并在逐渐改变我们的生活模式, 是当下全球最热门、最具竞争性的产业。文章在简述物联网、RFID技术以及RFID技术工作原理的基础上, 对物联网中RFID技术的应用、物联网中RFID技术的应用推广存在的阻碍及发展前景作简要介绍。
关键词：物联网,RFID技术,应用
参考文献
[1]杨刚.物联网理论与技术[M].北京:科学出版社, 2010.
RFID物联网技术 篇5
电梯物联网也是一个免费的公共信息平台，任何用户都可以免费访问和享用电梯物联网的资源，它更像是一个免费的下列东西：
1、电梯搜索引擎：
电梯相关的企业、产品、配件和服务等都可以在搜索引擎中找到答案；
2、新闻咨询平台： 各种电梯行业内的新闻和咨询，甚至房产行业和物业企业的时事要闻也会在平台上不间 断的更新和播报；（巨额的广告收入）
3、专家维修指导平台：
对于各种类型的电梯故障，平台根据不同的故障现象和描述给出不同的参考解决方案，供维修人员和相关技术人员参考；
4、企业展示平台：
各企业（电梯/房产/物业）都可以充分利用平台的先进传播性展示自己的企业、产品和服务等；（广告收入）
5、电子商务平台&社交平台；爆发力有多强，参照已有的股票炒作模式即可，不多说了。
6、其它信息平台：
当地的天气、出行、重大新闻、股市行情，以及各行各业发生的重要事情等都会实时反映在平台上，供访问者查阅。
政府部门推行电梯物联网的动力：
电梯物联网可以提升政府管理电梯运行安全的水平；提高政府管理电梯安装、电梯维保的效率；及时获取电梯关人故障和电梯事故的报警信息：犯罪行为溯源；
整梯企业推行电梯物联网的动力：通过电梯物联网，可以掌握所有自身品牌电梯在市场上的分布和实时运行信息；可以关注电梯整个生命周期的信息管理；能够长期跟踪产品及零部件质量并加以改善；提升产品质量；提升品牌影响；提升市场竞争力：
维保企业推行电梯物联网的动力：
电梯物联网有助于提升电梯的维修和保养效率；第一时间获知电梯故障信息；提升管理水平；提升维保质量；降低维保成本/人工成本；为电梯维修和保养业务的量化考核提供客观数据；
物业管理 企业推行电梯物联网的动力 电梯物联网可以帮助物业企业第一时间获知电梯关人故障信息，提升服务质量；监督维修和保养质量：
电梯乘客可以通过电梯物联网获得：浏览小区物业的通知和公告； 了解近期的天气状况；
了解当日的实事咨询和头条新闻；
浏览周边出行信息；
浏览周边的生活设施；各种广告；股票行情；甚至直接通过电梯物联网的平台进行网上购物； 物业报修；社区交友等；
据政府有关部门统计，截止2014年底，全国在用电梯的数量已经达到360万台。电梯是一种特殊的垂直交通工具，这么多的电梯每天要运送数千万的乘客上上下下，电梯的安全运行，可靠运行已经成为社会关心的一大话题。物联网的出现，不仅使电梯界，也使政府监管部门在思考：电梯究竟能否搭载物联网？物联网能否为我们建立起一个很少花钱，甚至不花钱，就能提升电梯安全保障能力，提升电梯运行管理水平，提升整个电梯行业技术能级的平台？本文就是介绍一种这样的物联网。什么是电梯物联网(liftiot)？
电梯物联网即利用先进的物联网技术，采用小区组网的方式将电梯方便接入互联网，使电梯、整梯企业、质监部门、维保企业、配件企业、物业企业、电梯乘客、行业协会和房产企业之间可以进行有效的信息和数据的交换，从而实现对电梯的智能化管理，保障电梯的可靠运行。
电梯物联网的架构
电梯物联网的特点
1)小区组网
n 电梯物联网的发展依赖于技术的进步和整个电梯行业的发展需要，目前阻碍电梯物联网发展的瓶颈之一在于组网的方式，即物联网数据采集层面；
n 我们采用小区组网的方式，小区组网采用先进的无线技术，实现联网的硬件设备简单可靠，且运行无需流量费用，整个小区组网后再通过一个网络端口，连接至物联网平台，达到一个小区（少于50台）只产生一个数据流量，大大降低后续运行的流量费用。
2)超低成本
我们这里介绍的电梯物联网很特别，其一是花很少钱就能实现电梯进入物联网；其二是不费事就能把电梯带进物联网；其三是不花钱就可以永久享受物联网的各种服务；本文介绍的电梯物联网在硬件成本和后期运行成本上具备很多独特的优势：
n 低设备成本：每台电梯控制器通过加装“通讯转换器”，采用协议方式采集电梯控制器的信息，安全可靠；
n 小区组网：采用小区组网后再进入网络，大大节省数据流量费用；
n 安装简便：只需在电梯主板上加装“通讯转换器”，并将其连至“通讯节点”，即可完成电梯的入网工作；
n 运营费用：由于采用小区组网方式，一个小区只产生一个数据流量，实际每台电梯的流量费用非常低；云架构方式，服务器及后期维护费用低，且运行可靠。
3)电子隔离墙
n 电梯物联网在结构上设置了物联网与电梯控制器之间的“隔离墙”。电梯整梯企业是实施电梯入网的真正主体。通过“通讯转换器”，电梯与物联网之间在物理上筑起了保护电梯整梯企业核心利益的隔离墙；
n 电梯入电梯物联网，整梯企业负责按照政府有关标准将电梯基本信息转换成物联网统一的标准协议信息代码。标准协议以外的信息，整梯企业通过物联网提供的私密通道，同样通过通讯转换器，再经过“通讯节点”透传到整梯企业自己的信息处理平台。
4)信息授权
n 电梯物联网由整梯企业、电梯维保服务商、政府相关监管部门、电梯运营部门等多方组成，各相关角色通过信息授权浏览权限内的信息服务，未授权的内容无法浏览；
n 电梯物联网是一个提升电梯安全管理的平台，各角色根据国家标准及法规，各自享受相关的数据服务，这些服务都是受到信息授权的保护。
5)及时报警
n 电梯物联网通过与电梯控制器进行协议通讯，可准确获取电梯信息，为事故的主动报警提供信息通道；
n “电梯物联网”可以第一时间获知电梯事故信息（关人等影响公共安全的事故）并通过系统消息、短信等方式通知相关人员迅速前往事发地处理。
6)知识分享
n 电梯物联网建有“云博士”栏目，专门用于积累电梯维修经验以及各种电梯知识；
n 用户可以将自己的经验和知识输入”云博士“，也可以在网上提出问题，征求答案。其它用户可以在任何时候对这些问题给出解答，这些解答与问题将一起自动登录进“云博士”；
n 输入“云博士”的同一问题答案可以有千万种，大家各叙起见，有对有错。当搜索问题答案时，这些答案会按点击率排队。点击率最高的排在最前面，点击率低的将淹没在答案的大海中。
7)公共通讯标准协议
n 电梯物联网是一个公共信息平台，任何品牌的电梯都必须通过“通讯转换器”将原来电梯的基本信息转换为电梯物联网标准通讯协议（待发布）规定的规范，以便接入电梯物联网平台；
n 由于物联网获取的电梯基本信息采用了“协议”接入方式，而不是外接“传感器”的方式（靠外围安装传感器采集电梯信号的方式），具有对电梯本身无任何影响，安装简单便捷，误报率低优势。
8)私密数据
n 私密信息：电梯的调试信息（运行调试参数、厂家信息和振动曲线等）、非事故的故障信息和配件参数信息等都是整梯企业自己的私密信息；
n 私密信息可以通过物联网“透传”给整梯企业，物联网本身不做任何处理，只作为一个信息通道（“本安型”电梯远程数据块传递）。
9)追根溯源
n 由于电梯加入了物联网，各整梯企业可以通过物联网的设施获取自己分布在各地每台电梯的运行信息。当电梯发生批次性元器件故障或设计问题时，整梯企业可以及时获知该电梯和故障的相关信息，定位故障原因和故障配件；
n 整梯企业用户在ERP或类似的其它管理系统中搜寻同批次生产的所有电梯（ERP提供生产批次及发货信息）；
n 电梯物联网还可以帮助整梯企业用户迅速定位这些电梯的地址、同时获取这些电梯的使用单位、维保单位、安装单位、物业公司等相关单位的名称和联系方式，知道电梯年检情况、电梯保养情况、电梯运行情况等信息。
10)安全可靠
n 电梯物联网采用“协议”的通讯方式，数据分析来源于电梯控制器，故障报警准确可靠；
n 电梯物联网定期轮询所有设备和电梯，实时掌握断网、停电、响应太慢、处理不及时等情况；
n 多角色电梯安全管控：质监部门、整梯企业、维保企业和物业企业等角色可以实时获知电梯运行、事故及维保情况，从而全面保障电梯运行安全可靠。
11)云架构
电梯物联网平台完全是架设在云服务上的应用,完全符合云计算的以下特点：
n 海量数据存储
n 虚拟化
n 高可靠性
n 通用性
n 高可扩展性
n 按需服务
n 极其廉价 4 电梯物联网是平台运营
电梯物联网也是一个免费的公共信息平台，任何用户都可以免费访问和享用电梯物联网的资源，它更像是一个免费的：
n 电梯搜索引擎：
电梯相关的企业、产品、配件和服务等都可以在搜索引擎中找到答案；
n 新闻咨询平台：
各种电梯行业内的新闻和咨询，甚至房产行业和物业企业的时事要闻也会在平台上不间断的更新和播报；
n 标准法规平台：
电梯行业内的各种法律、法规、标准和规范都可以在平台内进行查阅。
n 互动知识分享平台：
用户可以根据自身的需求，有针对性的提出跟电梯相关的技术问题，其它用户可以对这些问题给出解答；同时，这些问题的答案又会进一步作为搜索结果，提供给其他有类似疑问的用户，达到知识共享的效果。
n 专家维修指导平台：
对于各种类型的电梯故障，平台根据不同的故障现象和描述给出不同的参考解决方案，供维修人员和相关技术人员参考；
n 技术交流平台：
电梯物联网将会定期转帖转载最新的电梯技术类论文，为电梯技术人员之间的学习和交流提供了有效的平台支撑；
n 企业展示平台：
各企业（电梯/房产/物业）都可以充分利用平台的先进传播性展示自己的企业、产品和服务等；
n 电子商务平台：
各企业还可以将电梯相关的产品及服务的供求信息发布到电梯物联网上，实现电梯圈的电子商务；
n 电梯圈SNS社交平台：
用户可以随时随地与单位同事、电梯圈同行保持紧密的联系，了解他们的动态、分享个人的生活和工作点滴，共同讨论电梯技术问题，畅谈电梯业的发展；
n 政府和行业协会信息发布平台：
政府和行业协会可以利用电梯物联网这个有利平台发布一些行业资讯和政策法规；
n 其它信息平台：
当地的天气、出行、重大新闻、股市行情，以及电梯行业各企业发生的重要事情等都会实时反映在平台上，供访问者查阅。
相关角色得失分析
1)政府质监部门
电梯物联网可以提升政府管理电梯运行安全的水平；提高政府管理电梯安装、电梯维保的效率；及时获取电梯关人故障和电梯事故的报警信息：
n 搭建电梯应急指挥中心；
n 第一时间获知电梯事故；
n 监视电梯的运行状况；
n 实现电梯、企业、员工的登记和注册;
n 加强对电梯维修、保养、年检和更换配件的管理；
n 自动提醒使用单位和维保企业电梯年检；
n 在线提交电梯检验申请；
n 网上生成电梯检验派工单；
n 自动提醒使用单位和维保企业约检时间；
n 现场电梯电子检验；
n 现场给出检验结果和整改通知；
n 检验报告网上审批和网上发布；
n 通知使用单位和维保企业检验结果。
2)整梯企业
电梯整梯企业通过电梯物联网，可以掌握所有自身品牌电梯在市场上的分布和实时运行信息；可以关注电梯整个生命周期的信息管理；能够长期跟踪产品及零部件质量并加以改善；提升产品质量；提升品牌影响；提升市场竞争力：
l 掌握自己所有电梯的全部信息：
n 电梯交易信息
n 电梯出厂信息
n 电梯安装地点信息
n 安装验收日期信息
n 网上申请安装开工
n 网上申请安装检验
n 电梯调试日期以及电梯调试报告
n 电梯运行控制柜内部参数
n 电梯内部验收日期以及验收报告
n 质监局开工批文
n 质监局安装检验报告
n 免保期电梯运行状况
n 免保期电梯保养状况
n 免保期电梯年检信息
n 免保期后电梯运行状况（故障清单、急修清单、保养记录等）
n 年检报告
n 更换零部件记录
n 大修记录
n 电梯重大故障记录
n 运行时间累计
n 免保期后电梯维保单位更换历史记录
n 电梯运行状况
n 电梯维保情况
n 电梯实时监视
n 物业对电梯评估信息
n 物业对维保评估信息
n 业主对电梯评估信息
n 业主对电梯维保评估信息
n 电梯更换零部件预警信息
n 企业的电梯产品信息
n 企业的服务类信息（安装、改造、保养和装潢等）
n 电梯搜索引擎（企业、整梯和配件等）
n 云博士（电梯维修保养知识库）
n 行业的新闻、动态及法律法规
n 各种统计报表：
n 故障分类统计
n 配件故障分析
n 配件过期报警
n 过期未保电梯
n 到场速度统计
n 维修用时统计
n 维保满意度
n 二次维修率统计
n 其它类信息。
备注：以上信息的取得，一部分由物联网公共信息自动生成，一部分靠整梯企业的私密信息自动生成，还有一部分是整梯企业对自己公司平台进行日常维护的信息产生。私密信息和整梯企业自行维护的信息与物联网公共平台没有直接关系，绝无泄密和被侵权之虑。
l 这些信息对电梯整梯企业的作用：
n 帮助整梯企业创造条件实时掌控自己生产的所有电梯的情况；
n 帮助电梯整梯企业建立起电梯整个生命周期的完整档案；
n 整梯企业可以通过物联网了解自己电梯的运行情况，保养情况，以及其它有用的信息。
n 对于整梯企业自保的电梯：电梯整梯企业可以掌握电梯运行的运行以及维保情况；
n 对于非整梯企业保养的电梯：如若电梯发生故障或事故，系统可以迅速定位问题根源，明晰责任，避免因无历史记录而产生的责任混淆现象发生；
n 电梯物联网有关电梯维修、保养以及更换配件的记录，为电梯整梯企业的产品设计人员进一步提升产品质量和产品性能提供了有力可靠的事实依据；
n 一旦产品出现批次质量问题：如元器件批次质量问题或设计批次质量问题，整梯企业可以第一时间快速定位该批次所有电梯的安装地点、保养单位、维保人员及物业联系方式；以便于在最短时间内联系相关人员，迅速解决问题，排除安全隐患，避免事态的进一步恶化；
n 随着政府关于电梯使用寿命的政策和法规出台，进入电梯物联网的电梯运行状况处于实时监视状态，安全运行、可靠运行有充分的保障，有利于电梯整梯企业的品牌提升。故使用单位在更换新梯时会更倾向于选择原电梯厂商。
3)维保企业
电梯物联网有助于提升电梯的维修和保养效率；第一时间获知电梯故障信息；提升管理水平；提升维保质量；降低维保成本/人工成本；为电梯维修和保养业务的量化考核提供客观数据：
l 浏览和查阅电梯的详细档案（平台及手机客户端）；
l 监视电梯运行状况（平台及手机客户端）；
l 提醒维保员工处理电梯故障（平台及手机客户端）；
l 提醒维保员工维保电梯（手机客户端）；
l “云博士”提供维修参考解决方案（平台及手机客户端）；
l 对维保员工维修和保养的工作进行考勤；
l 各种统计分析：
n 故障分类统计
n 配件故障分析
n 配件过期报警
n 电梯工程统计
n 维保满意度
n 过期未保电梯
n 接警率统计
n 急修到场速度统计
n 维修用时统计
n 二次维修率
4)物业企业
电梯物联网可以帮助物业企业第一时间获知电梯关人故障信息，提升服务质量；监督维修和保养质量：
l 监视物业管辖电梯的运行情况和状态；
l 监督电梯维保公司的日常工作情况（维修保养）：
l 提醒电梯关人故障；
l 查询电梯使用记录：急修记录、维保记录、工程记录、年检记录、更换配件记录和故障记录等；
l 提醒过期未处理项目，帮助物业企业加强对电梯监管的力度：
n 过期未检电梯；
n 过期未保电梯；
n 过期未换配件；
n 过期未接警电梯；
n 过期未到场电梯；
n 过期未完工电梯；
l 评价电梯维保公司的日常工作情况（维修保养）。
5)行业协会
电梯物联网可以帮助行业协会更加有效参与行业信息和资讯发布平台的建设：
l 行业协会可以在电梯物联网发布各种行业资讯和法律法规；
l 电梯物联网也会为行业协会提供各种统计数据：
n 城市或地区电梯事故(关人故障)次数统计；
n 电梯维保急修数量统计；
n 电梯就业人员等级考评统计；
n 电梯销售和安装情况统计； n 物业公司对电梯维保企业评分统计；
n 业主对电梯使用情况评分统计；
。。。
备注：以上统计数据不涉及具体公司，也不提供明细清单。
l 这些统计数据可以帮助行业协会有效推动电梯行业的技术进步和质量提升，提高电梯行业的专业化管理协作水平。
6)电梯乘客
电梯乘客可以利用各种电子设备（PC、Pad、手机等）免费接入电梯物联网，并享有以下服务：
n 了解电梯行业的各种信息，学习电梯的使用常识；
n 浏览小区物业的通知和公告；
n 了解近期的天气状况；
n 了解当日的实事咨询和头条新闻；
n 浏览周边出行信息；
n 浏览周边的生活设施；
结束语
RFID物联网技术 篇6
关键词:RFID;电子标签;传统条形码;物联网;应用
中图分类号:TP319 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2012) 12-0071-01
一、RFID 电子标签概述
(一)RFID 电子标签的基本原理。RFID又称为电子标签、远距离IC卡、远距离射频卡、射频标签等,其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,或者主动发送某一频率的信号。然后由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。
(二)RFID电子标签的系统组成构架。RFID电子标签系统由数据采集端、信息处理端和数据传输端构成。其中,信息采集端由读写器、天线和标签构成,负责前端的数据采集;信息处理端是指管理PC与服务器,负责信息的处理与备份;数据传输端是指由交换机、网线构成的一个局域网,负责信息的传送。
整个系统分两部分:一是硬件设备,包括RFID标签卡(及其传感器,如:温度、湿度、光敏、压力、开关量等)、RFID读写设备、报警及其他辅助设备;二是软件系统,包括RFID中间件软件和应用系统管理软件。其中,RFID电子标签系统组成构架结构图如下图所示。
二、RFID 电子标签不同于传统条形码的优点
(一)扫描快速。RFID辨识器可同时辨识读取数个 RFID标签,而传统条形码一次只能扫描一个条形码。
(二)体积小、形状多样。RFID电子标签在读取上并不受形状和尺寸大小的限制,而且,RFID电子标签这些年在逐步往小型化与多样化的当下发展,进而可以应用于不同的产品。
(三)抗污染性能好。传统条形码由于是以纸张为载体,因此比较容易受到污染,但 RFID电子标签由于材质特殊对很多的污染物品具有很强的抵抗性。而且,传统的条形码多是附于外包装纸箱或塑料袋上的,所以特别容易受到折损。相比之下,RFID电子标签是将数据保存在芯片中,因此可以免受污损。
(四)可重复使用。传统条形码印刷上去之后就不能再更改了,而RFID数字标签则可以重复地新增、修改、删除RFID芯片内储存的数据,可重复使用。
(五)穿透性好。条形码扫描机必须在近距离而且没有物体阻挡的情况下,才可以辨读条形码。相比较,RFID数字标签在被覆盖的情况下也能够穿透纸张、木材和塑料等非金属或非透明的材质,并能够进行穿透性通信。
(六)数据存储容量大。一般而言,RFID数字标签的最大容量有数MB。随着数据存储技术的不断发展,RFID数字标签的数据容量也在不断扩大。
(七)安全性高。由于 RFID数字标签存储的是电子式信息,其数据内容可经由密码保护,从而可以使其内容不易被伪造和篡改。
三、RFID电子标签在物联网中的应用
RFID在物联网各行业中的应用涉及到物流、仓储、零售、制造业、军事、交通、电力、食品与环境等相关领域。以下以车辆识别系统和物流管理系统为例就RFID 电子标签在物联网中的应用进行说明。
(一)RFID 电子标签在车辆识别系统中的应用
1.需求背景。本系统根据不同管理需求,在道路,车库,出入路口设置监控点,主要利用RFID 电子标签实现以下监控功能:车辆自动识别和车辆自动出入。针对不同车辆及交通路况实现智能交通等。对黑车、套牌车及非法营运车辆的识别监督。
2.实现原理。在需要监管的车辆上发放标签,结合道路,车库,出入路口安装的读卡器,通过后台系统的智能判断识别,可实时车辆出入、车辆识别,智能调度。
3.系统架构。系统分为:管制车辆(附着RFID 电子车辆标签),监控设备(包括读写器,天线),后台控制系统(包括网络传输,交换器,中间件,服务器等)。
4.系统的功能。(1)自动识别。RFID 电子标签读写设备识别到电子标签的信息后,通过后台管理系统实时显示车辆信息,就可以自动跟踪车辆的活动,轻松实现对车辆行踪的实时监控,可实现对公共服务车辆的交通管制。(2)自动出入。车辆出入监控点时无需停车,所有的识别,判断均由系统远距离自动实现,无需人工干预,杜绝失误和作弊。(3)智能决策。根据识别车辆的信息实现公交优先、智能调度。根据车辆量大小决策红绿灯闪烁时间。
(二)RFID 电子标签在物流管理系统中的应用
1.系统概述。系统包含了智能立体仓库管理、物资仓库自动化出入库管理、在途物资可视化、大型货场物资可视化管理和全资可视化管理,通过系统智能控制技术,实现物资交互性监控,体现现代化物资运输管理水平。
2.认识集装箱智能标签。安装在集装箱门上,采用RFID技术、传感器技术,实时监测集装箱运输过程中开关门状态、震动信息、温湿度信息、光感信息,并以主动报警、被自动查询等方式发送给车载、手持、固定读写设备。
集装箱标签分为标签组件、传感器组件及固定装置三部份组成。其中标签组件需要与外部进行数据交换故放于集装箱体机外边,传感器组件需要与勘测箱体内部环境变化,故置于箱体的内部。
3.系统功能。系统主要通过条形码技术、无线射频识别技术,以及相关硬件设备和信息管理系统,物资存储管理信息化、运输途中物资态势透明化、保障管理中心可视化等功能。
可查询冷链物流中集装箱内的温度、湿度,开关门信息,并可用光敏实现对集装箱内物资的防拆御防盗。结合GPS和GIS系统可实时查询在运车辆的位置,并可对其进行轨迹回放跟踪。
四、结束语
这些年来,RFID电子标签因其所具备的高储存量以及远距离读取等特性而备受瞩目。其在物联网中的应用不仅可以帮助提高一个企业的大幅货物和信息管理的效率,还可以更加准确地接收反馈信息,控制需求信息,实现货物供应链的优化。
参考文献:
[1]徐雷.基于RFID电子标签的物联网物流管理系统[J].微计算机系统,2006(03).
[2]潘丽娜.从传统条形码看物联网时代的电子标签[J].广东印刷,2012(09).
RFID物联网技术 篇7
信息是一种资源, 对于这种资源需要进行相应的保护。信息安全技术则是保护信息不受到威胁或干扰, 保证信息传递、接收、存储的可信度, 避免信息的损失。计算机信息安全涉及到三个方面的安全:物理安全、操作安全、数据安全。物理安全指的是计算机的硬件设备以及辅助设施避免自然损害 (水灾、火灾、地震、海啸等) 和其他意外事故的损害。操作安全指的是保障系统功能的安全运行而采取的一系列安全保护措施, 避免因为系统的崩溃和损坏而对系统数据的存储、处理和传递造成破坏。数据安全指的是防止数据被非法窃听、更改、破坏或被非授权的控制, 保护数据的完整性、保密性、可用性和可控性。信息安全具有三个特征:1、保密性:指的是信息只能让合法用户或有授权的用户访问、使用, 根据用户的等级不同, 分配给用户
使用的权限也不同。2、完整性:操作方法正确并保护数据无损地传递、存储。3、可控性:保障数据在需要使用时能够及时获取, 对数据的内容及传播能够控制。信息安全内容可以分为系统安全、数据安全、网络安全、访问控制安全、加密安全。计算机系统安全指的是计算机的软硬件资源能够被有效控制, 保证资源能够正常使用, 避免资源的损坏, 为系统运行提供可靠的软硬件环境;数据安全是为了对数据资源提供有效的安全保护, 通常采用多种安全机制与操作系统相结合, 实现数据的安全保护;网络安全是指对访问的网络资源和使用的网络服务提供安全防护, 为安全使用网络而采用的安全管理机制;访问控制安全是保证系统用户对系统不同级别信息访问而采用的安全策略, 一方面可以设置授权密码, 另一方面也可以设置用户层次权限。
1 物联网安全
物联网IOT (Internet of things) 是将要监控的物体贴上RFID (Radio Frequency Identification) 标签, 使其与互联网连接起来, 实现智能化识别和管理。物联网最重的特点是能够对联入网内的物体定位寻址、控制、传输信息。物联网系统主要分为四个部分:感知层、网络层、支撑层、应用层。具有数据采集、数据传输、数据存储、数据应用等功能。在传统网络中, 网络层的安全和业务层的安全是相互独立的, 而物联网与之不同的是在移动网络的基础上集成了感知网络和应用功能, 网络层的认证机制、加密算法都适用于物联网, 但是物联网又具有其特性, 需要对安全机制进行调整和补充。首先, 物联网的感知层和传输层都需要无线传输, 对这种信号未作保护, 很容易被窃取、被干扰, 这将影响物联网体系的安全, 由于传感器大多布署在无人监控的场所, 入侵者可以更换软硬件进行数据传递截取。其次, 传感网络结点数量巨大, 由于大量机器的数据发送从而导致拒绝服务攻击。现有的通信网络的安全机制是基于人与人之间的通讯, 而物联网中则是要求基于物与物之间的通讯。第三, 集成的RFID系统是一个计算机网络应用系统, 因此安全问题类似于网络和计算机安全。RFID与后台系统的通信是非接触和无线的, 使它们更易于被窃听;标签本身的计算能力和可控制能力越弱, 被破解的可能性越大。RFID的安全认证即要解决模块之间数据传输和存储的安全问题。
2 RFID安全认证
RFID系统由标签、阅读器、后台数据库组成。
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, 附在物体上标识对象。标签主要由芯片和耦合元件组成, 其中包含射频收发的相关逻辑电。RFID工作时, 阅读器先发出查询信号, 无线电路用来感应阅读器发射出来的能量, 收到信号后, 将一部分整流为直流电源提供无源标签内的电路工作, 另一部分能量信号将电子标签保存的数据信息返回阅读器。传感器可以标识物体的动态属性, RFID标签则标识物体的静态属性, 构成物体感知的前提。RFID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。RFID也是一种简单的无线系统, 该系统用于控制、检测和跟踪物体, 由一个阅读器和标签组成。RFID存在着保密性安全隐患, RFID系统会将存储的数据发送给阅读器, 阅读器接收标签发送的信号解码后获得数据。任何用户都可以使用阅读器读取标签, 没有加密的电子标签会泄露隐藏的信息。且标签的可复用性使得标签中数据的完整性、有效性、安全性都不保证。在物流传输过程中, 攻击者可以利用伪造标签来替换实际物品, 进行掉包。RFID的安全问题主要在非授权服务访问问题。RFID安全认证方法主要有物理方法、密码认证体系以及两者混合认证。根据不同的安全性要求可以分为初级、中级、高级, 在实际应用中由于高级安全认证有较为完善和安全的加密算法, 如DES、AES、RSA, 其中最具代表性的是基于ICAO (International CivilAviation Organization) 标准的电子护照, 其采用64位密钥的双密钥3DES算法。高级安全认证一般应用于军事、金融、经济等重要领域。初级安全认证采用简单的位运算。其中应用较广泛的是T2MAP (Two-Message Mutual Authentication Protocol) 协议, 该协议仅需要两条信息, 使用消息数最小的认证协议。由于初级安全认证只考虑系统的成本, 安全性能较差, 因此只能主要用于商品销售和普通物流物品标识。中级安全认证介于高级与初级之间, 其成本适中, 安全机制认证也适用于当前RFID技术的发展, 普及程度较高。RFID中级安全认证采用动态口令加密法, 实现原理如下:
1阅读器向电子标签发送安全认证请求Request及随机数PA;
2电子标签使用公共密钥PKI, 对PA加密生成动态口令, 并将自身产生随机数PB返回给阅读器;
3阅读器接收到返回信息后, 验证PB后, 响应电子标签请求, 用公共密钥PKI对PB动态加密, 发给电子标签;
4电子标签接收到请求后, 验证其PA正确后, 握手协议生效, 双方认证成功。
该算法实用性较强, 双方的随机数是不固定的, 有效性也是一次有效。即使攻击者截取随机数后也不能进行重写操作。公共密钥和随机数结合起到了双重安全防护, 电子标签和阅读器都需要双方进行身份验证后, 才能进行数据交换;验证过程中所传递交的信息都是使用公共密钥进行动态口令加密后信息, 攻击者要想获取信息必须要破解公钥, 因为随机数的不确定性和唯一性, 入侵者无法根据单次数据推算出以前的标签输出;随机数的不同决定了标签在每次数据传输中的消息是不同的, 因此入侵者无法根据固定输出来进行位置跟踪。即使入侵者获取了标签发出的信息来伪装合法标签, 当阅读器与标签通信时, 因为随机数是一次一用的, 所以伪装的标签也不能产生正确的响应信息, 无法与阅读器握手成功。与其它算法相比较而言:Hash-Lock只是在防拒绝服务上效果较好;随机Hash-Lock在防窃听和前向安全性效果较好;该算法在防窃听、防拒绝服务、防重写、防伪装、防位置定位上都有较好的效果。
3 结束语
随着物联网技术应用的不断普及, 目前在供应链中RFID已经得到了广泛应用。RFID安全性问题成为其普及应用的一个瓶颈问题。没有可信的安全机制就无法保护整个RFID系统中的数据信息, RFID电子标签很容易被相邻的读写器窃取重要信息, 一旦信息泄露, 造成的损失不可估计。由于目前RFID应用领域对数据的安全性要求不高, 很多企业和用户虽然意识到RFID可能存在的安全性问题, 但是对于这个问题的严重性估计不够。像RFID这种应用广泛的技术, 具有巨大的潜在破坏能力, 如果不能很好的解决RFID系统的安全问题, 物联网的应用就存在着巨大的安全隐患。
摘要：RFID安全是制约物联网技术发展的关键问题。本文描述了RFID安全现状及系统工作原理, 分析了RFID可能存在的各种安全隐患, 剖析了RFID高中低级安全认证方法的特点, 提出了一种基于动态口令加密算法的RFID安全认证机制, 该认证方法利用随机数进行身份验证, 利用公共密钥进行动态口令加密。针对RFID体系的安全认证, 该算法在防窃听、防拒绝服务、防重写、防伪装、防位置定位上都有较好的效果。
关键词：RFID,物联网安全,动态口令
参考文献
[1]熊茂华.等.物联网技术与开发应用[M].陕西西安:西安电子科技大学出版社, 2012.2008, (6) :138-139.
[2]梁晨.基于物联网的RFID安全认证协议研究与设计[硕士学位论文].西安:西安电子科技大学.2011.
RFID物联网技术 篇8
关键词：RFID,物联网,安全隐患,安全策略
0 引 言
物联网(Internet of Things,IoT)是以感知为核心的物物互联的综合信息系统,它将成为继计算机、互联网之后信息产业的第3次浪潮。物联网连接现实物理空间和虚拟信息空间,使得数据感知、智能化的信息处理、无线的信息传输无处不在。目前物联网已受到各国政府、学术界及企业的高度重视,美国等发达国家已将该技术的研究纳入国家和区域信息化战略。显而易见,物联网已成为各国综合国力竞争的重要因素。
物联网通过传感器、RFID技术、移动电话、定位系统等设备,将世界上的所有物体全部连接到信息网络中,充分体现了物理空间和信息空间的融合,同时也提供了物到物,人到物,人和人之间的互联关系,由此缩小了信息系统和物理世界之间的距离,构造了一个覆盖世界上万事万物的“Internet of Things”,其核心技术之一就是RFID技术。
基于RFID技术的物联网系统中,标签层与读写器层之间通过射频信号实现标签层和读写器层的通信,互联网解决了读写器层与应用系统层之间的通信。但是由于物联网使得所有的物体都连接到互联网中,而且应用于各行各业和日常生活的各个方面,所以它与国家安全、经济安全、隐私安全息息相关。物联网除了存在传统网络的安全问题外,还具有在物体进行感知和交互时数据的保密性、完整性、可靠性,以及非法身份识别及跟踪。
1 RFID技术
RFID也即非接触式的自动ID识别技术,通过射频信号自动识别对象目标的ID号,快速、实时、准确采集、精确处理对象的信息。RFID标签具备的防水、防磁、耐高温、读取距离大,存储信息更改自如,存储容量大,可以加密标签上数据,可以识别运动中物体,可以方便快捷操作,所以RFID技术适用各种领域以及工作环境。
1.1 RFID系统的基本组成
RFID系统一般由标签、读写器及天线3层组成。其中标签层由芯片及耦合元件组成,每个标签具有惟一的电子编码,附着在识别对象上。把约定格式的电子数据保存在电子标签中,然后将电子标签附着在识别物体的表面。读写器层是读写标签信息的设备,它可无接触地读写和识别电子标签内的数据。通常读写器与计算机相连,读取的信息通过网络传送到计算机进行下一步处理。天线用来在标签层和读写器层间传递射频信号。
1.2 RFID系统的基本工作原理
RFID系统中读写器层与标签层之间建立无线信号的通信通道[1]。空间传输通道中发生的过程可归结为3种事件模型:数据交换是目的;时序是数据交换的实现方式;能量是时序得以实现的基础。读写器层利用天线发出电磁信号,当标签处于读写器的工作范围时,标签从电磁信号中获得指令数据和能量,将标签标识和数据以电磁信号的形式发回读写器,完成读操作;当然读写器也可以改写RFID标签中已存储的数据。所以读写器不仅可接收标签发送的数据,也可以向标签写入数据,当然更重要的是通过接口与服务器进行通信,实现数据的传输。
2 基于RFID技术的物联网系统组成
采用RFID技术的网络把世界上所有物品联系在一起,并且物品彼此之间可以互相“交流”。RFID标签中存储着物品的信息,由读写器得到的信息必须通过无线数据通信网络自动采集到中央信息系统,实现物品识别;通过计算机网络实现了信息的共享与交换。也就是说世界万物可以通过RFID等信息传感设备与互联网连接起来,最终实现智能化识别与管理。物联网就成为基于RFID技术组成的传感网,所以基于RFID技术的物联网系统是由物理世界和逻辑空间2个层面组成的。
2.1 物理世界
物联网系统的物理世界由各种实实在在的物体组成,包括无线传感器、物品以及计算机等,在物联网中,这些物体在物理上充分互联。不仅如此,它还是物理世界和虚拟世界的相互沟通和联系,物联网更能够使得物理的世界信息自动被虚拟世界所接受,使物理世界的智慧和信息能够和人交流,以达到人发展智慧的目的。
2.2 逻辑空间
物联网系统的逻辑空间由标签层、读写器层、通信层、互联网层和应用层组成。
(1) 标签层
标签层由RFID标签和物品组成,RFID标签类似常见的条形码,一般附着在物品表面或嵌入其中,存储着物品的相关信息。
(2) 读写器层
RFID读写器是无线发射与接收设备,主要包括射频模块和数字信号处理单元2部分,对标签进行读写操作,读写器对接收到的射频信号进行解调和解码,再通过网络发送到应用系统进行处理,所以具有较强的存储和计算能力。
(3) 通信层
标签层与读写器层之间是通过射频信号自动识别标识对象、读取相关信息,以完成通信。
(4) 互联网层
读写器层与应用系统层的通信是由互联网实现的。
(5) 应用系统层
应用系统实现对标识物的透明管理,通常包括可以运行于任何硬件平台的数据库系统,存储着RFID标签相关的信息,当然它可以由用户根据实际情况进行选择。
3 基于RFID的物联网安全隐患
随着RFID技术的不断发展和基于RFID的物联网系统的广泛应用,物联网在现有的传统网络基础上增加了传感网络和智能处理平台,传统网络安全措施已不能提供可靠的安全保障,从而出现了新的安全隐患。RFID系统主要存在隐私和认证2个方面的安全隐患[2]:在隐私方面主要是防止攻击者对RFID标签进行任何形式的非法跟踪;在认证方面主要是要确保标签层只能与合法的读写器进行通信。
3.1 造成安全隐患出现的主要原因
(1) 存储空间局限性
由于成本的限制,RFID标签的存储空间非常有限,有的甚至仅容纳惟一的标识。RFID标签在计算能力和功耗方面具有一定的局限。同时标签自身不具备足够的安全能力,所以会造成一些非法的与标签进行通信,甚至篡改、删除标签内信息。所以标签的安全性、完整性、可用性、真实性、有效性在足够可信任的安全机制的保护下才能够得到保障。
(2) 通信网络脆弱性
标签层和读写器层采用无线射频信号通过电磁波进行通信,通信过程中没有任何物理及可见接触,物联网感知层节点和设备一般存在于开放环境中,导致其节点和设备能量、处理能力和通讯范围受限,不能进行高强度的加密运算,使得在给应用系统数据采集提供灵活性和方便性的同时,也使传递的信息缺乏复杂的安全保护能力。
网络连接和业务使用紧密性:传统的互联网中,网络层和业务层的安全是相互独立的,而在物联网中网络层和业务层有着密不可分的关系,是紧密结合的,这就产生了物联网中传输信息的安全性和隐私性问题,而隐私安全也成为了制约物联网进一步发展的重要原因。
3.2 造成安全隐患的主要攻击方式
利用软硬件对读写器和电子标签进行获取数据信息是RFID物联网系统安全的主要威胁。就一般应用RFID技术所设计的系统而言,通常的攻击方式有:信息篡改、信息伪造、信息重放、信息中断,以及非法跟踪标签,干扰读写器和标签的正常工作,截取标签数据传递信息等。
4 避免安全隐患出现的策略
目前避免安全隐患出现的策略主要有: Kill命令、主动干扰、静电屏蔽等物理方法;哈希锁、哈希链、重加密机制、挑战响应机制等安全协议;上述方法的结合使用。
4.1 防止检测标签频率
法拉第网罩方法:是由传导材料构成的一个容器,这个容器可以屏蔽掉无线电信号,使得外部的无线电信号不能进入法拉第网罩。所以把标签放进法拉第网罩,可以阻止标签被扫描,即被动标签接收不到信号,不能获得能量。因此,利用法拉第网罩可以阻止隐私侵犯者扫描标签获取信息。
主动干扰方法:主动干扰无线电信号。标签用户可以通过一个设备主动广播无线电信号,用于阻止或破坏附近的读写器操作。
阻止标签方法:通过采用一个特殊的阻止标签干扰防碰撞算法来实现阻止标签,读写器读取命令每次总是获得相同的应答数据,从而保护标签。
4.2 防止检测标签识读范围和能量
开发一种使用者能够将RFID标签的天线去掉,由此可以缩小标签的可读写范围,达到标签不能被随意读写的目的。
4.3 防止安全协议的检测以及相关认证密钥的窃取
Hash-Lock协议[1]:可以避免信息泄漏和被追踪,它使用伪ID来代替真实的标签ID;随机Hash-Lock协议[3]:采用基于随机数的询问应答机制;Hash链协议:是基于共享秘密的询问应答协议,如果2个不同杂凑函数的读写器发起认证,标签会发送不同的应答,是一个具有自主ID更新能力的主动式标签;基于杂凑的ID变化协议:与Hash链协议相似,系统使用一个随机数尺对标签标识不断进行动态刷新,每次应答中的ID交换信息都不相同,可以抵抗重传攻击;David的数字图书馆RFID协议:使用基于预共享秘密的伪随机函数来实现认证;分布式RFID询问应答认证协议:适用于分布式数据库环境的认证协议,是典型的双向认证协议;LCAP协议:同样是询问应答协议,但是与前面的其他询问应答协议不同,该协议每次执行之后要动态刷新标签的ID。相关认证密钥的保护有Hash锁[4]、随机Hash锁、Hash链、Key值更新随机Hash锁等。
4.4 防止读写器与后端系统接口假冒
可采用相互认证等方式,主要通过安全协议和网络部分的安全策略来解决。
4.5 保证信息安全传输与存储
由于基于RFID技术的物联网信息与用户隐私及商业机密等信息密切相关,因此这些信息通过互联网进行安全传输和存储的问题更加值得研究。目前与传统网络的安全传输问题相似,可以采用VPN(VirtualPrivateNetworks),TLS(TransportLayerSecurity)等成熟的技术来确保在互联网上传输RFID相关信息的机密性和完整性。
5 结 语
互联网将人类社会带入了“信息时代”,而物联网则把人类带入“智慧时代”。人类对周边世界认知能力的革命性提升,以及应对各种以往难于解决的各类难题的智慧普遍而大量的生成,将会使人类社会在生产生活方式、社会组织形态等各个重大方面发生深刻的变革。目前基于RFID技术的物联网正在处于起步阶段,某些领域的核心技术正在不断发展中,但在未来它将会彻底地改变物和物、物和人、人和人之间的信息交流方式。但是基于RFID技术的物联网的安全性和隐私问题尚在探索阶段,并成为其发展的瓶颈。安全机制仍需要在实践中进一步创新、完善和发展,面临的安全挑战比想象的更加严峻。所以有关基于RFID的物联网安全隐患的研究仍然是一个具有挑战性的课题,任重而道远。
RFID物联网技术 篇9
随着网络科学技术的迅速发展与信息技术的不断革新, 新型网络信息技术的推广与普及已经成为当前信息化时代的发展趋势。物联网是当前一种将现实物流产业与网络虚拟贸易活动有机结合在一起的新型信息化理念与技术, RFID技术则是物联网产业赖以生产与发展的核心与关键。着力推动物流网产业的发展进程, 就要对二者之间的密切关系进行深入了解和分析, 以确保现代物流平稳持续的发展。
1 物联网与RFID技术
物联网有别于传统的互联网, 它通过将物与物之间所交换的信息以网络数据的形式进行重组和整合, 利用RFID技术, 根据相关物流协议而进行物流信息之间的有效传递与储存, 从而确保能够对网络数据库中的多种信息进行智能化处理与监控。物联网技术的特征主要包括全面感知性、可靠传递性、智能处理、监督及时性等。具体来说, 物联网在结构上可以分为信息采集层、信息传输层、信息运营层、整合应用层等四层, 这就说明, 在物联网的基本信息活动中, 信息的收集和处理是关键所在。
RFID (Radio Frequency Identification) 技术即无线射频识别通信技术, 它是伴随着物流网产业的兴起而出现的一种新型非接触自动识别技术。RFID技术与传统的通信技术最大的区别在于它成功实现了物理接触限制和人工干预的脱离, 从真正意义上实现了非接触自动识别的信息技术目标, 在自动化计算机信息环境的建立和发展过程中具有不可替代的重要意义。RFID技术的基础技术是无线电技术和芯片技术, 总体来说, 它的系统结构比较简单, 主要包括阅读器、标签和天线三部分。根据不同的无线频率RFID技术系统可以分为低频、中频以及高频系统三类。低频系统的频率范围基本保持在100-500k Hz之间, 其特点是成本较低, 变化多样, 所能储存的数据也比较少;中频系统的频率范围在10-15MHz之间, 其主要特点是内存量较大, 信息阅读速度较快, 数据储存量大;高频系统则是指15MHz以上的频率系统, 其特点是内存量最大, 信息阅读速度最快, 阅读距离最远, 但与此相对的, 其在实际投入应用中的成本也最高。
2 RFID技术在物联网产业中的应用
RFID技术在物联网产业中的具体应用主要体现在以下几个方面:
首先, 在物流管理方面, RFID技术广泛应用于铁路调度系统、集装箱识别系统和邮件自动分拣系统等物流活动领域中。其中, 在铁路调度系统中, RFID技术通过在铁路沿线安装专业的信息监测阅读器, 对火车运行的有关数据信息以及火车内行李物品的基本情况进行及时的指认和监控, 通过研究分析阅读器所获取的信息, 一方面保证列车运行的安全, 有效规避不必要的列车交通事故;另一方面有力地消除列车上一些物品可能引发的安全隐患;在集装箱识别系统中, RFID技术通过在集装箱上安装相应的标签, 对集装箱的位置、数量等基本信息情况进行实时监控, 以确保集装箱监管活动的可靠性与有效性;在邮件自动分拣系统中, 通过在邮件识别区域应用RFID技术的方法, 对邮件和包裹进行准确识别, 降低了人工分拣的工作量, 有效提高工作效率[1]。
其次, 在自动收费系统方面, RFID技术能够有效提高收费站的工作精准度和工作效率。以高速公路自动收费系统为例, 基于RFID技术的高速公路自动收费系统其工作原理是通过在高度公路沿线设立专用天线, 在监测车内安装射频卡, 利用RFID技术的标签及信息传输能力快速准确地识别来往车辆。在收费活动中, RFID技术通过将车辆识别与判定信息传达给收费部门, 收费部门对车辆的收费信息及时进行数据处理, 从而实现对车辆的准确自动收费。
第三, 在安全防伪方面, RFID技术凭借其标识的唯一性可以实现日常生产生活中的安全防伪。由于在识别过程中RFID技术采用的是非接触的方式, 这就使得RFID技术能够同时对多个目标进行有效检测, 而且, RFID的电子标签能够重复使用和随意修改, 这就方便了相关企业及时进行信息和数据更新维护工作[2]。此外, RFID安全防卫技术数据容量大, 信号穿透性强, 能够有效识别多种特殊情况与特殊环境下传统技术手段所无法识别的标签信息, 这样即提高了电子标签信息识别能力, 又有效完成了安全防伪工作, 保障了正常的社会主义市场经济秩序, 丰富和完善了人民的精神生活。
3 结语
在全球信息化进程不断加快的时代大背景下, 物流网产业的发展成就与发展前景受到了广泛的关注与重视, 与此同时, 物流网产业在发展过程中依然存在着诸多问题。RFID技术是当前应用于物流网产业中的一项关键性技术, 要着力将物流网产业发展的挑战转化为动力与机遇, 既需要国家与政府在相关政策制度上的引导支持, 又要求网络技术人员应明确物流网与RFID技术之间的关系, 继续坚定不移地研究RFID技术在物联网产业中的具体有效应用措施, 以推动现代物流产业的发展进程。
摘要：当前在计算机信息技术领域, 物联网是最新的网络信息技术手段之一, 已经越来越受到各方的广泛关注与重视。而RFID技术在物联网产业中的实际应用, 目前也成为了促进现代物流迅速发展革新的新型关键性技术。本文通过对物联网及RFID技术进行具体介绍, 研究分析了RFID技术在物联网产业中的实际应用, 为物联网的发展提供有益参考和依据。
关键词：RFID技术,物联网,实际应用
参考文献
[1]李洋.RFID技术与在物联网中的应用[J].电子设计工程, 2012, 9 (17) :96-97.
RFID物联网技术 篇10
目前城市智能交通中对车辆信息的采集方式已经不仅仅局限于视频采集和地感线圈的采集方式, RFID无线射频技术已经开始应用于道路车辆信息采集系统中, 它可以针对每辆车提供一张记录该车辆全部身份信息的电子标签, 因此相对于视频采集方式, 它可以实现低能耗采集车辆的信息, 并且采集方式灵活, 信息更加全面。
本项目将结合单片机和RFID技术实现桥梁承重实时监测系统。本系统将实现桥梁承重实时监测, 即通过桥梁两头的RFID阅读器实时阅读每辆车附带的RFID标签识别出每辆车的最大不超载重量并反馈给单片机。单片机对上桥的车辆重量进行累加, 对下桥的车辆重量进行累减从而实现对桥梁承重进行实时监测。当监测到承重达到桥梁承重上限时, 用单片机控制两个桥头的自动闸门关闭上桥通道以阻止增加桥梁承重, 直到桥梁承重低于承重上限时控制自动闸门对等待上桥的车辆予以放行。桥梁事故是威胁交通安全的最大隐患之一, 其存在着随机性和不可预测性。
随着计算机监测技术的快速发展, 桥梁承重监测和桥梁塌方风险监测设备被研发出来, 但其高额的开发费用和维护费用导致其不能大面积推广。而我们设计的基于物联网RFID技术的桥梁承重实时检测系统将很好的解决这一问题。
项目完成以及取得的成果情况如下:
(1) 该作品基本实现了所有功能, 达到了预期实验的效果, 并产生了较大的社会效益, 从多方面体现了无线射频RFID技术这一新兴行技术的优势。
(2) 该作品能实时监测桥梁上的承重情况, 并将这一信息实时通过液晶显示出来。这一功能极大地优化了工作人员的工作量, 使桥梁承重数据更加直观简明, 同时增强了安全性。
(3) 该作品能够将通过桥梁的每一辆车的数据信息通过标签读取出来, 比如说车辆的承载情况、车辆的实时速度、车辆最大不超重重量等, 并且能够将这些信息通过液晶显示屏实时显示出来。
(4) 成功实现用单片机对车辆重量的实时累加和累减。其中涉及到算法的问题, 算法比较单一, 只是涉及到一个简单的累加和累减, 但是不是百分百的精确, 毕竟考虑到现实情况中车流量很大, 每辆车的最大承载信息各不相同, 导致数据不是很稳定, 但是如果只是单纯的模拟的话, 是完全没有问题的。
(5) 在模拟桥梁道路中, 用单片机成功控制自动闸门的开启和关闭。当监测到承重达到桥梁承重上限时, 用单片机控制两个桥头的自动闸门关闭上桥通道以阻止增加桥梁承重, 直到桥梁承重低于承重上限时控制自动闸门对等待上桥的车辆予以放行。
(6) 通过完成这个项目, 我发现RFID技术可以运用到很多现实生活中。RFID识别工作无需人工干预, 具有高速移动物体识别、多目标识别和非接触识别等特点, 并且可以工作在外界环境恶劣的情况下, 不怕油渍、灰尘污染等, 完全可以替代条形码。如果将RFID运用到我国物流领域中, 我相信会有很好的前景。
(7) RFID在物流中的应用最终将取代传统条形码的地位, 这将毫无疑义.在需要对物品进行跟踪或分类管理的任何场合, RFID都有其用武之地。供应链与物流管理将会是RFID技术最大的展现舞台。如货物的清点、盘库和数据录入等, 如今在各辅助工具的帮助下, 尽管有所呈现, 但效率低下、差错率仍居高不下, 这归根结底在于信息的准确性和及时性问题无法得到有效的解决, 而这恰恰是RFTD技术最突出的优点之一, 如果每件商品都贴上了RFID标签, 无需打开产品的外包装, 系统就可以对其成箱成包地进行识别, 从而准确地随时获得产品的相关信息。这是本次试验通过对RFID的学习和认识所拓宽的最新发现。
本项目运用物联网RFID技术对车辆的RFID标签进行扫描, RFID技术利用无线射频方式进行非接触式双向通信交换数据以达到自动识别的目的。该技术具有防水、耐高温、使用寿命长、读取距离远、标签上数据可以加密、存储数据容量大、存储信息可以随意修改、可以识别高速运动中的物体, 课识别多个标签, 可以在恶劣环境下工作等优点。
读取出车辆的最大不超重重量并反馈到单片机。单片机对上桥车辆的车重进行累加, 对下桥的车辆的车重进行累减, 从而达到对桥梁承重的实时监测。可以有效的延长桥梁的使用寿命, 降低交通安全隐患, 减少桥梁事故的发生。其开发成本低, 使用性强等特点有利于大面积推广。
参考文献
[1]张毅刚等.单片机原理及接口技术[M].北京:人民邮电出版社, 2015.
物联网技术与应用探讨 篇11
【关键词】物联网；RFID技术；应用
随着社会的发展，物联网被越来越多的人所熟知，现如今，物联网技术已经融入了我们的生产和生活之中，与人们息息相关，我们可以认为它是社会发展的产物。
1.关于物联网的概念以及特征要素的说明
1.1简要说明物联网的概念
一直到现在大家对物联网仍然没有一个系统明确的定义，但是我们通常认为物联网技术是通过一些信息采集、传输和处理系统建立人与物、人与人以及物与物之间关系的技术。它通过进行数据的交换以及处理实现智能化的控制与识别，我们可以简单的认为物联网就是一个庞大的进行信息沟通和交流的网络。
1.2对物联网特征要素的相关说明
物联网一般的情况下都具备可靠传递、智能处理以及全面感知这三大特性，物联网能够对采集的数据和信息进行及时的感知，在感知完成之后会进行精确可靠的传输。在传输时把信息网络和互联网融合在一起，共同作用保证数据信息的完整和准确，然后自身进行一系列的智能分析、处理和融合。除此之外物联网还具备三个要素，第一是信息感知，第二是信息处理，最后一个则是传送网，在采集数据之前少不了对数据的感知，信息感知是物联网的基础，我们运用敏锐先进的感知技术和设备对信息数据感知和采集。采集到的数据需要通过无所不在的无线通信网络进行传送，当然了最终的数据还不能是杂乱的，这就少不了物联网对数据的处理。
2.简单介绍几种关键的物联网技术
2.1对FRID技术的介绍和说明
FRID技术是物联网技术中的一项关键技术，这种技术可以在信息采集的过程中进行非接触式的自动识别，并且它的识别过程是不需要人工进行干预的，也因此可以在人们无法工作的恶劣环境下发挥出其重要的作用。FRID技术之所以能自动识别是通过射频信号及其传输特性对目标获取相关数据和信息，它不仅可以获取到静止的物体的数据，还可以获取高速运动的物体的数据。FRID一般情况下由读写器、标签以及天线这三部分构成，它因为具备着很多的优点，诸如高效可靠、方便快捷等，被大家广泛使用。
2.2关于WSN技术的介绍与相关说明
WSN集数据采集、传输以及处理等功能于一体，是一种方便高效的网络系统，也因为其成本低、可靠性高、灵活便捷等优点受到越来越多的人的关注和欢迎。WSN的网络结构包括了传输层、应用层和网络层，除此之外还有数据链路层和物理层着两部分，这五部分共同构成了WSN的网络结构。
2.3简要介绍智能技术
除了上面介绍的两种技术之外，智能技术也是互联网技术之中的一种关键的技术，智能技术的使用，使人们的目的更容易得以实现，是达成预期要求的一种重要的方法和技术。我们都知道，物联网技术就是要实现物体的智能化，为人们提供更多的便利，减弱工作之中的麻烦，那么我们就需要通过智能技术建立人与物之间的联系。现如今我们通过嵌入式技术来实现智能化，而所谓的嵌入式技术，就是我们通过特殊的方法和手段将智能的控制系统植入到物体之中，实现我们的智能控制。
2.4对纳米技术的相关介绍和说明
物联网关键技术主要有四种，除了以上介绍的三种以外还有一种就是纳米技术，大家都知道纳米是很微小的，那么可想而知，纳米技术一般都是应用在一些微小的物体之中。在很多情况之下我们都需要对设备进行微小化，这种状况之下纳米技术就是不可或缺的了，我们需要微小的设备来承载数据和信息保证物体的正常工作和运行。
3.关于物联网应用作出的相关探讨
一项新技术的产生往往都是为了给人们的生产和生活带来更多的便利，当然了，物联网技术也不会是一个例外，将物联网广泛的应用与各个领域之后，为我们带来了很多的便利。并且现如今物联网的应用是很广泛的，它在工业、军事，交通、物流、农业以及医疗行业等不同的行业之中都发挥着重要的作用，下面我将针对在城市管理方面的应用作出说明。2009年，美国的迪比克市与IBM合作，建立美国第一个智慧城市。利用物联网技术，在一个有六万居民的社区里将各种城市公用资源（水、电、油、气、交通、公共服务等等）连接起来，监测、分析和整合各种数据以做出智能化的响应，更好的服务市民。迪比克市的第一步是向所有住户和商铺安装数控水电计量器，其中包含低流量传感器技术，防止水电泄漏造成的浪费。同时搭建综合监测平台，及时对数据进行分析、整合和展示，使整个城市对资源的使用情况一目了然。可见，人们日常生活和工作过程中，少不了物联网技术的运用。除此之外在飞机制造业、离散制造业、钢铁行业等多种行业之中，物联网技术都发挥着很大的作用，为这些行业的制作过程提供了便利，也节约了时间和成本。当然了还有生活中大家所熟知的智能停车场、智能电网等都是物联网技术广泛运用之后带来的成效，尽管现如今物联网技术还存在很多的问题，但阻止不了物联网技术在当今社会的发展。
4.结束语
经济社会的高速发展对物联网技术也提出了越来越多的要求，但目前物联网技术还不是很成熟，还存在着很多的问题。面对这些问题，我们应该做出深入的分析和研究加以解决，使物联网技术取得更大的进步，让物联网技术更加广泛的应用于大家的生活之中，为人们带来更多的便利。
【参考文献】
[1]程曼，王让会.物联网技术的研究与应用[J].地理信息世界，2010，05：22-28.
[2]吴承洲，吴应良.物联网技术发展与应用述评[J].金卡工程，2011，Z2：18-26.
RFID物联网技术 篇12
在国家大力倡导下,逐渐形成了物联网应用技术这个新兴学科。紧接着各高校普遍开设物联网专业,但是目前高等院校的人才培养与企业需求之间存在很大的差距,学生普遍缺乏学习主动性和团队合作意识,存在重视知识学习而轻视动手实践能力等问题,因此,迫切需要对当前传统的教学模式进行改革。
在应用型高校人才培养环境下,建立较为完善的RFID课程实践教学模式,提高实践教学效果,培养高素质专业人才,是物联网专业教育的未来趋势。笔者以河南牧业经济学院为例,根据“RFID技术与应用”这门课实践性和应用性很强的特点,提出了“教-学-做”一体化课程改革模式,以学生“做”为主,经过初步的实践,已取得一些的实效,同时,也为高校物联网应用技术专业教学提供一定参考。
1“RFID技术与应用”课程概述
RFID是通过无线射频方式获取物体的相关数据,并对物体加以识别,是一种非接触式的自动识别技术。RFID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。RFID可以识别高速运动物体和多个目标,实现远程读取,并可工作于各种恶劣环境。RFID技术无需与被识别物品直接接触,即可完成信息输入和处理,能快速实时准确地采集和处理信息,是21世纪十大重要技术之一。
RFID技术是物联网系统的重要组成部分,由阅读器、电子标签和应用系统等组成。阅读器主要负责与电子标签的双向通信,同时接受来自主机系统的控制指令。电子标签是射频识别系统真正的数据载体。在某些应用中,阅读器不仅可以存放信息,而且可以对电子标签写入数据,读写过程通过双方之间的无线通信来实现。2013年河南牧业经济学院正式招收物联网应用技术专业的学生,并把“RFID技术与应用”作为物联网应用技术专业的必修专业课。由于该专业实践性比较强,人才培养模式、教学内容和方法需要创新改革。
2“教-学-做”一体化教学模式
2.1 改革方案
为了进一步深化教育教学改革,提高人才培养质量,落实教育部12 号文件精神和校实施意见,我校坚持以职业需求为导向,培养具有一定实践能力的应用型高素质人才。针对物联网专业的特点,经过认真教研、调研并初步实践,形成了“RFID技术与应用”“教、学、做”一体化综合教改方案。教改坚持“四个对准”和“五个融合”,“四个对准”即对准市场设专业、对准岗位设课程、对准实践抓教学、对准应用搞科研。“五个融合”即人才培养规格与企业(行业)需求融合、教学内容与生产项目融合、专业教师与技师相融合、毕业证与职业资格证相融合、技能教育与素质教育相融合,突出“教、学、做”一体化,以“做”为主。“教”就是教师要加强学科建设,提高科研能力,加强校企合作,做好社会服务;“学”就是培养学生三种能力,一是获取知识的能力,二是运用知识解决实际问题的能力,三是知识创新的能力,促进学生的全面发展;“做”就是要注重利用实验实训项目引导学生,让学生参与其中,提高学生的实践能力。
本课程设计紧紧围绕物联网应用技术人才培养的目标要求,坚持以就业为导向,以实用性为特征,在体系设计上追求大胆创新,在课程设置上将理论与实践教学融为一体,体现了以RFID相关的实验实训内容为中心,加强实训后总结提高环节的设计思想。
2.2 课程设计
结合改革方案,“RFID技术与应用”的课程改革模式分三个步骤:第一是专业老师要有扎实的专业知识和丰富的项目经验,第二是学生学习并掌握RFID的基本概念及主要技术原理,第三是在老师的指导下学生组建、调试和安装一些典型的RFID系统。其中,以学生“做”为主即重在实验实训。设计的目的在于培养和提高学生掌握基础知识和开发设计RFID实际应用系统的能力。其中实验实训课程设计如表1所示。
2.3 实践平台
基础实验的教学是CVT-RFID-III实验系统,该系统采用了S3C2440 的ARM9 处理器,融合了目前RFID的各种工作频段:125K、13.56MHz、900MHz以及两个Zig Bee2.4GHz模块,其中13.56MHz包含两种协议,支持嵌入式子系统和PC端的调试。硬件原理框图如图1所示。
实训环节主要是给学生提供更多的实践机会,锻炼动手能力,体现课改的主要内容。内容是组装并调试一些典型的RFID系统,其中基于RFID的门禁系统和基于RFID的考勤系统可以让学生通过门禁和考勤系统设计的实现过程更深入的了解RFID的技术原理和应用。本实训还配合其他物联网专业的其他实训,以相关物联网技能大赛为契机,通过参加比赛来提高学生的综合素质。另外,我校还有部分校外实训基地,以满足学生实习就业,通过老师和学生在企业的接触后的总结反馈,了解企业的真实需求,调整教学内容和方式,从而提高教学的实效性。
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