物联网及RFID在其发展方面的应用

物联网及RFID在其发展方面的应用

西北民族大学电气工程学院甘肃兰州730124

摘要:“物联网(InternetofThings)”是在1999年首次被麻省理工学院Auto-ID研究中心提出,2005年国际电信联盟在突尼斯举行的社会峰会上正式确定了“物联网”的概念,被称为信息产业的第三次浪潮。在物联网的发展中有一项起着重要作用的支撑技术,那便是无线射频技术(RadioFrequencyIdentification,简称RFID),它是20世纪90年代兴起的一项非接触式的自动识别技术,它处于物联网三层架构的第一层即物联网的感知层。物联网的感知层,顾名思义就是感知物体,对物体的信息进行采集,然后将收集到的信息传递到相应的设备进行相应的处理。感知层也是整个物联网能实现的关键环节之一,不能收集到正确的信息就不能对所需数据进行处理,就无法得到正确的结果,导致整个物联网系统无法完成应有的功能。

关键词:物联网;RFID;应用

引言:通过物联网我们可以实现好多以前无法实现的功能,比如物联网家居,在这样的一个家里,我们不需要去关心家里的一切,在室内感受光线的系统会自动的根据光线强度来调节室内的光线,自动开窗调节到再最适合的位置;电饭锅到规定时间可以自己做饭;上班的时候公文包会提醒你是否忘记那什么东西;有陌生人闯入房子,房子会自动报警;花园里的喷水系统会根据土壤的湿度和温度来决定是否浇水,浇多大的水量……还有在超市里,街道上,服装店,公司里,学校里,火车站,汽车站,飞机场,军事上……相信物联网的系统将会无处不在。在这个突飞猛进、快速发展的行业里,RFID起着至关重要的作用,通过RFID在物联网上的应用,使得可以在短时间内快速识别物体的信息,进行海量数据的处理,从而大大地提高了处理速度。

1、物联网的简介

1.1物联网的现状

物联网的独特之处在于它所连入网络的物体有智能的功能,减少了人力资源的耗费,并且效率大大提高,精确度和准确度也相应的有了很大的改善,给人们带来了极大的便利,减少了很多不必要的麻烦,并且使得我们的生活和工作等各方面有了前所未有的新体验,使得我们觉得他像神一样使得我们为之着迷,为之向往。但是在实现的过程中,我们免不了会遇到这样那样的问题,我们必须从各方都去了解物联网的动态,关注它的在各方面的需求以及我们还不完备的技能,需要我们不断地学习,去逐步的向真正的物联网靠拢,一步一步的解开她的神秘面纱。

1.2物联网的前景

我非常清楚地知道物联网的前景是不可估量的,或许物联网的实现将会是整个人类的技术达到一个巅峰的时期。物体可以和人类交流,物体与物体也可以交流,并且物体也将成为整个网络的一个主人,它们的加入也将会省去人类的很多体力劳动。比如你走到自己的车前,它会自动开门,上车后你只需告诉它目的地,无需驾驶,他会选择最优的路径将你安全带到,上车后,车还可以将你到达的时间发送给目的地,比如是家里,家中系统接到信号后,将家中的空气温湿度调到最适合人体的状态,将饭做上,该准备的都准备好,你走到门前站在门前可以进行人脸识别,然后房子中的光线会自动调节到适合的程度,当家里没人的时候会定时的通风透气,保持在一个良好的状态,空气清新度得到保障……

2、RFID技术的发展过程

2.1编码技术

编码技术是为了一段描述数据特性的信息技术,规定了信息段的定义,为识别物体提供技术保障,识别技术是根据物品的特性来描述设备,它是编码的物理实现。比如,商品的编码与识别,动物的编码与识别……

通过编码技术是为了能够唯一的识别一个物体,了解该物体的属性,此时唯一性显得尤为重要,并且对于那么多的物品,必须有足够的编码才能保证能够唯一地为每个物品进行标识。在不懂的地区可能会用不同的编码,所以还要考虑到兼容性。

曾使用过的GSI编码,EAN/UCC编码,EPC编码等,并且到目前为止国际上还没有统一的RFID编码标准,影响较大的编码是EPC编码。

2.2射频技术

从一开始的商品识别用的是条形码,后来的二维码,再到现在的RFID。在这个目前使用的高效的RFID中射频技术起到了极其重要的作用。2004年,全球最大的零售商沃尔公司首次大范围的使用RFID,这加快了RFID使用的速度。在RFID快速进入商业领域的同时,射频技术也得到了快速发展,在我国由原来的处于射频识别技术的初期,到现在用有广阔的发展前景和巨大的市场潜力。

射频识别系统通常由电子标签(也称射频标签)和阅读器组成,通过射频信号在空间耦合实现无接触地进行信息传递从而识别RFID标签。不同频率的信息所需的识别距离也不同,可分为低频系统、高频系统和微波系统等,它们所需的识别距离越来越远。而电子标签又分为有缘标签、半有缘标签和无缘标签三种类型。

3、RFID在物联网中的应用

RFID技术在射频识别系统中起着关键作用,没有了RFID就没有射频识别系统,射频识别技术广泛应用于交通运输管理、工业自动化和商业自动化等领域。并且随着大型集成电路技术的发展以及生产规模的不断扩大,射频识别产品的成本不断地降低,应用也越来越广泛。

3.1RFID在医疗方面的应用

在普通的医疗当中,病人在拿到医生开的药单后要到药房,让调药师抓药,但是这样可能会出错,因为如果是在大医院,不仅出错率高并且效率低。但是如果在每一种药瓶上贴上RFID标签,标签上记载了药品的出厂单位、日期、药物类别、成分等信息,医生在开处方时将药物RFID输入电脑,在药房会同时显示应该给病人拿的药,将读取到的药物的RFID同时传到取药小车,在小车上有个可以存入少量信息的芯片,可以将收到的RFID信息存下,还有个RFID读写器,在他经过的时候会扫一下RFID标签,还有个机器手臂,如果是需要的药就拿到篮子里,否则不拿。这样大大提高了效率,与此同时传送带上可以同时有多个小车,也提高准确度,到最后还是由药师核查一下药物。

3.2RFID在物流方面的应用

在平时的物流方面一般使用的是条形码,但是条形码的一个缺点就是每个条码必须一一地扫码,这样当物流量很多,或是及时不是特别多但是不易贴条码的物流,比如木材,石材等等,这些不易贴条码。而如果是我们使用RFID标签的时候,我们可以将这个小小的RFID芯片嵌入物品中,这样不易丢并且不用一一地扫描,只要用RFID读写器绕着物品扫一下所有的物品信息就已经知道,这样也大大减少了人力的耗费,方便快捷,物流也会快。

3.3RFID在商业方面的应用

现在有大量的RFID标签用于商场,用于衣服,鞋子,包装食品等商品,每个购物小车上会有个RFID读卡器,将你想知道的物品信息放在RFID读卡器旁,你可以看到商品的各种信息,从它的原料产生、加工、包装等一系列的信息都会以视频的形式显示在一个屏幕上,这样我们可以有更多的评价标准来决定是否要买这个物品。以及这样对于服务员来说也很方便,当需要统计哪些物品需要进货的时候,不需要在一一去数,只需用RFID读卡器扫一圈就知道这种商品还有多少,需要进多少,减少了人力的使用,降低了成本。

4、总结

本篇论文主要介绍了物联网,以及在物联网中起重要作用的RFID技术,并且稍微谈论了RFID在医疗方面、物流方面以及在商业方面的应用,由于本人的知识有限,所以只是浅谈还不是很深入,但是我对物联网的喜爱会支持着我不断地去探索它的神秘面纱,我相信物联网是一个很宏伟的大工程,我们只有全面地构建它,才会为我们更好得服务。

参考文献

[1]中国科学院无锡微纳传感网工程技术研发中心.物联网“推高”第三次信息浪潮[OL].http://www.gkong.com.

[2]王洪菊.RFID的系统设计与碰撞算法研究[D].西安:西北工业大学,2009.

[3]周晓光,王晓华.射频识别(RFID)技术原理与应用实例[M].北京:人民邮电出版社,2006.

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