引言

　　物聯網是當前的熱點，甚至被譽為繼計算機、互聯網技術之后的第三次信息革命。但物聯網實際應用的推進卻比較緩慢，一般的物聯網應用還只集中在社會生活服務和公共管理領域，并沒有與實體經濟緊密地聯系在一起，即物聯網與實物產品的流動關聯性不夠，傳統(tǒng)意義上所界定的物聯網實際上還是嚴格意義上的用傳感技術將互聯網和物品連接起來的傳感網絡，只能說是物聯網的一個重要組成部分。

　　如果將物聯網技術應用于實體經濟，利用先進的信息采集、處理交換等技術完成物與物之間的聯動，以智能的方式實現人與物、物與物之間的溝通，從而可以實現人類社會與物理系統(tǒng)的整合，達到更加精細和動態(tài)的方式去管理生產和生活。物聯網作為新一代信息技術，近幾年來一直受到了人們廣泛的關注，必將帶來繼計算機、互聯網與移動通信網之后的世界信息產業(yè)第三次浪潮。同時，也伴隨著各種物聯網設備大量的涌現，其中RFID具有非接觸、讀取距離遠、讀寫速度快、可對高速物體進行識別、穿透力強等特點，在物聯網的應用中也越來越成熟，利用RFID技術的產品也越來越多，例如利用RFID技術來追蹤車輛輪胎、管理倉庫庫存等，RFID標簽中存儲著規(guī)范而具有互用性的信息，通過無線數據通信網絡把它們自動采集到的信息傳送至中央信息系統(tǒng)，實現物品的識別，進而通過開放性的計算機網絡實現信息交換和共享，實現對物品的透明跟蹤和管理。此外，RFID在一些智能處理和行業(yè)應用有關的物聯網系統(tǒng)，例如綠色農業(yè)、公共安全、城市管理、遠程醫(yī)療、智能家居、智能交通、環(huán)境監(jiān)測等領域，實現了人類社會與物理系統(tǒng)的緊密結合，促進了智能化的發(fā)展。

　　1　物聯網概述

　　物聯網的概念是1999年由美國麻省理工學院(MIT)的Auto-ID實驗室提出，是指把所有物體通過射頻識別RFID等信息傳感設備與互聯網連接起來，實現智能化識別和管理的網絡，隨著物聯網研究的開展，物聯網一般是指對物體具有全面感知能力，對信息具有可靠傳送和智能處理能力的連接物體與物體的信息網絡。如果說互聯網溝通著人與人之間的通信交流，那么物聯網也可以實現人與物之間的通信，甚至物與物之間的通信，物聯網的概念模型如圖1所示。

　　從圖1可以看出，物聯網的建設離不開信息化的支持，通過全面廣泛的傳感技術獲取物體的特征信息，在無處不在的網絡上較好地傳輸物體信息，并用各種智能化處理技術對海量數據進行分析和處理。

　　2　RFID技術

　　射頻識別技術（RFID，RadioFrequencyIdentification）是自動識別技術在無線電技術方面的具體應用與發(fā)展，利用射頻信號通過空間耦合實現無接觸信息傳遞并通過所傳遞的信息達到識別目的技術。RFID是一個綜合系統(tǒng)，通常最基本的RFID系統(tǒng)由三部分組成，即：電子標簽(tag)，它由耦合元件及芯片組成，每個標簽具有惟一的電子編碼，附著在物體上標識目標對象；閱讀器(Read)讀取標簽信息的設備，可設計為手持式或固定式；天線(Antenna)在標簽和閱讀器之間傳遞射頻信號的設備。如圖2所示。

　　其中，電子標簽又稱為射頻卡或非接觸式IC卡，它由集成電路（控制電路與存儲器）和天線組成，附著在被識別的物體上，是RFID系統(tǒng)真正的數據載體，每個標簽具有全球唯一的電子編碼（即ID號———UID。UID是在制作芯片時放在ROM中的，無法修改）。依據供電方式的不同，電子標簽可分為有源標簽和無源標簽。有源標簽內裝有電池；無源標簽內沒有電池，無源標簽從讀取器產生的電磁場中以電感耦合的方式獲得能量，電子標簽的工作頻率有3種：低頻(125kHz)、中頻(13.56MHz)和高頻(915MHz，2.45GHz，5.8GHz)。讀取器完成與電子標簽的數據交換，并實現和后臺計算機的通信，讀取器首先從后臺計算機或智能設備接收命令，然后將命令數據按照某種特定的標準進行編碼調制并通過天線發(fā)射出去，處于讀取器工作區(qū)的電子標簽接收命令數據并發(fā)射響應信息，讀取器通過天線接收電子標簽的響應信號進行檢測解碼后傳送給上位機做進一步處理。

　　射頻識別系統(tǒng)3種不同的通信形式：①“無線廣播”式，即1個讀取器的閱讀范圍內存在多個電子標簽，讀取器發(fā)出的數據流同時被多個電子標簽接收；②在讀取器的作用范圍內有多個電子標簽同時傳輸數據給讀取器，這種通信形式被稱為多路存取通信；③多個讀取器同時給多個電子標簽發(fā)送數據，這種情況很少遇到。

　　RFID可以廣泛應用于工業(yè)自動化、商業(yè)自動化、交通運輸控制管理和身份認證等多個領域，而在倉儲物流管理、生產過程制造管理、智能交通、網絡家電控制等方面更是引起了眾多廠商的關注，廣泛地體現了RFID在應用中的感知和采集功能，是物聯網技術的應用基礎。

　　3　基于RFID的物聯網系統(tǒng)

　　從技術上看，物聯網是指物體通過智能傳感裝置，經過傳輸網絡，將物體信息傳送到指定的信息處理中心，形成人與物、物與物相連的智能網絡。而RFID技術是互聯網中讓物品間能夠通信的關鍵技術。物聯網中，RFID標簽上存儲著規(guī)范而具有互用性的信息，通過無線數據通信網絡把它們自動采集到中央信息系統(tǒng)，實現物品的識別。

　　通常，物聯網可劃分為三層架構，如圖3所示。

　　第一層即感知部分，就是把各種物體的信息能夠感知出來，通過在物體上安裝存儲了物體相關信息的RFID標簽，用讀取器把物體的各種數據和信息實時取下來。

　　第二層是信息傳遞部分，承擔信息的傳輸，從物體上通過讀取器獲取的數據和信息需要傳遞到上層應用，目前無處不在的網絡已經基本具備這個功能。第三層是應用層，上層應用通過網絡獲取感知部分采集到的物體信息，完成信息的分析處理和決策，以及實現或完成特定的智能化應用和服務任務，以實現物與物、人與物之間的識別與感知，發(fā)揮智能作用。

　　在實際物聯網中，每個物體都貼有存儲了EPC數據的RFID標簽后，它整個生命周期中，該標簽將成為物體的唯一標識，讀取器讀取EPC數據后，通過各個網關在網絡層中傳輸物體信息到應用層，應用層可以根據物體的電子編碼檢索或更新物體相關信息，同時，對物體進行跟蹤和應用，在上位機上開發(fā)物聯網信息系統(tǒng)，可以實時地對物體進行綜合管理。在一些大型的物聯網應用系統(tǒng)中，同時引入中間件系統(tǒng)來處理物體信息的通信，例如Savant系統(tǒng)，它以電子編碼為信息源在本地的對象名解析ONS服務器上獲取包含該物體信息的服務器網絡地址，查詢到物體信息進行相應的計算處理后經網絡傳輸到應用終端。

　　根據上面的物聯網三層架構，物聯網應用系統(tǒng)的設計包括前端數據的采集系統(tǒng)、網絡數據傳輸系統(tǒng)、后端數據處理系統(tǒng)，每個系統(tǒng)的功能都是明確的，系統(tǒng)間相互銜接和支撐，更有利于物聯網應用的部署和實施。

　　4　結語

　　以RFID系統(tǒng)為基礎，結合已有的網絡技術、數據庫技術、中間件技術等，用無數的電子標簽和大量聯網的讀取器構成的物聯網實現物體的自動識別和信息的互聯與共享，推動著各個行業(yè)領域的重大變革，但物聯網也存在標準問題、RFID標簽和讀卡器的價格問題、安全問題和統(tǒng)一的數據格式問題。如果要大規(guī)模地推廣和應用到各個行業(yè)領域，提升綜合服務和競爭力，需要對物聯網技術更深入的研究。