物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)歸類關(guān)于RFID那些事兒

 物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術(shù)的重要組成部分，被稱為繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)之后世界信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第三次浪潮。對(duì)于我國(guó)而言，作為戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)，物聯(lián)網(wǎng)已成為一個(gè)新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)，受到了越來(lái)越多企業(yè)的高度重視。

目前，我國(guó)海關(guān)正在逐漸擴(kuò)大物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在系統(tǒng)內(nèi)外的應(yīng)用及推廣力度，以具有代表性的海關(guān)監(jiān)管領(lǐng)域?yàn)槔?，物?lián)網(wǎng)的應(yīng)用主要包括對(duì)運(yùn)輸工具、進(jìn)出口貨物實(shí)現(xiàn)“身份證”式的高效監(jiān)管。

具體來(lái)看，運(yùn)輸工具的監(jiān)管采用電子車牌，集裝箱的監(jiān)管采用電子關(guān)鎖。當(dāng)運(yùn)輸設(shè)備通過(guò)海關(guān)電子卡口時(shí)，物聯(lián)網(wǎng)中的設(shè)備能夠自動(dòng)采集車牌號(hào)和集裝箱號(hào)等信息，并與海關(guān)驗(yàn)放指令進(jìn)行比對(duì)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)核對(duì)放行;對(duì)于轉(zhuǎn)關(guān)的進(jìn)出口貨物，轉(zhuǎn)出地海關(guān)將施封信息寫入電子關(guān)鎖，轉(zhuǎn)入地海關(guān)卡口自動(dòng)識(shí)別驗(yàn)封，并與海關(guān)后臺(tái)數(shù)據(jù)比對(duì)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)核對(duì)放行。

在采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)后，海關(guān)監(jiān)管可以實(shí)現(xiàn)卡口不停車驗(yàn)放，大大加快了卡口的通行速度，提高了海關(guān)監(jiān)管效能和通關(guān)效率。

“互聯(lián)”延展“物聯(lián)”

物聯(lián)網(wǎng)是指通過(guò)裝置在各類物體上的RFID電子標(biāo)簽、傳感器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，利用傳感技術(shù)、無(wú)線通信技術(shù)，按約定的協(xié)議把物體與互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)接起來(lái)，來(lái)完成信息交換和通信行為，最終實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理于一體的網(wǎng)絡(luò)。依據(jù)信息的生成、傳輸、處理和應(yīng)用的不同環(huán)節(jié)，物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)可由低到高分為四層，即感知識(shí)別層、網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建層、管理服務(wù)層和綜合應(yīng)用層。

感知識(shí)別層負(fù)責(zé)信息采集和信號(hào)處理。通過(guò)感知識(shí)別技術(shù)，讓物品“開口說(shuō)話、發(fā)布信息”，這是物聯(lián)網(wǎng)區(qū)別于其他網(wǎng)絡(luò)的最獨(dú)特部分。感知識(shí)別層的信息生成設(shè)備，既包括采用自動(dòng)生成方式的RFID電子標(biāo)簽、傳感器、定位系統(tǒng)等部分，還包括采用人工生成方式的各種智能設(shè)備，例如智能手機(jī)、PDA、多媒體播放器、筆記本電腦等。感知識(shí)別層位于物聯(lián)網(wǎng)四層模型的最底端，是所有上層結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。

網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建層直接通過(guò)現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)通信網(wǎng)、衛(wèi)星通信網(wǎng)等基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)設(shè)施，對(duì)來(lái)自感知識(shí)別層的信息進(jìn)行接入和傳輸。在物聯(lián)網(wǎng)四層模型中，網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建層接駁感知識(shí)別層和管理服務(wù)層，具有強(qiáng)大的紐帶作用。

毋庸置疑的是，網(wǎng)絡(luò)是物聯(lián)網(wǎng)中最重要的基礎(chǔ)設(shè)施之一，具體可分為以下四個(gè)方面。一是互聯(lián)網(wǎng)/電信網(wǎng)，它是物聯(lián)網(wǎng)的核心網(wǎng)絡(luò)、平臺(tái)和技術(shù)支撐面;二是無(wú)線寬帶網(wǎng)，其自身的WiFi/WiMAX等無(wú)線寬帶技術(shù)覆蓋范圍較廣，傳輸速度較快，為物聯(lián)網(wǎng)提供高速可靠、廉價(jià)且不受接入設(shè)備位置限制的互聯(lián)手段;三是無(wú)線低速網(wǎng)，它包含ZigBee/藍(lán)牙等低速網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，能夠適應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)中能力較低節(jié)點(diǎn)的低速率、低通信半徑、低計(jì)算能力和低能量來(lái)源等特征;四是移動(dòng)通信網(wǎng)，它將成為“全面、隨時(shí)、隨地”傳輸信息的有效平臺(tái)，可高速、實(shí)時(shí)、高覆蓋率、多元化地處理多媒體數(shù)據(jù)，為“物品觸網(wǎng)”創(chuàng)造條件。

在高性能網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)的環(huán)境下，管理服務(wù)層能夠?qū)⒕W(wǎng)絡(luò)內(nèi)海量的信息資源通過(guò)計(jì)算機(jī)整合成一個(gè)可互聯(lián)互通的大型智能網(wǎng)絡(luò)。管理服務(wù)層可解決數(shù)據(jù)如何存儲(chǔ)(數(shù)據(jù)庫(kù)與海量存儲(chǔ)技術(shù))、如何檢索(搜索引擎)、如何使用(數(shù)據(jù)挖掘與機(jī)器學(xué)習(xí))、如何不被濫用(數(shù)據(jù)安全與隱私保護(hù))等問(wèn)題。管理服務(wù)層位于感知識(shí)別和網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建層之上，處于綜合應(yīng)用層之下，是物聯(lián)網(wǎng)的智慧源泉。人們通常把物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用冠以“智能”的名稱，如智能電網(wǎng)、智能交通、智能物流等，而其中的智慧就來(lái)自于這一層。

綜合應(yīng)用層是物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的用戶接口，通過(guò)分析處理后的感知數(shù)據(jù)，為用戶提供豐富的特定服務(wù)。具體來(lái)看，綜合應(yīng)用層接收網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建層傳來(lái)的信息，并對(duì)信息進(jìn)行處理和決策，再通過(guò)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建層發(fā)送信息，以控制感知識(shí)別層的設(shè)備和終端。物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用以“物”或物理世界為中心，涵蓋物品追蹤、環(huán)境感知、智能物流、智能交通、智能海關(guān)等各個(gè)領(lǐng)域。

RFID系統(tǒng)的“奧秘”

RFID主要被用于物聯(lián)網(wǎng)中的感知識(shí)別層，是射頻識(shí)別(RadioFrequencyIdentification)的簡(jiǎn)稱，是利用可用于無(wú)線通信的電磁波(射頻)來(lái)自動(dòng)識(shí)別個(gè)體的非接觸式自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，例如日常生活中十分常見(jiàn)的門禁系統(tǒng)。

在系統(tǒng)組成方面，最基本的RFID系統(tǒng)包括RFID電子標(biāo)簽、RFID閱讀器、天線，以及記錄并處理信息的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。在工作原理方面，RFID閱讀器通過(guò)天線發(fā)送電子信號(hào)，在接收到信號(hào)后，RFID電子標(biāo)簽會(huì)發(fā)射內(nèi)部存儲(chǔ)的標(biāo)識(shí)信息，RFID閱讀器則會(huì)通過(guò)天線接收并識(shí)別該電子標(biāo)簽發(fā)回的信息，最終由RFID閱讀器將識(shí)別結(jié)果發(fā)送給主機(jī)。

RFID電子標(biāo)簽也被稱為智能標(biāo)簽，是指采用了射頻識(shí)別技術(shù)、具有一定存儲(chǔ)容量芯片的標(biāo)簽。一般情況下，完整的RFID電子標(biāo)簽由芯片、天線、紙介質(zhì)(或塑料介質(zhì))基材組成。其中，芯片內(nèi)有兩個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)域，分別是ID區(qū)和用戶數(shù)據(jù)區(qū)。ID區(qū)用于存儲(chǔ)全球唯一的標(biāo)識(shí)碼UID(在制作芯片時(shí)存儲(chǔ)在ROM中，無(wú)法修改);用戶數(shù)據(jù)區(qū)則供用戶存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，可進(jìn)行讀寫、修改或增加的操作。同時(shí)，RFID電子標(biāo)簽的天線是實(shí)現(xiàn)射頻信號(hào)空間傳播并建立無(wú)線通信連接的設(shè)備。

值得說(shuō)明的是，雖然目前應(yīng)用較廣的非接觸式IC卡(如人們常用的第二代身份證、城市交通一卡通等)與一般的RFID電子標(biāo)簽有時(shí)會(huì)使用同一個(gè)頻率(13.56MHz)，但由于兩者與閱讀器之間的無(wú)線通信協(xié)議不同，所以兩者無(wú)法通用，而我們也不能將兩者混淆。不僅如此，非接觸式IC卡在通信距離、形狀、管理對(duì)象、單價(jià)等方面都與RFID電子標(biāo)簽有所不同。