物联网的技术组成_RFID技术



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1、物联网的技术组成物联网的技术组成_RFID_RFID技术技术 物联网的支撑技术则融合了传感器技术、物联网的支撑技术则融合了传感器技术、RFIDRFID、ZigBeeZigBee技术、技术、传感器技术、智能服务等多种技术。传感器技术、智能服务等多种技术。一、一、RFIDRFID技术简介技术简介RFIDRFID技术是技术是2020世纪世纪9090年代开始兴起并逐渐走向成熟的一种自动识年代开始兴起并逐渐走向成熟的一种自动识别技术,是一项利用射频信号通过空间耦合(交变磁场或电磁场)实别技术,是一项利用射频信号通过空间耦合(交变磁场或电磁场)实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术。电子标
2、现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术。电子标签是签是RFIDRFID的通俗叫法。的通俗叫法。 (1 1)非接触操作。)非接触操作。(2 2)无机械磨损,寿命长。)无机械磨损,寿命长。(3 3)可识别高速运动物体,多个电子标签。)可识别高速运动物体,多个电子标签。(4 4)读写器具有自身的安全性。)读写器具有自身的安全性。(5 5)数据安全方面除电子标签的密码保护外,数据部分可用一些算法)数据安全方面除电子标签的密码保护外,数据部分可用一些算法实现安全管理。实现安全管理。(6 6)读写器与标签之间存在相互认证的过程,实现安全通信和存储。)读写器与标签之间存在相互认证的过程,实现安
3、全通信和存储。 RFIDRFID的技术优点。的技术优点。RFIDRFID技术在工业自动化、物体跟踪、交通运输控制管理、防伪和军技术在工业自动化、物体跟踪、交通运输控制管理、防伪和军事方面已经有着广泛的应用。事方面已经有着广泛的应用。RFIDRFID系统(见图系统(见图4-14-1)由三部分组成:)由三部分组成: 电子标签读写器电子标签读写器 电子标签电子标签 (RFID卡)卡) 携带有标签信息携带有标签信息 的反射信息的反射信息 微波查询信号微波查询信号 天线天线 (1 1)电子标签。)电子标签。(3 3)读写器。)读写器。(2 2)天线。)天线。图图4-1 RFID4-1 RFID工作原理工
4、作原理 第一节第一节 RFIDRFID技术技术 二、二、RFIDRFID的特征的特征 1 1)数据的读写()数据的读写(Read-WriteRead-Write)机能)机能2 2)容易小型化和多样化的形状)容易小型化和多样化的形状3 3)耐环境性)耐环境性4 4)可重复使用)可重复使用5 5)穿透性)穿透性6 6)数据的记忆容量大)数据的记忆容量大7 7)系统安全)系统安全8 8)数据安全)数据安全三、三、RFIDRFID的工作原理的工作原理 RFIDRFID的应用系统主要由的应用系统主要由电子标签读写器电子标签读写器和和RFIDRFID卡卡两部分组成。两部分组成。 表表4-1 RFID4-1
5、 RFID同其他识别系统的比较同其他识别系统的比较 第一节第一节 RFIDRFID技术技术 RFIDRFID应用系统的应用系统的工作原理工作原理是是RFIDRFID卡进入读写器的射频场后,由其卡进入读写器的射频场后,由其天线获得的感应电流经升压电路作为芯片的电源,同时将带信息的感天线获得的感应电流经升压电路作为芯片的电源,同时将带信息的感应电流通过射频前端电路检得的数字信号送入逻辑控制电路进行信息应电流通过射频前端电路检得的数字信号送入逻辑控制电路进行信息处理;所需回复的信息则从存储器中获取经由逻辑控制电路送回射频处理;所需回复的信息则从存储器中获取经由逻辑控制电路送回射频前端电路,最后通过天
6、线发回给读写器。前端电路,最后通过天线发回给读写器。四、四、RFIDRFID的技术分类的技术分类 (1 1)工作频率的不同,可工作频率的不同,可分为分为低频低频(3030300kHz300kHz)、)、中频中频(3 330MHz30MHz)和和高频高频系统(系统(300MHz300MHz3GHz3GHz)。)。 图图4-2 RFID4-2 RFID的内部结构的内部结构 第一节第一节 RFIDRFID技术技术 (2 2)根据)根据RFIDRFID的不同,可分为可读写(的不同,可分为可读写(RWRW)卡、一次写入多次读出)卡、一次写入多次读出(WORMWORM)卡和只读()卡和只读(RORO)卡。
7、)卡。 (3 3)根据)根据RFIDRFID的有源和无源,分为有源的有源和无源,分为有源RFIDRFID标签和无源标签和无源RFIDRFID标签。标签。 (4 4)调制方式的不同,分为主动式)调制方式的不同,分为主动式RFIDRFID标签和被动式标签和被动式RFIDRFID标签。标签。 五、五、RFIDRFID的技术标准的技术标准 1 1)动物识别)动物识别ISO 11784ISO 11784和和ISO 11785ISO 11785技术标准技术标准位序号位序号信息信息说明说明1 1动物应用动物应用1/1/非动物应用非动物应用0 0 应答器是否应用动物识别应答器是否应用动物识别2 21515保留
8、保留未来应用未来应用1616后面有数据后面有数据1/1/没有数据没有数据0 0 识别代码后是否有数据识别代码后是否有数据17172626国家代码国家代码说明使用国家,说明使用国家,999999表明是测试应答器表明是测试应答器27276464国内定义国内定义唯一的国内专有的登记号唯一的国内专有的登记号表表4-2 ISO 117844-2 ISO 11784和和ISO 11785ISO 11785标准代码结构标准代码结构 第一节第一节 RFIDRFID技术技术 2 2)非接触智能卡)非接触智能卡 ISO 10536ISO 10536、ISO 15693ISO 15693和和ISO 14443ISO
9、 14443技术标准技术标准 3 3)集装箱识别)集装箱识别ISO 10374 ISO 10374 六、六、RFIDRFID的应用及发展趋势的应用及发展趋势 目前国际制定目前国际制定RFIDRFID标准的组织比较著名的有标准的组织比较著名的有ISOISO、以美国为首的、以美国为首的EPC globalEPC global以及日本的以及日本的Ubiquitous ID CenterUbiquitous ID Center三个三个 (1 1)物流:)物流:(2 2)零售:)零售:(3 3)制造业:)制造业:(4 4)服装业:)服装业:(5 5)医疗:)医疗:(6 6)身份识别:)身份识别:(7 7
10、)防伪:)防伪:(8 8)资产管理:)资产管理:(9 9)交通:)交通:(1010)食品:)食品:(1111)动物识别:)动物识别:(1212)图书馆:)图书馆:(1313)汽车:)汽车:(1414)航空:)航空:(1515)军事:)军事:七、七、RFIDRFID面临的问题面临的问题1 1标准化标准化2 2价格问题价格问题3 3技术上需突破技术上需突破4 4涉及人员失业、隐私保护及安全问题涉及人员失业、隐私保护及安全问题第一节第一节 RFIDRFID技术技术 第二节第二节 ZigBeeZigBee技术技术一、一、ZigBeeZigBee概述概述 ZigbeeZigbee是是IEEE 802.1
11、5.4IEEE 802.15.4协议的代名词,根据这个协议规定的技术协议的代名词,根据这个协议规定的技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。是一种短距离、低功耗的无线通信技术。ZigBeeZigBee联盟是一个高速增长的非盈利业界组织联盟是一个高速增长的非盈利业界组织 ZigBeeZigBee联盟的主要目标是通过加入无线网络功能,为消费者提供联盟的主要目标是通过加入无线网络功能,为消费者提供更富弹性、更易用的电子产品。更富弹性、更易用的电子产品。 二、二、ZigBeeZigBee无线数据传输网络描述无线数据传输网络描述 ZigBeeZigBee是一种高可靠的无线数据传输网络,类似于是一种高可靠