物联网中的RFID技术及物联网的构建

陈新

摘要：RFID技术是物联网技术中的重要组成部分，该技术在物联网中的使用已经受到人们的广泛关注，加强物联网中RFID技术及物联网的构建已经成为现代企业发展的主要选择之一。下文从物联网和RFID技术概述着手，对物联网中的RFID技术及物联网的构建做了简单介绍。

关键词：物联网；FRID技术；构建

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2015）01-0048-03

进入二十一世纪以来，我国物联网技术取得飞速发展，该技术并以其自身存在的优势迅速在我国各行各业的发展建设过程中取得广泛应用。物联网的关键技术种类非常多，RFID技术是其中的关键内容之一。物联网中的RFID技术起源非常早，在实际应用过程中已经历经了漫长的发展时期，该技术早期主要运用于军事领域，由于该技术具有良好的效益，很快便在民用领域取得广泛应用。直到二十一世纪九十年代，全球芯片技术和电子技术取得快速发展，RFID技术迎来了全新的发展时期，该技术直接应用于生产自动化、门禁和公路收费等领域，并在以上领域的应用中具备较高的机制。因此，加强物联网中的RFID技术物联网的构建是现阶段世界各国发展的重点内容。

1 物联网和RFID技术概述

1.1 物联网的概述

伴随着经济的发展我国科学技术取得较高成就，信息技术已经进入到全新的发展阶段。在信息技术全面改造后的今天，物联网在众多领域的发展建设过程中的作用越来越明显，传统虚拟的信息交流平台已经实现了物体之间的顺利交换。也就是说，物联网以RFID技术为手段，以传感设备获得的相关信息为依据，结合相关协议和制度的实际要求进行数据传输和数据管理的过程。物联网与传统获取信息的方式相比具有信息可靠性高、获得速度快以及只能处理和对数据进行实时监控等特点。

物联网依据实际应用可以划分为信息采集、传输、运营以及整合应用四个层次。其中信息采集层的主要目的是以先进的技术为依据收集各类相关信息和数据，并在第一时间内对收集的数据和信息进行处理和标记，再将处理和标记后的信息转变成由网络系统控制的智能数据；信息传输层的主要目的是依据先进技术手段，将基层内的信息和数据通过传感器传输到相关位置；信息运营层的主要目的是通过建立信息平台对进行进行分类管理；整合应用层的主要目的是依据信息分析物联网系统中的各种实际问题，并对各种现实问题进行处理。

1.2 RFID技术的概述

RFID系统由标签、阅读器以及天线三部分组成。其中标签的组成元素主要有标签芯片以及耦合元件，标签是RFID系统中的电子编码、是数据的主要承载形式；阅读器是该系统中的控制处理中心，其主要目的是完成与标签之间的通讯要求并及时接受后台数据库系统的指令；天线的主要目的是完成电磁波和电流信号之间的转换并及时完成射频信号的传递需求。

RFID技术的工作原理是：如果物联网系统使用的是无缘标签，当阅读器内部耦合元件发出相关信号指示后，系统应该及时将标签转移到信号波及范围内，利用耦合元件及时获取相关能量信息，从而完成标签与阅读器之间的信息转换，阅读器在读取到相关标签信息后会自动完成存储要求；当物联网使用的是有源标签时，标签既可以随时在阅读器范围内完成设备之间的通讯需求。下图1是RFID系统的组成示意图。

2 RFID技术在物联网中的应用

物联网的使用可以将感应器和相关装备嵌入到不同领域中，以互联网的连接实现不同领域发展建设过程中远程控制和自动化管理的实际需求。从技术层面来讲，物联网可以综合发挥红外线感应器、RFID以及全球定位系统等技术的作用，以相关的协议要求和规范制度为依据，完成各领域之间信息的交换和通讯需求，从而实现系统智能化、信息化和自动化的发展。总之，物联网是现代社会发展建设过程中广泛使用的一种新兴网络。随着物联网技术的普及和快速发展，RFID技术在物联网中取得了广泛的应用，并在实际应用过程中取得了良好的效益。笔者结合多年工作经验，从商业流通领域、食品安全与流通领域以及危险品管理领域等方面着手，对RFID技术在物联网中的应用做了以下介绍。

2.1 商业流通领域

在商业流通领域RFID技术已经取得了广泛应用。目前，全球众多零售业已经普遍使用了RFID技术，该技术在商业流通領域的应用效益主要表现在取代传统带条码技术上。RFID技术取代传统的带条码技术不仅可以实现实时获取物品信息的实际需求，还能对货物进行安全监控。RFID标签信息还能及时预测市场对商品的实际需求量，为企业决策提供依据。

2.2 食品安全与流通领域

RFID技术在物联网中的应用还体现在食品安全与流通领域上。RFID技术在食品安全和流通领域的应用能够追溯食品源头并对食品安全进行监控，在实现食品全自动化管理的同时，还能提高食品的安全性。在实际发展过程中，欧洲众多国家已经通过利用RFID技术对牛肉生产实现了全过程的监督和管理，在提高牛肉产品质量的同时还进一步提高了牛肉产品的安全性。随着生活水平的提升，我国越来越注重食品安全控制，RFID技术逐渐在我国种植、加工和运输行业的发展建设过程中取得广泛应用，并实现了产品生产的全过程监督和管理。

2.3 危险品管理领域

RFID技术在危险品管理领域还取得了广泛的应用。众所周知，危险品的运输、保管和装卸对社会和人身安全有直接危害作用，为提高危险品运输、装卸和保存的安全性，我国在该领域综合使用了RFID技术，该技术的使用不仅可以对危险品进行有效地监督和管理，还能降低危险品的危险系数。目前，我国众多危险品行业已经综合使用了RFID技术，该技术已经在危险品生产和报废等众多领域中取得广泛应用。

2.4 医疗卫生领域

RFID技术在医疗卫生领域也有广泛的应用。RFID技术在医疗卫生领域的使用全面提高了全球医疗卫生事业的整体水平，实现了对药品、医疗器械以及医疗信息的自动化管理和监督。例如，RFID技术在患者管理工作上的应用实现了全自动录入患者信息的要求，在提高患者管理效益的同时，还提高了患者基本信息的可靠性。

3 物联网系统的构建

在社会主义市场经济快速发展的大环境下，我国科学技术取得飞速发展，各种新技术、新设备以及新工艺在各行各业的发展建设过程中取得了广泛的应用。近几年，我国科学技术取得较大进步，国内物联网技术得到飛速发展，物联网逐渐成为人们日常生活建设中高度关注的重点项目之一。物联网属于自组织网的范畴，具有规模大和信息处理准确性高等特点。下图2是物联网的结构示意图，从图2中可以明显看出，物联网系统十分复杂，该系统以EPC和传感器数据为整体架构的基础，包含了物联网中间件、物联网域名服务以及物联网信息服务等构件内容，整体可以划分为EPC和传感网络（感知层）、网络层以及应用层三个层次。笔者结合多年工作经验，对物联网系统的构建做了以下介绍。

3.1 物联网的感知层

物联网系统中感知层的主要目的是采集信息和识别实际工作内容。感知系统综合了RFID系统和无线传感网的实际作用，并将这两个系统融合成EPC传感网络，该融合技术在实际使用过程中发挥着至关重要的作用，它不仅可以获取所需要的环境信息，还能准确地识别出系统中各个物体的实际价值和作用，同时还能提高RFID系统的识别能力，扩大该系统的识别范围。物联网感知层中RFID阅读器和ESN节点技术共同组成智能节点，目前常用的感知模型以二元感知模型和指数感知模型为主，下面公（1） 和（2） 分别为以上两种模型基本计算公式。

3.2 物联网的网络层

物联网的网络层由物联网中间件和域名服务组成。物联网中间层主要作用于物联网感知层和网络层之间，是物联网系统中的中间系统。该系统的主要作用是简化前段硬件的复杂性，并在第一时间内将收集的信息数据传送到系统后端的IT系统中。

3.3 物联网的应用层

物联网的应用层在整体构架中发挥着至关重要的作用，从图2中可以看出，物联网应用层主要目的是完成系统的信息服务需求，在实现信息服务的过程中具有高灵敏性和高精准度等特点、物联网的应用层主要由物联网客户端、数据存储模块和数据查询模块三部分组成。其中，物联网客户端的主要目的是收集并显示相关数据；数据存储模块的主要功能是完成系统中数据存储的实际需求，并保障存储数据的真实性和可靠性；数据查询模块的主要功能是满足用户查询数据的实际需求。应用层是物联网架构中的重要组成部分，是发挥物联网作用的基本保障之一。

总之，在明确物联网构架后，研究人员还应该采取相关措施解决物联网发展建设过程中存在的相关问题，如规模化、标准化和数据问题等，为提高我国物联网的整体应用水平提供动力保障。

总之，物联网中RFID技术在我国众多领域的发展建设过程中均有广泛的应用。要想进一步提高我国物联网在各行各业发展建设中的作用，研究人员必须结合物联网和RFID技术的实际内容，从RFID技术在物联网系统中的应用和物联网系统的实际构架进行深入研究，为提高我国物联网RFID技术的应用水平打下坚实的基础。

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