借助RFID技術(shù)在識(shí)別、感知、聯(lián)網(wǎng)、定位等方面的強(qiáng)大功能，將其應(yīng)用于復(fù)雜零件制造過(guò)程管理，可以提升產(chǎn)品智能化形象，提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、銷(xiāo)售、售后、維修全程的質(zhì)量和服務(wù)水平，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品全生命周期，有效提升其制造效率和品質(zhì)。

本文首先介紹RFID標(biāo)簽技術(shù)的發(fā)展，然后對(duì)RFID近年來(lái)的天線技術(shù)發(fā)展與新型傳感器進(jìn)行總結(jié)與概括，接下來(lái)對(duì)于近些年來(lái)RFID前沿創(chuàng)新的應(yīng)用簡(jiǎn)要概述，最后講述RFID目前所面臨的挑戰(zhàn)并對(duì)未來(lái)的發(fā)展前景做出展望。

物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)主要包括自動(dòng)識(shí)別技術(shù)、感知技術(shù)、邊緣計(jì)算技術(shù)、中間件技術(shù)和應(yīng)用平臺(tái)技術(shù)。

RFID正逐漸與傳感技術(shù)融合，傳感技術(shù)與RFID技術(shù)的融合將構(gòu)建一個(gè)無(wú)所不在、隨時(shí)被人們感知的“傳感網(wǎng)絡(luò)”，這經(jīng)給醫(yī)療用品管理，特別是血液管理帶來(lái)了一個(gè)新的契機(jī)。而我國(guó)作為制造業(yè)大國(guó)與消費(fèi)大國(guó)之一，應(yīng)牢牢抓住這一機(jī)遇，推動(dòng)本土RFID產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，提升社會(huì)信息化的水平。

物聯(lián)網(wǎng)重要感知核心-RFID技術(shù)廣泛應(yīng)用必將讓生活質(zhì)量變得更高效。智能時(shí)代下RFID將推動(dòng)傳統(tǒng)行業(yè)加快升級(jí)步伐。

當(dāng)今，隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，RFID技術(shù)逐漸成為了物聯(lián)網(wǎng)感知層的重要組成部分，也得到了全球各地的高度重視。

RFID技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)感知層的重要組成部分，是物聯(lián)網(wǎng)常用技術(shù)之一，其發(fā)展受物聯(lián)網(wǎng)概念的發(fā)展和落地驅(qū)動(dòng)。

智能環(huán)衛(wèi)系統(tǒng)在系統(tǒng)架構(gòu)上同樣采取部署前端感知采集設(shè)備+智能管理平臺(tái)+數(shù)據(jù)中心的模式， 前端感知設(shè)備包括各類(lèi)傳感器、RFID電子標(biāo)簽、監(jiān)控?cái)z像頭等，用于環(huán)衛(wèi)數(shù)據(jù)的采集和上傳。

政策利好物聯(lián)網(wǎng)普及和落地 RFID感知層技術(shù)發(fā)展首當(dāng)其沖

射頻識(shí)別(RFID)是物聯(lián)網(wǎng)感知環(huán)節(jié)識(shí)別物體、采集信息的重要手段[1-2]。近年物聯(lián)網(wǎng)被世界各國(guó)作為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)加以培育和發(fā)展，RFID已經(jīng)成為通信和電子領(lǐng)域的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)，引起了廣泛關(guān)注。振蕩器是RFID射頻前端的關(guān)鍵模塊，低功耗和小體積是RFID的兩個(gè)重要性能指標(biāo)[3-4]。但目前射頻振蕩器主要采用壓控振蕩器(VCO)[5]，由于VCO同時(shí)采用晶體管和二極管兩個(gè)有源器件，很難滿足RFID對(duì)低復(fù)雜度的要求，需要針對(duì)RFID研究新的振蕩器設(shè)計(jì)方法。

AMR傳感器節(jié)點(diǎn)基本電路如圖所示。電源部分由TI公司的APL5312-33起到LDU功能，電源輸入電壓為4.2 V，輸出為3.3 V。磁場(chǎng)強(qiáng)度檢測(cè)使用MMC2122MG AMR傳感器，該傳感器具有體積小、壽命長(zhǎng)、靈敏度高、能耗低和穩(wěn)定性等特點(diǎn)，可廣泛用于電子指南針、GPS導(dǎo)航、位置感知、車(chē)輛檢測(cè)和磁力測(cè)定。

在服裝生產(chǎn)中，服裝吊掛流水線是服裝生產(chǎn)的執(zhí)行系統(tǒng)，它本身并不能實(shí)現(xiàn)智能化生產(chǎn);而MES(ManufacturingExecution System )是一套對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)綜合管理系統(tǒng)。MES用集成的思想替代原來(lái)的設(shè)備管理、質(zhì)量管理、生產(chǎn)排程、DNC、數(shù)據(jù)采集軟件等車(chē)間需要用的孤立軟件系統(tǒng)。服裝吊掛流水線(FMS)只有通過(guò)具有通信功能的云平臺(tái)與MES系統(tǒng)對(duì)接，實(shí)現(xiàn)對(duì)自身工作狀態(tài)的感知;具有自適應(yīng)能力，能夠根據(jù)作業(yè)數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整;這樣才能通過(guò)數(shù)據(jù)應(yīng)用和工業(yè)云服務(wù)，實(shí)現(xiàn)企業(yè)整個(gè)業(yè)務(wù)流程的智能制造與科學(xué)運(yùn)營(yíng)。

停車(chē)場(chǎng)管理系統(tǒng)是應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)、RFID技術(shù)、無(wú)線傳輸技術(shù)、圖像數(shù)字處理技術(shù)、自動(dòng)控制等技術(shù)通過(guò)計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、車(chē)輛感知傳輸設(shè)備、客 戶(hù)終端設(shè)備等搭建的一套對(duì)停車(chē)場(chǎng)車(chē)輛出入、場(chǎng)內(nèi)車(chē)流引導(dǎo)、車(chē)位狀態(tài)信息發(fā)布、收取停車(chē)費(fèi)等進(jìn)行管理的綜合管理平臺(tái)，通過(guò)路口發(fā)布屏、WEB、手機(jī)客戶(hù)端等 向車(chē)輛管理部門(mén)、車(chē)主做動(dòng)態(tài)信息發(fā)布，方便管理人員進(jìn)行調(diào)度，以減輕管理人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，利用收費(fèi)管理軟件，對(duì)停車(chē)費(fèi)用做有效監(jiān)管，杜絕私停逃費(fèi)和欠費(fèi)現(xiàn) 象，有效防止收費(fèi)漏洞;同時(shí)系統(tǒng)通過(guò)實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)采集及與交警數(shù)據(jù)的對(duì)接，可實(shí)現(xiàn)有關(guān)的交通、違章提醒便民服務(wù)及與公安交警聯(lián)網(wǎng)報(bào)警。

物聯(lián)網(wǎng)涉及的關(guān)鍵技術(shù)非常多，從傳感器技術(shù)到通信技術(shù)，從嵌入式微處理節(jié)點(diǎn)到計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)，包含了自動(dòng)控制、通信、計(jì)算機(jī)等不同的領(lǐng)域，是跨學(xué)科的綜合應(yīng)用。目前介入物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域主要的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織有IEEE、ISO、ETSI、ITU-T、3GPP、3GPP2等，這些標(biāo)準(zhǔn)組織在物聯(lián)網(wǎng)總體架構(gòu)、感知技術(shù)、通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、應(yīng)用技術(shù)等方面制訂了一系列標(biāo)準(zhǔn)，今天我們主要探討的是關(guān)于射頻技術(shù)RFID的標(biāo)準(zhǔn)。

研究了物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)下的家居室內(nèi)環(huán)境在線監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)通過(guò)基于ZigBee的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)對(duì)室內(nèi)環(huán)境進(jìn)行監(jiān)控，由遠(yuǎn)程智能監(jiān)控平臺(tái)與主協(xié)調(diào)器通信接收傳感器感知數(shù)據(jù)并上傳至服務(wù)器集群的數(shù)據(jù)庫(kù)，經(jīng)過(guò)云服務(wù)層處理，將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和室內(nèi)環(huán)境舒適度在Web應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)實(shí)時(shí)顯示，并通過(guò)遠(yuǎn)程智能監(jiān)控平臺(tái)實(shí)施遠(yuǎn)程控制終端設(shè)備。實(shí)驗(yàn)證明，該系統(tǒng)可有效地監(jiān)控室內(nèi)環(huán)境，高效地處理數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了“高效、節(jié)能、安全、環(huán)?！钡闹悄芗揖討?yīng)用。

電梯作為城市軌道交通重要工具，其安全性能需要進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控；系統(tǒng)基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)了感知模塊、傳輸模塊、分析系統(tǒng)及人機(jī)交互平臺(tái)。先進(jìn)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)保證了電梯狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，模塊化的設(shè)計(jì)使智能控制系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)靈活、可擴(kuò)展性強(qiáng)的特點(diǎn)，先進(jìn)的傳感技術(shù)保證了電梯監(jiān)測(cè)信號(hào)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性。本文在介紹物聯(lián)網(wǎng)電梯安全智能控制系統(tǒng)的構(gòu)架的基礎(chǔ)上，分別對(duì)信息采集模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊及電梯分析分析系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。實(shí)際運(yùn)行表明，系統(tǒng)工作穩(wěn)定，判斷迅速，能夠應(yīng)用到多種型號(hào)的電梯系統(tǒng)，有效的對(duì)電梯設(shè)備進(jìn)行實(shí)施的安全控制。

RFID正逐漸與傳感技術(shù)融合，傳感技術(shù)與RFID技術(shù)的融合將構(gòu)建一個(gè)無(wú)所不在、隨時(shí)被人們感知的“傳感網(wǎng)絡(luò)”，這經(jīng)給醫(yī)療用品管理，特別是血液管理帶來(lái)了一個(gè)新的契機(jī)。而我國(guó)作為制造業(yè)大國(guó)與消費(fèi)大國(guó)之一，應(yīng)牢牢抓住這一機(jī)遇，推動(dòng)本土RFID產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，提升社會(huì)信息化的水平。

RFID系統(tǒng)中標(biāo)簽計(jì)算能力低、資源受限等對(duì)感知層安全帶來(lái)很多威脅，因此設(shè)計(jì)一種高效、安全、計(jì)算簡(jiǎn)單的認(rèn)證協(xié)議是保障物聯(lián)網(wǎng)安全的重點(diǎn)?，F(xiàn)有認(rèn)證協(xié)議所采用的加密算法較復(fù)雜、運(yùn)算量大。利用視覺(jué)密碼無(wú)條件安全、解密簡(jiǎn)單的特性，構(gòu)造一種新的RFID認(rèn)證協(xié)議，可彌補(bǔ)傳統(tǒng)認(rèn)證協(xié)議的不足。使用視覺(jué)密碼實(shí)現(xiàn)標(biāo)簽與讀寫(xiě)器之間的認(rèn)證，并在認(rèn)證后更新標(biāo)簽中的影子圖像，可有效抵御位置跟蹤、竊聽(tīng)、重放、非法讀取等攻擊。該協(xié)議具有前向性安全、成本低、安全性好等特點(diǎn)。

在“感知中國(guó)”的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)全面發(fā)展的環(huán)境下，“感知礦山”是中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用中重要的一環(huán)，本設(shè)計(jì)所構(gòu)建的系統(tǒng)主要完成對(duì)礦井下環(huán)境參數(shù)的監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)井下工作人員的定位跟蹤、將收集的信息數(shù)據(jù)存儲(chǔ)并上傳到監(jiān)控中心，為煤礦企業(yè)的安全生產(chǎn)、管理者制定科學(xué)決策提供有效依據(jù)。該系統(tǒng)是一個(gè)集物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、傳感器等技術(shù)于一體的綜合系統(tǒng)，本文篇幅有限，主要闡述該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。

無(wú)線自動(dòng)感應(yīng)式車(chē)位鎖是集我公司多年來(lái)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的經(jīng)驗(yàn)，與國(guó)內(nèi)的知名車(chē)位鎖公司合作、國(guó)內(nèi)率先推出的一款無(wú)線自動(dòng)感應(yīng)車(chē)位鎖。車(chē)位鎖自動(dòng)感知車(chē)輛位置，實(shí)現(xiàn)“車(chē)到鎖開(kāi)、車(chē)走鎖關(guān)”的功能，完全解脫人為操作。還避免了主人離開(kāi)時(shí)忘記升起車(chē)位鎖的現(xiàn)象，確保萬(wàn)無(wú)一失。在我們享受到高科技帶來(lái)的輕松自如的同時(shí)又避免了采用藍(lán)牙感應(yīng)方式所帶來(lái)的高額成本。

隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展與革新，從“智慧地球”到“感知中國(guó)”——物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為經(jīng)濟(jì)危機(jī)后期的制高點(diǎn)，甚至被譽(yù)為繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)之后的第三次信息革命。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)融合了無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)(RFID)、無(wú)線定位、產(chǎn)品電子編碼(EPC)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，將被廣泛應(yīng)用于社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、國(guó)防等領(lǐng)域。

無(wú)線射頻識(shí)別(RFID)技術(shù)與條形碼技術(shù)等識(shí)別技術(shù)相比，具有防水防磁、讀取距離遠(yuǎn)、存儲(chǔ)數(shù)據(jù)多、數(shù)據(jù)可加密等優(yōu)點(diǎn)，目前己被廣泛應(yīng)用于交通、物流、醫(yī)療、食品安全等領(lǐng)域。但作為物聯(lián)網(wǎng)重要的感知設(shè)備因其缺乏有效的安全機(jī)制，影響到物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用與推廣。從物理安全、通信安全和信息安全三個(gè)角度分析RFID系統(tǒng)安全問(wèn)題及其解決方法。

本文提出了一種面向服務(wù)的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)中間件的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)方式。在典型的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場(chǎng)景中，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中間件通過(guò)其感知元件管理功能對(duì)感知層各感知元件進(jìn)行識(shí)別、建立應(yīng)用路由并控制讀寫(xiě)，接收感知層發(fā)送的數(shù)據(jù)并進(jìn)行清洗和事件分析，向上層應(yīng)用傳遞清洗和篩選后的數(shù)據(jù)或事件信息。可利用網(wǎng)關(guān)組件建立與感知元件間透明的、標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)話模式。

將射頻識(shí)別技術(shù)運(yùn)用在汽車(chē)上，可以實(shí)現(xiàn)高速運(yùn)行的車(chē)輛及時(shí)“被感知”。為汽車(chē)安裝上“電子標(biāo)簽”，可使高速運(yùn)行的車(chē)輛及時(shí)“被感知”，相關(guān)數(shù)據(jù)能夠?qū)崟r(shí)采集、整理和分析，有效解決車(chē)輛自動(dòng)識(shí)別、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)及流量精確預(yù)測(cè)等難題。

物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)支持感知延伸設(shè)備之間的多種通信協(xié)議和數(shù)據(jù)類(lèi)型，實(shí)現(xiàn)多種感知延伸設(shè)備之間數(shù)據(jù)通信格式的轉(zhuǎn)換，對(duì)上傳的數(shù)據(jù)格式進(jìn)行統(tǒng)一，同時(shí)對(duì)下達(dá)到感知延伸網(wǎng)絡(luò)的采集或控制命令進(jìn)行映射，產(chǎn)生符合具體設(shè)備通信協(xié)議的消息。

文針對(duì)小型10kV變電所監(jiān)測(cè)特點(diǎn)，提出了一種基于物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的變電所遠(yuǎn)程、多終端參數(shù)監(jiān)測(cè)與報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。參照物聯(lián)網(wǎng)四層架構(gòu)體系，從感知層到應(yīng)用層對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，其中報(bào)警模塊采用無(wú)插件的服務(wù)器推送方式代替一般的輪詢(xún)方式，以保證報(bào)警的實(shí)時(shí)性。該系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、參數(shù)分析、數(shù)據(jù)報(bào)表、實(shí)時(shí)報(bào)警等功能。

本文基于新一代RFID標(biāo)簽的智能感知原理，探索人、車(chē)、道路、環(huán)境與交通安全風(fēng)險(xiǎn)智能感知之間的關(guān)系，為今后的道路交通安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警提供更全面的指標(biāo)，從而預(yù)防交通事故發(fā)生，最終降低交通事故率。同時(shí)試圖探索，將新一代RFID標(biāo)簽運(yùn)用于未來(lái)的智能小車(chē)研發(fā)，達(dá)到實(shí)時(shí)搜集周?chē)旭傑?chē)輛狀況并且迅速分析道路交通現(xiàn)狀等要求，準(zhǔn)確的給出駕駛者最安全、最便捷的行駛路線。

物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展是以感知層的優(yōu)良性能為基礎(chǔ)的，而無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)是感知層的重要支柱。本文在研究基于ZigBee的無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，結(jié)合其串行通信方式和網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議的特征及其組網(wǎng)原理，提出了一種基于ZigBee的無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)接入互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)關(guān)接入方式，并對(duì)此模式進(jìn)行了研究和分析。這種網(wǎng)關(guān)接入模式能夠有效地使物聯(lián)網(wǎng)與因特網(wǎng)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)，這對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的拓展應(yīng)用具有重要意義。

無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)由部署在檢測(cè)區(qū)域內(nèi)的大量、廉價(jià)、微型、節(jié)能傳感器節(jié)點(diǎn)組成，通過(guò)無(wú)線通信方式自我形成網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其主要目的是協(xié)同地感知、采集和處理網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域中感知對(duì)象的信息，接收命令并與控制中心交換有關(guān)現(xiàn)實(shí)世界的信息。

“智能工業(yè)”是將具有環(huán)境感知能力的各類(lèi)終端、基于泛在技術(shù)的計(jì)算模式、移動(dòng)通信等不斷融入到工業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)，大幅提高制造效率，改善產(chǎn)品質(zhì)量，降低產(chǎn)品成本和資源消耗，將傳統(tǒng)工業(yè)提升到智能化的新階段。智能工業(yè)的實(shí)現(xiàn)是基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的滲透和應(yīng)用，并與未來(lái)先進(jìn)制造技術(shù)相結(jié)合，形成新的智能化的制造體系。所以，智能工業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)在于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，而物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)在于智能嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用。

也許傳感器網(wǎng)絡(luò)對(duì)于我們大多數(shù)人來(lái)說(shuō)，還是很陌生，其實(shí)她己經(jīng)是二十多歲的“青年人”，只是一開(kāi)始她就在軍事與特種領(lǐng)域“服役”。但是現(xiàn)在她已經(jīng)“轉(zhuǎn)業(yè)”到地方，成為我們感知物理世界的網(wǎng)絡(luò)——一物聯(lián)網(wǎng)的神經(jīng)末梢。

物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術(shù)在經(jīng)濟(jì)生活中的應(yīng)用，被稱(chēng)為繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)通信之后信息產(chǎn)業(yè)的第三次浪潮。其理念最初是基于RFID／EPC的技術(shù)而提出的，并首先在物流業(yè)進(jìn)行了啟蒙與推廣，隨后，物聯(lián)網(wǎng)的理念又隨著各種感知技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的突破而提升和完善?，F(xiàn)代意義上的物聯(lián)網(wǎng)是指通過(guò)RFID識(shí)讀器、紅外感應(yīng)器、GPS系統(tǒng)、激光掃描器等傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來(lái)。