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射频技能在物联网中的应用研讨

发布时间:2019-01-01 01:06:07 文章来源:未来智讯    
    射频技能在物联网中的应用研讨作者: 王祝 李小勇   摘要:近几年,随着科学技能的突破,网络技能得到了飞速的发展。非接触式传感技能是当前网络技能中的一种新型技能,其在物联网中得到了广泛的应用。借助计算机的网络能够有效地实现信息的交换和共享,并且选取射频技能能够借助物联网这个平台对各种物品进行有效地管理。文章从RFID技能和物联网概括入手,就RFID技能在物联网中的应用进行了探究。
  关键词:物联网;射频技能;电子标签
  物联网实际上便是以互联网技能和计算机技能等技能为基础,并借助RFID和无线数据通讯技能而处理、监控和管理各种事物的网络体系。在物联网中,不再需要借助人员的参与即可完成物品和商品等的管理,这大大提高了物品管理的效率。
  1 RFID技能概括
  1.1 RFID系统结构
  RFID实际上也被称为电子标签,是当前应用中一种新型的非接触自动识别技能。由于RFID技能不受物理基础和人为因素的影响,所以其对于计算机的发展和建立具有重要的意义。RFID技能具有操作简便、多指标自动识别、能够侦测高速运动物体和受环境氛围限制小等优点。RFID技能实际上便是在无线电和芯片技能的基础上发展起来的一种技能,其系统主要包括电子标签、天线和阅读器等多种结构局部。其中电子标签实际上便是人们常听到的射频标签,其主要是将射频电路和逻辑电路装设到系统标签中,并且随着当前技能的快速发展,集成电路技能水平不时提高,所以应用于RFID系统结构中电子标签内部的电路芯片的体积越来越小,然而功能却越来越强大。
  另外,问询器实际上便是所谓的阅读器,其是借助RFID协议来对电子标签进行通讯操作。在标签出如今磁场中时,就起初接收相应的射频信号,而这些信号的发生源则是阅读器(问询器),而在芯片中所储存的各种信息大都是借助磁场中的感应电流所产生的电能量。在阅读器(问询器)读取和解码相关传递的信息后,就需要将所需的各种信息运送到中央系统中来进行,而就该RFID系统的具体框架图而言如图1所示。
  1.2 RFID技能类型
  RFID技能系统根据频率的不同,能够将其分为3种主要的类型,即:低频系统、中频系统和高频系统。其中低频系统的频率范围为100-500kHz,并且该系统的标签特点为成本低、形状多样,而其自身也有一定的缺陷,即:只可保存较少的数据量,阅读距离对照短,不理想的阅读速率,缺乏有效、稳定的阅读方向等,所以低频率系统技能主要适用于那些要求不高的环境中,比如门禁系统等;中频系统的频率范围为10-15MHz,与低频系统而言,中频RFID系统加快了中等阅读速率,增加了其标签内信息的储存量,并且也增加了阅读的间距,然而它也具有一定的缺点,比如标签和阅读器成本高,方向性不足以及阅读天线对照强等,所以中型频率系统主要适用于门禁系统和智能卡;而高频系统标签的形状则是软衬底,与其它两种频率系统类型相比,高频系统大大增加了电子标签内能够储存信息的数量,且具有传输速率远和阅读速度快等特点,高频系统则主要应用在监视或者车皮系统和零售系统中。
  1.3 RFID系统中标签的类型
  RFID系统结构中的标签主要包括2种类型,即:主动式标签和被动式标签。其中主动式标签主要是将电源模块集中到了标签内部;而被动式标签的外观对照灵活多变,并且价格对照低廉,其主要借助耦合的方式来将阅读器(问询器)所提供的电源传递给标签中的芯片中。
  2 物联网概括
  2.1 物联网的含义和特征
  物联网是在互联网和计算机基础上产生的一种新型信息技能。而就物联网具体的事务原理而言,为了更好地获取相关信息,则需要借助RFID技能和传感设备,按照信息传输的相关协议约定来进行,而由于网络组织规模的范围对照大,所以能够有效地监控和处理各种智能数据信息。以先进的计算机和互联网技能为依托,对各种待交换和处理的信息和数据进行监控和处理,以便快捷、正确、准时的传递有关的信息、数据或者进行智能处理,从而能够实现数据的合理传递和交易,这充分突显了物联网的典型特征。
  2.2 物联网的层级结构
  物联网实际上主要包括4层结构,即:整合应用层、信息运行层、采集信息采集和传输信息层。其中整合应用层主要是用来对实际的信息问题进行处理的层次,能够为问题的处理和决策提供依据;信息运行层则是对于待处理信息的进一步分析和处理,并且能够借助信息平台来对各种信息进行分类管理;信息传输层则主要是合理运用传感器来对所收集到的各种信息进行传递和整合;而信息采集层则是手机各种相关信息和数据,借助科学、先进的技能方法来合理标出各种相关信息和数据,以相关的系统来对这些信息和数据进行标准化的转化处理。另外,在对该分层结构进行分析的时候,收集和处理信息是分析的关键。在RFID技能应用后,能够对待处理物体进行有效地识别和自动处理后,数据信息的处理就会获取成功。
  3 RFID技能在物联网中的应用
  3.1 系统组成
  标签、阅读器以及天线是构成射频识别系统的主要组成局部。在阅读器发射射频信号后,位于磁场中的标签能够接收其传递过来的能力和信息,并且能够进行与阅读器之间的通讯事务。而那些储存在标签中的信息被阅读器提取之后会先经过编码,然后才能够将其传递给管理系统,并进行仔细地信息处理。下面就这3局部的详细内容进行阐述:
  (1)天线。天线的功能便是确保标签与读写器之间的无线通讯能够传递相关的射频信号,其主要包括无源天线、有源天线、手持式天线和固定式天线等。在实际的系统中,天线的尺寸和波长是相同的,所以天线的形状和位置对于数据传输也具有重要的作用,所以天线的安装和设计均具有较高的技能含量。
  (2)阅读器。RFID阅读器主要用于体如今指标物体的识别之上。为了确保指标物体识别的正确性,就需要详细读取和识别电子标签的内存数据。借助射频信号和偶和作用,阅读器和电子标签之间的传输信息能够实现无接触的问题,其主要事务原理为:主机读/写下令能够借助电子标签来进行,并且能够给传送电子标签数据做好加密处理,并将电子标签返回到主机的数据处理中。读写器的一个最主要特点便是其具有较大的收发范围,然而其具有较高的成本而制约了读写器对RFID系统的制约,同时这也预示着阅读器的发展逐步趋向于小规模、便捷性和低成本等。
  (3)标签。为了将指标物体转化为智能物体,能够借助贴标签方式来处理,同时能够便于监控和跟踪,所以这也是射频卡被称为电子标签的根本原因。RFIDN统的数据载体实际上便是电子标签,其主要由芯片和相关巧合元件所共同构成。另外,阅读器和电子标签之间的通讯能够借助天线的连接来加以实现,从而准时输入和独处标签的数据和识别码。为了更好地保护电子标签,使其免受损坏,相关设计人员需要联合标签的形状来合理设计,同时还需要确保其具有较小的体积、较长的使用寿命以及较高的物体指标追踪效率等特点。根据电子标签自身频率的不同,能够将其分为低频、高频、超高频和微波几种类型;也能够根据标签内部是否装有电池而分为有源系统和无源系统。
  3.2 实际应用
  RFID技能应用的范围对照广,其被广泛应用于平安防伪、物流管理和收费系统等应用中。下面以高速公路收费系统为例,究RFID技能的应用进行了探究。
  RFID技能在高速公路自动收费系统中的应用主要是将射频卡装设在车内,将天线设立在公路的沿线,并且联合现代信息技能和电子技能,从而借助天线和电子标签来进行相关数据的传输,以及识别相关车辆收费数据和信息,进而收取相应的车辆费用。在高速公路自动收费系统中合理引入射频技能,能够有利于增强经济效益,降低人工成本,所以能够大大缓解高速公路交通堵塞状况,同时也能够提高车辆通过率。另外,RFID技能还能够用于门禁系统中,比如门禁系统的门卡、出入证、停车卡和电子护照等;或者将RFID技能运用于公交系统卡中,以达到节约成本,提高操作便捷性以及公交运营效率的目的。
  总之,随着科学技能和信息技能的迅猛发展,物联网技能得到了快速的发展。在物联网中,商品或物品的交流能够借助物联网系统平台来进行,而无需实体人员的参与,所以有利于提高事务的效率。因此,在实际的物联网应用中,需要合理分析和应用射频技能,从而确保射频技能在物联网中应用的科学性和合理性。
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