射频技术在物联网中的应用

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1、学术研究ＡｃａｄｅｍｉｃＦｏｒｕｍ射频技术在物联网中的应用李要伟（西安电子科技大学电子工程学院，陕西西安７１００７１）摘要：物联网可利用ＲＦＩＤ技术，通过开放性的计算机网络实现信息的交换和共享，实现对物品的“透明”管理。ＲＦＩＤ射频识别隶属于非接触式自动识别技术。其基本原理是利用射频信号和空间电磁场耦和传输特性来实现对监控物体的信息交换及自动识别。ＲＦＩＤ的设计就是射频电路技术、通信技术、传感器技术等的紧密结合。关键词：物联网；ＲＦＩＤ；射频技术；电子标签中图分类号：ＴＰ２７４－３４文献标识码：Ａ文章编号：２０９５－１３０２（２０１１）０１－

2、００４９－０３ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＲＦＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｎＩｎｔｅｒｎｅｔｏｆＴｈｉｎｇｓＬＩＹａｏ－ｗｅｉ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＸｉｄｉａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉ’ａｎ７１００７１，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅｅｓｓｅｎｃｅｏｆｔｈｅＩｎｔｅｒｎｅｔｏｆｔｈｉｎｇｓｉｓｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＲＦＩＤｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｗｈｉｃｈｒｅａｌｉｚｅｓｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｅｘｃｈａｎｇｅａｎｄｓｈａｒｉｎｇｔｈｒｏｕｇｈｏｐｅｎｃｏｍｐｕｔｅｒｎｅｔｗｏｒｋｓａｎｄａｃｈ

3、ｉｅｖｅｓｔｈｅｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎｆｏｒｔｈｅｏｂｊｅｃｔｓ．ＲＦＩＤｒａｄｉｏｆｒｅｑｕｅｎｃｙｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎｂｅｌｏｎｇｓｔｏａｎｏｎ－ｃｏｎｔａｃｔａｕｔｏｍａｔｉｃｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．ＲＦＩＤｓｙｓｔｅｍｉｓｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄｉｎｔｈｅｉｎｄｕｓｔｒｙａｎｄｃｏｍｍｅｒｃｅ．ＴｈｅｂａｓｉｃｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆＲＦＩＤｓｙｓｔｅｍｓｉｓｔｏｕｓｅｒａｄｉｏｆｒｅｑｕｅｎｃｙｓｉｇｎａｌｓ，ｅ－ｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｆｉｅｌｄｃｏｕｐｌｉｎｇａｎｄｔｒ

4、ａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｔｏａｃｈｉｅｖｅｔｈｅｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｅｘｃｈａｎｇｅａｎｄａｕｔｏｍａｔｉｃｒｅｃｏｇ－ｎｉｔｉｏｎｏｆｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｏｂｊｅｃｔｓ．ＲＦＩＤｉｓａｃｌｏｓｅｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎｏｆｒａｄｉｏｆｒｅｑｕｅｎｃｙｃｉｒｃｕｉｔｄｅｓｉｇｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄｓｅｎｓｏｒｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＩｎｔｅｒｎｅｔｏｆＴｈｉｎｇｓ；ＲＦＩＤ；ＲＦｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ；ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｔａｙ分组成：阅读器（Ｒｅａ

5、ｄｅｒ）、电子标签（Ｔａｇ）和天线０引言（Ａｎｔｅｎｎａ）。阅读器（Ｒｅａｄｅｒ）又称为询问器（Ｉｎｔｅｒｒｏ－物联网是在计算机互联网的基础上，利用ｇａｔｉｏｎ），根据ＲＦＩＤ协议对电子标签进行通信操作。ＲＦＩＤ、无线数据通信等技术，构造一个覆盖世界上阅读器由射频模块和数字控制单元组成。电子标签万事万物的“ＩｎｔｅｒｎｅｔｏｆＴｈｉｎｇｓ”。在这个网络中，又称为射频标签、应答器（Ｔｒａｎｓｐｏｎｄｅｒ），简称标签。物品（商品）能够彼此进行“交流”，而无需人的干预。其内部包括了射频电路和控制逻辑。随着集成工艺其实质是利用射频自动识别（ＲＦＩＤ）

6、技术，通过计算越来越发达，集成在标签中的芯片功能也越来越强机互联网实现物品（商品）的自动识别和信息的互联大，而体积却越来越小。最基本的ＲＦＩＤ系统示意图与共享。ＲＦＩＤ（ＲａｄｉｏＦｒｅｑｕｅｎｃｙＩｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ），射如图１所示。频识别俗称电子标签。ＲＦＩＤ正是能够让物品“开口说话”的一种技术。ＲＦＩＤ射频识别是一种非接［１］触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无需人工干预，可工作于各种恶劣环境。图１基本ＲＦＩＤ系统框图１ＲＦＩＤ基本理论ＲＦＩＤ技术的基本工作原理：标签进入磁场后，接收阅读器

7、发出的射频信号，通过感应电流所获得１．１ＲＦＩＤ系统结构及工作原理的能量发送出存储在芯片中的产品信息（Ｐａｓｓｉｖｅ［２］ＲＦＩＤ是一种简单的无线系统。其主要由３部Ｔａｇ，无源标签或被动标签），或者主动发送某一频率的信号（ＡｃｔｉｖｅＴａｇ，有源标签或主动标签）；阅读收稿日期：２０１０－１２－１８２０１１／３物联网４９学术研究ＡｃａｄｅｍｉｃＦｏｒｕｍ［３］器读取信息并解码后，送至中央信息系统进行有关成技术和混合式频率合成技术。直接模拟式即频数据处理。率合成的最初方法，优点是简单、易于实现，频率装［２］１．２ＲＦＩＤ分类换时间短，频率增量也可

8、任意小。但因该方法不宜ＲＦＩＤ按应用频率的不同分为低频（ＬＲＦ）、高频单片集成，噪声、谐波等效果差，已被锁相式和直接（ＨＲＦ）、超高频（ＵＲＦ）及微波（ＭＦ），相对