物联网技术与在煤矿的应用02教学文稿.ppt

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1、物联网技术与在煤矿的应用02最基本的RFID系统由三部分组成：标签(Tag)：由耦合组件及芯片组成，每个标签具有唯一的电子编码，附着在物体上标识目标对象；阅读器(Reader)：读取(有时还可以写入)标签信息的设备，可设计为手持式或固定式；天线(Antenna)：在标签和读取器间传递射频信号。电子标签阅读器信息处理系统写入器23RFID频率基本上划归三个范围：（1）低频（30kHz~300kHz）；（2）中高频（3MHz~30MHz）；（3）超高频（300MHz~3GHz）或微波（>3GHz）。根据作用距离，射频识别系统的附加分类是：密耦合（0~1cm）、遥

2、耦合（0~1m）和远距离系统（>1m）。24工作频率范围30kHz~300kHz。典型工作频率有：125KHz，133KHz。一般为无源标签，其工作能量通过电感耦合方式从阅读器耦合线圈的辐射近场中获得。阅读距离一般情况下小于1米。典型应用动物识别、容器识别、工具识别、电子闭锁防盗（带有内置应答器的汽车钥匙）等。与低频标签相关的国际标准有：ISO11784/11785（用于动物识别）、ISO18000-2（125-135kHz）。25主要优势标签芯片一般采用普通的CMOS工艺，省电、廉价；工作频率不受无线电频率管制约束；可以穿透水、有机组织、木材等；非常适合近

3、距离的、低速度的、数据量要求较少的识别应用（例如：动物识别）等。劣势标签存贮数据量较少；只能适合低速、近距离识别应用；与高频标签相比：标签天线匝数更多，成本更高一些。26工作频率3MHz~30MHz，典型工作频率为：13.56MHz。阅读距离一般情况下也小于1米。工作原理与低频标签完全相同。实际应用最多。典型应用电子车票、电子身份证、电子闭锁防盗（电子遥控门锁控制器）等。相关的国际标准有：ISO14443、ISO15693、ISO18000-3（13.56MHz）等。特点中频标准的基本特点与低频标准相似，由于其工作频率的提高，可以选用较高的数据传输速率。射频

4、标签天线设计相对简单，标签一般制成标准卡片形状。27超高频与微波频段的射频标签（微波射频标签）典型工作频率为：433.92MHz，862(902)~928MHz，2.45GHz，5.8GHz。阅读距离一般大于1m，典型情况为4~6m，最大可达10m以上。典型应用移动车辆识别、电子身份证、仓储物流应用、电子闭锁防盗（电子遥控门锁控制器）等。相关的国际标准有：ISO10374，ISO18000-4（2.45GHz）、-5（5.8GHz）、-6（860-930MHz）、-7（433.92MHz），ANSINCITS256-1999等。28EPC(EPCC1G2被接

5、受为ISO18000-6C)ISO（ISO18000-6B）UID读写速度信息位数应用领域频段技术差异采用的组织和企业研发机构标准化组织组织结构地区美国欧洲欧洲为主日本EPCGlobalISOUbiquitousIDCenter芯片：美国国防部，德州仪器，Intel；识别器：Symbol；软件：IBM，微软。目前欧洲也开始参与研发。芯片：STMicroelectronics，Philips；识别器：Nokia，Checkpoint；软件：SAP日立ULSI牵头，NEC、东芝、富士通等国内企业。也有少数外国厂商，如微软，三星等参与。美国军方，FDA和SSA等政

6、府机构，沃尔玛，保洁，吉列，强生，100多家欧美流通企业均为EPC成员。大型零售商，如德国METRO，英国Tesco。NEC(RFID手机)，Sankei，Shogakukan(产品跟踪)。T-EngineForum的475家企业将会采用(大部分为日本企业)902MHz-928MHz(UHF频段)13.56MHz(智能卡)860MHz-950MHz2.45GHz(ISO标准)13.56MHz(智能卡)40kbps～640kbps最多同时读写1000个标签40kbps同时读写数十个标签250kbpsEPCC1G1:64～96位EPCC1G2:96～256位64

7、位128位，可扩展至512位车辆管理、生产线自动化控制、物资跟踪、出入境人员管理。关卡、码头作业和RFID标签数量不大的区域。电子支付、物流、服装、印刷等，在物流等非制造领域使用较为广泛。29感知层由传感器（Sensor）和部分与传感器连成一体的传感网（无源传感器）组成，是物联网最基础的连接和管理对象。传感器（Sensor）——解决“上行”感知和监测执行器（Actuator）——实现“下行”控制传感器和执行器合在一起（Transducer），实现“管控一体化”。30按工作原理分类变换原理举例变电阻温度、热量、比热、压力、压差变磁阻电感式、差动变压器式、涡流式

8、变电容电容式、湿敏式变谐振频率振动膜式变电荷压电式变