0712401-10周鑫 浅析物联网

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1、浅析物联网周鑫(通信工程专业0712401-10)摘要：介绍物联网目前的初步应用与未来发展前景，并浅析物联网所涉及的RFID，WSN等相关技术。关键词：物联网；RDIF；WSN引言物联网(TheInternetofthings)的概念是在1999年提出的，它的定义很简单：把所有物品通过射频识别等信息传感设备与互联网连接起来，实现智能化识别和管理。国际电信联盟2005年一份报告曾描绘“物联网”时代的图景：当司机出现操作失误时汽车会自动报警；公文包会提醒主人忘带了什么东西；衣服会“告诉”洗衣机对颜色和水温的要求等等

2、。物联网把新一代IT技术充分运用在各行各业之中，具体地说，就是把感应器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中，然后将“物联网”与现有的互联网整合起来，实现人类社会与物理系统的整合，在这个整合的网络当中，存在能力超级强大的中心计算机群，能够对整合网络内的人员、机器、设备和基础设施实施实时的管理和控制，在此基础上，人类可以以更加精细和动态的方式管理生产和生活，达到“智慧”状态，提高资源利用率和生产力水平，改善人与自然间的关系。1.物联网的概念与结构物联网，英文简称为IO

3、T（InternetofThings），是指将各种信息传感设备与互联网相结合所形成的网络，其目的是让所有的物品都能够远程感知和控制，并与互联网结合成一个更加智慧的生产生活体系。物联网作为新一代信息技术，必将带来继计算机、互联网与移动通信网之后的世界信息产业第三次浪潮。它的结构可分为射频识别系统和信息网络系统两部分[1]:射频识别系统主要由标签和读写器组成，两者通过RFID空中接口通信。读写器获取产品标识后，通过internet或其他通讯方式将产品标识上传至信息网络系统的中间件，然后通过ONS解析获取产品的对象名

4、称，继而通过EPC信息服务的各种接口获得产品信息的各种相关服务。整个信息系统的运行都会借助Internet的网络系统，利用在Internet基础上的发展出的通信协议和描述语言。因此我们可以说物联网是架构在Internet基础上的关于各种物理产品信息服务的总和。2．物联网的核心技术物联网涉及的技术有很多，其中包括括射频识别(RFID)装置、WSN网络、红外感应器、全球定位系统、Internet与移动网络，网络服务，行业应用软件等。但其中最核心的技术就是RFID（射频识别）技术和WSN（无线传感网络）技术。2.1R

5、FID技术RFID技术的基本工作原理[2]5：标签进入磁场后，接收解读器发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息（PassiveTag，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）；解读器读取信息并解码后，送至中央信息系统进行有关数据处理。一套完整的RFID系统,是由阅读器(Reader)与电子标签(TAG)也就是所谓的应答器(Transponder)及应用软件系统三个部份所组成,其工作原理是Reader发射一特定频率的无线电波能量给Tr

6、ansponder,用以驱动Transponder电路将内部的数据送出，此时Reader便依序接收解读数据,送给应用程序做相应的处理。以RFID卡片阅读器及电子标签之间的通讯及能量感应方式来看大致上可以分成,感应偶合(InductiveCoupling)及反向散射偶合(BackscatterCoupling)两种,一般低频的RFID大都采用第一种式,而较高频大多采用第二种方式。阅读器根据使用的结构和技术不同可以是读或读/写装置，是RFID系统信息控制和处理中心。阅读器通常由耦合模块、收发模块、控制模块和接口单元

7、组成。阅读器和应答器之间一般采用半双工通信方式进行信息交换，同时阅读器通过耦合给无源应答器提供能量和时序。在实际应用中，可进一步通过Ethernet或WLAN等实现对物体识别信息的采集、处理及远程传送等管理功能。应答器是RFID系统的信息载体，目前应答器大多是由耦合原件（线圈、微带天线等）和微芯片组成无源单元[3]图1RDIF工作原理当前，RFID技术研究主要集中在工作频率选择、天线设计、防冲突技术等方面[4]2.1.1工作频率选择工作频率选择是RFID技术中的一个关键问题。工作频率的选择既要适应各种不同应用需

8、求，还需要考虑各国对无线电频段使用和发射功率的规定。当前RFID工作频率跨越多个频段，不同频段具有各自优缺点，它既影响标签的性能和尺寸大小，还影响标签与读写器的价格。此外，无线电发射功率的差别影响读写器作用距离。2.1.2RFID天线研究天线是一种以电磁波形式把无线电收发机的射频信号功率接收或辐射出去的装置。5天线按工作频段可分为短波天线、超短波天线、微波天线等；按方向性可分为全向天线