物联网介绍
一、物联网介绍
物联网(The Internet of things)在互联网基础上,通过射频识别(RFID)、红外感应器、、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,将任何物品与互联网相连接,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、追踪、监控和管理的一种网络技术叫做物联网技术。物联网被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。
“物联网”概念的问世,打破了之前的传统思维。过去的思路一直是将物理基础设施和IT基础设施分开:一方面是机场、公路、建筑物,而另一方面是数据中心,个人电脑、宽带等。而在“物联网”时代,钢筋混凝土、电缆将与芯片、宽带整合为统一的基础设施,在此意义上,基础设施更像是一块新的地球工地,世界的运转就在它上面进行,其中包括经济管理、生产运行、社会管理乃至个人生活。
物联网相关技术已经广泛应用于交通、物流、教学、医疗、卫生、安防、家居、旅游及农业等领域,在未来3年内中国物联网产业将在智能电网、智能家居、数字城市、智能医疗、车用传感器等领域率先普及,五个领域将实现三万亿的总产值。中国是物联网国际标准的主导国,标志着我国在未来物联网发展领域将占据举足轻重的地位。如何促进技术也理念革新,
突破物联网发展瓶颈,把撑物联网发展态势,加强行业经验交流,谋求行业资源整合与优势互补等将成为中国物联网发展面临的问题。
二、RFID技术介绍
1、何谓RFID
RFID是英文"Radio Frequency Identification"的缩写,中文称为无线射频身份识别、感应式电子芯片或是近接卡、感应卡、非接触卡...等等,是非接触式自动识别技术的一种
最简单的RFID系统是由卷标(Tag)、读取器(Reader)和天线(Antenna)三部分组成:当卷标进入磁场区域后,接收的读取器发出信号,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(Passive Tag,无电源卷标或称被动卷标),或者主动发送某一频率的信号(Active Tag,有电源卷标或称主动卷标);读取器读取信息并译码后,送至中央信息系统进行有关的处理,但在实际应用中需要其它的软硬件支持。
2、RFID之特性
(一) 数据的读写(Read Write)机能:
只要通过RFID Reader即可不需接触,直接读取讯息至数据库内,且可一次处理多个标签,并可以将物流处理的状态写入标签,供下一阶段物流处理的读取判断之用。
(二) 容易小型化和多样化的形状:
RFID在读取上并不受尺寸大小与形状之限制,不需为了读取精确度而配合纸张的固定尺寸和印刷品质。此外,RFID TAG更可往小型化与多样型态发展,以应用在不同产品。
(三) 耐环境性:
纸张一受到脏污就会看不到,但RFID对水、油和药品等物质却有强力的抗污性。RFID在黑暗或脏污的环境之中,也可以读取数据。
(四) 可重复使用:
什么是物联网的基础由于RFID为电子数据,可以反复被覆写,因此可以回收标签重复使用。如被动式RFID,不需要电池就可以使用,没有维护保养的需要。
(五) 穿透性:
RFID若被纸张、木材和塑料等非金属或非透明的材质包覆的话,也可以进行穿透性通讯。不过如果是铁质金属的话,就无法进行通讯。
(六) 数据的记忆容量大:
数据容量会随着记忆规格的发展而扩大,未来物品所需携带的资料量愈来愈大,对卷标所能扩充容量的需求也增加,对此RFID不会受到限制。
3、RFID之使用频率现况
为避免各国无线电频率使用标准不一,造成使用上的混乱与困扰,国际上大多遵守国际电信联合会(ITU)的规范。目前RFID使用的频率有6种,分别为135KHz以下、、、860M~930MHz(即UHF)、以及,其各有特和缺陷。135KHz以下传输距离短约10公分左右,通讯速度慢。此频段在绝大多数的国家属于开放,不涉及法规开放和执照申请的问题,因此使用最广,主要使用在宠物、门禁管制和防盗追踪。薄化的效果最佳传输距离为1公尺以下,代表性应用为会员卡、识别证、飞机机票和建筑物出入管理,通讯距离10公分
左右的近距离非接触式IC卡发展快速。UHF频段的RFID标签最远可达近5公尺的传输距离,可大幅提升现阶段的应用层次,通讯品质佳,适合供应链品项管理,但有各国频率法规不一的问题,现有的使用者频率腾挪问题必不可免,否则跨区应用必然会出现管理的盲点。
4、RFID与条形码之差异性比较
目前全球以千亿计的大小商品,都靠着产品上一条条粗细不一的线条(条形码)来辨别身分。但是条形码只能记载着产品简单的背景,例如生产商和品项名称,而且还得透过红外线接触扫瞄才能读取数据。更重要的是目前全世界每年生产超过五亿种商品,而全球通用的商品条形码,由十二位排列出来的条形码号码已经快要用光了。条形码是只读的、需要对准标的、一次只能读一个、且容易破损;而RFID是可擦写的、使用时不需对准标的、同时可读取多个、坚固全天候使用,可不需人力介入操作。所以条形码是有可能被RFID标签替代的。
5、RFID应用范围
RFID之应用相当广泛,最常见的应用为:
* 门禁管制:人员出入门禁监控、管制及上下班人事管理
* 回收资产:栈板、货柜、台车、笼车等可回收容器管理
* 货物管理:航空运输的行李识别,存货、物流运输管理
* 物料处理:工厂的物料清点、物料控制系统
* 废物处理:垃圾回收处理、废弃物管控系统
* 医疗应用:医院的病历系统、危险或管制之生化物品管理
* 交通运输:高速公路的收费系统
* 防盗应用:超市的防盗、图书馆或书店的防盗管理
* 动物监控:畜牧动物管理、宠物识别、野生动物生态的追踪
* 自动控制:汽车、家电、电子业之组装生产
* 联合票证:联合多种用途的智能型储值卡、红利积点卡
6、RFID面临的问题
RFID在推广应用中遇到了不少挑战,主要表现在 成本、标准、精确度与应用模式等方面。主要表现在下面几个方面:缺乏成熟的应用模式和行业标准,以及相关产品标准不统一。
1.标准化问题
RFID技术又不像条码,虽有常用的共同频率范围,但制造厂商可以自行改变,此外,标签上的芯片性能,存储器存储协议与天线设计约定等,也都没有统一标准。尽管RFID的有关标准正在逐步开发制定、不断完善,但是不同国家又有自己的规则。
2.价格问题是制约RFID标签推广应用市场发展的巨大瓶颈之一
RFID系统不论是标签、读取器和天线,其价格都比较昂贵。在新的制造工艺没有普及推广之前,高成本的RFID标签只能用于一些本身价值较高的产品。目前一个RFID标签的价格约为1~5元,对一些价位较低商品,采用高档RFID标签显然不划算。
3.技术的突破
RFID技术上尚未完全成熟,特别是应用于某些特殊的产品,如液体或金属罐等时,大量RFID标签无法正常起作用。标签的可靠性也是个大问题。就目前看来,现在普遍使用的134KHz和因传输距离太短,限制了阅读器和RFID标签间的传输距离,使若干标签不能有效地被读取,标签失效率很高。此外,RFID标签与读取机有方向性,射频识别讯号易被物体阻断,也是RFID技术发展一大挑战。即使贴上双重标签,仍有3%的标签无法识别。 

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