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物联网技术应用汇编(三篇)

发布时间:2023-10-09 17:43:02

绪论:一篇引人入胜的物联网技术应用,需要建立在充分的资料搜集和文献研究之上。搜杂志网为您汇编了三篇范文,供您参考和学习。

物联网技术应用

篇1

一、物联网的定义

1999年由麻省理学院自动标识中心提出物联网的概念,英文名:Internet of Things,也称为Web of Things。指的是将无处不在的末端设备和设施,包括具备“内在智能”的传感器、移动终端、工业系统、楼控系统、家庭智能设施、视频监控系统等、和“外在使能”的,如贴上RFID的各种资产、携带无线终端的个人与车辆等等“智能化物件或动物”或“智能尘埃”,通过各种无线或有线的长距离通讯网络实现互联互通、应用大集成、以及基于云计算的SaaS营运等模式,在内网、专网、和互联网环境下,采用适当的信息安全保障机制,提供安全可控乃至个性化的实时在线监测、定位追溯、报警联动、调度指挥、预案管理、远程控制、安全防范、远程维保、在线升级、统计报表、决策支持、领导桌面等管理和服务功能,实现对“万物”的“高效、节能、安全、环保”的“管、控、营”一体化TaaS服务。

二、物联网的技术框架

物联网是传统IP网络的延伸和扩展,将网络用户端延伸和扩展到物与物之间,是一种新型的信息传输和交换形式,从技术架构上来看,物联网可分为以下三层:

1.感知层:由各种传感器以及传感器网关构成,包括二氧化碳浓度传感器、温度传感器、湿度传感器、二维码标签、RFID标签和读写器、摄像头、GPS等感知终端。

感知层的作用相当于人的眼耳鼻喉和皮肤等神经末梢,它是物联网获识别物体,采集信息的来源,其主要功能是识别物体,采集信息。

2.网络层:由各种私有网络、互联网、有线和无线通信网、网络管理系统和云计算平台等组成,相当于人的神经中枢和大脑,负责传递和处理感知层获取的信息。

3.应用层:是物联网和用户(包括人、组织和其他系统)的接口,它与行业需求结合,实现物联网的智能应用。

三、物联网的关键技术

1.射频识别(RFID)

它是20世纪90年代开始兴起的一种无接触自动识别技术,又称“电子标签”,是物联网核心技术之一,执行物联网的“眼”和“嘴”功能,它的存在才使物品“开口说话”成为可能。

RFID射频识别是一种非接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,识别工作无须人工干预,可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签,操作快捷方便。RFID技术与互联网、通信等技术相结合,可实现全球范围内物品跟踪与信息共享。

2.无线传感网络技术

无线传感网(WSN)是集分布式信息采集、传输和处理技术于一体的网络信息系统,以其低成本、微型化、低功耗和灵活的组网方式、铺设方式以及适合移动目标等特点受到广泛重视。物联网正是通过遍布在各个角落和物体上的形形的传感器以及由它们组成的无线传感网络,来感知整个物质世界的。

四、物联网的主要应用

信息时代,物联网无处不在。物联网与其说是网络,不如说是应用。物联网应用涉及国民经济和人类社会生活的方方面面。由于物联网具有实时性和交互性的特点,因此,物联网的应用领域主要有如下。

1.物联网在智能交通中的应用

在交通控制方面,可以通过检测设备,在道路拥堵或特殊情况时,系统自动调配红绿灯,并可以向车主预告拥堵路段、推荐行驶最佳路线。还可以自动检测并报告公路、桥梁的“健康状况”,还可以避免过载的车辆经过桥梁,也能够根据光线强度对路灯进行自动开关控制。

在公交方面,物联网技术构建的智能公交系统通过综合运用网络通信、GIS地理信息、GPs定位及电子控制等手段,集智能运营调度、电子站牌、IC卡收费、ERP(快速公交系统)管理等于一体。通过该系统可以详细掌握每辆公交车每天的运行状况。另外,在公交候车站台上通过定位系统可以准确显示下一趟公交车需要等候的时间;还可以通过公交查询系统,查询最佳的公交换乘方案。

停车难的问题在现代城市中已经引发社会各界的热烈关注。通过应用物联网技术可以帮助人们更好地找到车位。智能化的停车场通过采用超声波传感器、摄像感应、地感性传感器、太阳能供电等技术,第一时间感应到车辆停入,然后立即反馈到公共停车智能管理平台,显示当前的停车位数量。同时将周边地段的停车场信息整合在一起,作为市民的停车向导,这样能够大大缩短找车位的时间。

2.物联网在能源管理与公共事业中的应用

预计到2020年,中国将成为世界上最大的能源消费国。由于电网系统效率低下,发电和输电过程中浪费非常严重。现在,我们可以利用高科技对事物有更透彻的感知和度量,不管是安装在室内的计量器还是发电厂里的涡轮。所有这些感知和度量支持我们更好的收集信息和数据,透过先进的分析工具产生智能洞察,再以此实时地做出更好的决策。仪表管理技术的进步使个人和企业可以选择使用能源的方式和时间,这就为使用风能和太阳能等利于环保的能源奠定了基础。对于电力提供商而言,智慧的电力意味着更高的电力的可靠性和电力质量,更短的停电恢复时间,进而实现更高生产率和对电力潜在障碍的防护,从而更精确地预测需替换的资产设备及支出。智能电表与停电智能管理已经应用。

3.物联网在智能家庭中的应用

如果简单地将家庭里的消费电子产品连接起来,那么只是—个多功能遥控器控制所有终端,仅仅实现了电视与电脑、手机的连接,这不是发展数字家庭产业的初衷。只有在连接家庭设备的同时,通过物联网与外部的服务连接起来,才能真正实现服务与设备互动。有了物联网,就可以在办公室指挥家庭电器的操作运行,在下班回家的途中,家里的饭菜已经煮熟,洗澡的热水已经烧好,个性化电视节目将会准点播放;家庭设施能够自动报修;冰箱里的食物能够自动补货。

4.物联网在智能物流中的应用

通过在物流商品中植入传感芯片(节点),供应链上的购买、生产制造、包装/装卸、堆栈、运输、配送/分销、出售、服务每—个环节都能无误地被感知和掌握。这些感知信息与后台的GIS/GPS数据库无缝结合,成为强大的智慧的供应链。

智慧的供应链将促使物理网络和数字网络融合,将先进的传感器、软件及相关知识整合到系统中。智慧的供应链的价值在于我们可以从各种数据中抽取有价值的信息。包括基于地理空间或位置的信息、关于产品属性的信息、产品流程、条件、供应链关键业绩指标等,以及数据流的速度。智慧的供应链可以满足21世纪的需求,它可以提高效率(如动态供求均衡、预测事件检测和解决、旨在降低库存的库存水平和产品位置高度可视性)、降低风险(例如降低污染和召回事件的发生频率及其影响、减少产品责任保金、减少伪劣消费产品),也能减少供应链的环境保护压力(如降低能源和资源消耗、减少污染物排放)。

5.物联网在其他方面的应用

(1)定位导航

物联网与卫星定位技术、GSM/GPRS/CDMA移动通讯技术、GIS地理信息系统相结合,能够在互联网和移动通信网络覆盖范围内使用GPs技术,使用和维护成本大大降低,并能实现端到端的多向互动。

(2)食品安全控制

食品安全是国计民生的重中之重。通过标签识别和物联网技术,可以随时随地对食品生产过程进行实时监控,对食品质量进行联动跟踪,对食品安全事故进行有效预防,极大地提高食品安全的管理水平。

(3)零售

RFID取代零售业的传统条码系统(Barcode),使物品识别的穿透性(主要指穿透金属和液体)、远距离以及商品的防盗和跟踪有了极大改进。

(4)数字医疗

以RFID为代表的自动识别技术可以帮助医院实现对病人不问断地监控、会诊和共享医疗记录,以及对医疗器械的追踪等。而物联网将这种服务扩展至全世界范围。

RFID技术与医院信息系统(HIS)及药品物流系统的融合,是医疗信息化的必然趋势。

(5)防入侵系统

通过成千上万个覆盖地面、栅栏和低空探测的传感节点,防止入侵者的翻越、偷渡、恐怖袭击等攻击性入侵。上海机场和上海世界博览会已成功采用了该技术。

五、结束语

随着社会生活、生产中不断催生的新的需求,物联网技术还将通过自身的创新来满足用户的需求,提供越来越广泛的应用。目前物联网的发展正处起步阶段,仍然面临技术完备性不足、产品成熟度低、成本偏高等诸多制约因素。尽管物联网道路曲折,但前途绝对光明。互联网也是经历过一场泡沫才走到今天,一旦相关技术和配套系统得以完善,物联网市场也一定会爆炸式增长。因为,随时、随地、随物的自由交流,始终是人类长期追求的最高目标。相信在不久的将来我们一定会看到一个充满生机与活力的物联网。

参考文献:

[1]香港物联传媒集团.物联网世界,2010.

[2]张铎.物联网大趋势[M].清华大学出版社,2010.

[3]毛京丽,李文海.数据通信原理[M].北京:北京邮电大学出版社,2007,2.

篇2

中图分类号:TP393文献标识码:A文章编号:2095-1302(2012)05-0082-02

0引言

1999年,美国麻省理工学院的Auto ID研究所提出了物联网概念,至今已十多年了。目前,物联网在许多行业都有应用,很多专家认为,物联网将是信息产业的第三次浪潮。2010年,我国的许多两会代表建议将物联网升格为国家战略级产业;在2011年两会期间,浪潮集团董事长孙丕恕、邓中翰院士和邬贺铨院士等代表,都对物联网提出了相关提案和建议。现在很多地方政府都将物联网作为产业发展重点。

1物联网概述

物联网(Internet of Things, IoT)泛指物物相联之网,目前一般认可的定义是[1]:通过射频识别标签(RFID)、二维码标签、红外感应器、全球定位系统(GPS)等各类传感器/敏感器技术和设备,按约定的协议,将物品与网络连接起来进行信息交换和通信,达到智能识别、定位、监控和管理的网络。

从网络范畴考虑,物联网可以理解为“公网/专网+传感网”。一般的公网就是互联网;专网可以指公司内网/局域网;传感网是物联网的一种末梢网络和感知延伸网[1],传感网主要用来连接事物和感知信息。

中国通信标准化协会(CCSA)将物联网分为三层:第一层为感知层,通过传感器来进行事物连接和信息感知,感知层的核心技术有传感器、RFID、GPS等;第二层是网络层,是异构融合的泛在通信网络,用来传输和处理信息,其包括接入网和核心网,接入网用于有线接入和无线接入(如WSN),核心网是基于IP的统一、扩展的网络,它基于目前的电信网和互联网;第三层是应用层,是业务支撑和运营管理层,如云计算、数据挖掘等。

2物联网的核心技术

由物联网的上述定义可知,物联网能够识别、定位、监控和管理,因此,支持物联网的核心技术包括感知识别技术、信号处理技术和架构技术等[2]。

2.1感知识别技术

物联网要能实现“物物相联、人物互动”,首先应当采集数据。一般来说,为了降低成本,采集设备中的MCU控制器都是用嵌入式系统来实现的。同时,为了实现智能化,采集设备都应装有操作系统。现实生活中应用最多的采集设备是射频识别标签(RFID),该技术比较成熟。目前物联网的数据采集技术有传感器技术、嵌入式系统技术、采集设备和核心芯片等几种。

2.2信号处理技术

当采集设备获得各种原始数据后,智能信号处理便可对这些原始数据进行处理,以获得目标数据。物联网信号处理的核心和关键技术有云计算、多物理量检测、信号提取、信号调理、信号变换和信号分析等。

云计算是基于互联网的计算方式,实质是对现有计算资源的一次再分配。它的核心理念是将计算能力或计算服务作为一种商品,卖给需要它的公司,从而让公司节约硬件采购成本。云计算将是未来信息服务的一种发展趋势,它已经在全世界有了广泛应用,因而有着很大的发展前景。

2.3技术架构

面向服务的架构(SOA)就是以信息化、模块化为服务的架构,其核心是将服务和技术分离,以提高服务的重用性。SOA有三部分:服务提供、服务注册和服务请求。物联网中带有RFID的各类嵌入式设备,既是SOA应用中天然的服务提供者,也是SOA体系中天然的服务请求者。将SOA整合到物联网的服务应用中,可以对松散耦合的粗粒度应用组件进行分布式部署、组合和使用,从而实现服务提供和和服务具体使用方式的分离[3]。

3物联网应用分析

目前,物联网在各行各业都有应用,本文分别介绍不停车收费系统、家居安防系统和手机支付等三个方面的应用。

3.1不停车收费系统(ETC)

随着人们经济生活水平的提高,交通基础设施的大量投入和快速发展,路桥的交通流量越来越大,传统的停车式人工收费系统所造成的交通堵塞现象日益突出,大大制约了交通网络作用的发挥。采用增加收费通道的数量,不仅需要大量的投资,而且不能有效解决交通堵塞现象,因而十分需要高效、可实现路桥自动管理的新型收费系统。

ETC是以先进的计算机和通信技术作为技术保障的收费系统,当车辆经过ETC收费车道时,不需停车,因而可以大大提高收费车道的通行能力,也堵住了收费漏洞,同时也可以让交通部门及时掌握路桥的车流信息。

ETC收费系统要求在车辆上安装电子标签,然后通过无线通信技术,让电子标签和ETC通道上的微波天线RSU进行通信和信息交换,最后利用计算机联网技术和银行实现后台结算。

ETC车道控制系统一般应具有车辆进出检测、车牌抓拍与识别、收费交易等部分,包括地感线圈、车辆检测器、路侧天线设备(RSU)、MTC控制柜、ETC控制柜等。系统工作流程如下:

(1)ETC车辆进入ETC通道时,先触发地感线圈一,同时进入无线微波通信区域,启动RSU设备,完成交易;

(2)根据交易结果确定栏杆是否抬起,同时进行综合信息显示;

(3)车辆继续前进,触发地感线圈二,系统抓拍车牌和识别车牌;

(4)若交易不成功,则可人工完成交易。

3.2家居安防系统

随着现代生活水平的提高,大家对家庭生命财产安全非常重视。以前的家庭报警装置一般都采用电话线和电缆方式,该方式存在投资成本较大、维护费用较高、可靠性差和报警不及时等不足,于是,基于物联网的家居安防系统就非常受欢迎,此系统不受地域、环境和时间的限制,它能分散布点、集中监控,而且具有可靠性高、维护费用低廉等优点。

基于物联网的智能家居安防系统一般采用嵌入式微处理器作为主控制器(MCU),它主要通过射频通信的方式来接收报警信息,并通过TCP/IP网络,让远程监测端实时监测家居。家居安防主要可应用于火灾、煤气泄露、非法入室等三方面。系统将拥有EPC码的电子标签设备安装在有安全隐患的区域,该区域可称为监测防区。远程监测端(RM)一般装在宿舍、小区保安室等地方。其系统结构框图如图1所示。

3.3手机支付

手机支付也称为移动支付,主要是移动用户利用手机对消费的产品或服务进行账务支付,此支付方式不仅可以方便用户,也让银行有部分利润。随着3G技术的发展,手机支付的应用越来越广。手机支付最早是利用手机短信接入方式来进行支付,目前流行的是刷卡手机,几大运营商都大力推广。现在手机支付方式有RFID和NFC两种。

RFID支付方式主要是利用RFID-SIM卡和移动运营商提供消费支付平台来实现,类似于支付宝。一个基于RFID的GPRS移动支付系统有五个部分:移动终端、通信网络、移动安全交易系统、银行和认证中心。移动终端包括RFID标签、能进行移动支付的手机和可读取RFID的POS机。一般RFID POS机利用RFID技术来获取用户信息,并采用GPRS方式和移动平台进行联结,手机用户则利用手机移动支付软件与移动支付平台进行信息处理,以完成支付。

NFC是一种近距离无线通信方式,是由飞利浦、诺基亚、索尼等厂商共同推荐的一项无线技术。NFC的短矩离交互可以简化认证识别过程,NFC优于红外线和蓝牙传输方式。NFC芯片装在手机上,手机用户可以进行小额电子支付。当NFC手机内置NFC芯片后,实质上就组成了RFID模块的一部分,因而可以作为RFID无源标签来使用。

目前,我国的三大运营商都有相应的支付模式。其中,中国联通需要使用内置NFC芯片的定制刷卡手机;中国电信需要购买手机支付SD卡,如天翼手机;中国移动只需将SIM卡换成集成RFID的SIM卡,因而可以避免手机的大量更换。目前,中国移动的手机支付业务量最大。

4结语

物联网是多种技术融合的新型技术体系,它在多种应用中能明显提高效率,具有很大的经济价值,因此,物联网的快速发展,必将大大推动物物相联、人物互动的信息化建设。

参考文献

[1]朱洪波.物联网的技术思想与应用策略研究[J].通信学报,2010(11):2-9.

[2]彭瑜.物联网技术的发展及其工业应用的方向[J].自动化仪表,2011(1):1-7.

篇3

1引言

本文主要介绍了物联网的研究背景和EPC的内容,然后讲述相关技术之一即EPC/无线射频技术的相关原理及其实际应用。

课题研究背景

21世纪是一个以网络计算机为核心的信息时代。数字化、网络化与信息化、经济全球化是21世纪的时代特征。随着信息技术的迅速发展,经济全球化不断加快。通过计算机技术、数据通讯和互联网技术实现现代物流和电子商务已经成为大势所趋。随着全球经济一体化,信息网络化进程的加快,在技术革新迅猛发展的背景下,为满足对单个产品的标识和高效识别,美国麻省理工学院的自动识别实验室在美国统一代码委员会(UCC)的支持下,提出:要在计算机互联网的基础上,利用RFID、无线数据通信技术,构造一个覆盖世界万物的系统还提出了产品电子代码(EPC)的概念,随后由国际物品编码协会和美国统一代码委员会主导,实现了全球统一标识系统中的GTIN编码体系与EPC概念的完善结合,将EPC纳入了全球统一标识系统,从而确立了EPC在全球统一标识体系中的战略地位.。EPC标签是编号(每一个商品唯一的号码,“牌照”)的载体,当EPC标签贴在物品上或内嵌在物品中的时候,即将该物品与EPC标签中的产品电子码建立起了一对一的对应关系。EPC标签从本质上来说是一个电子标签,通过射频识别系统的电子标签读写器可以实现对EPC标签内存信息的读取。这个内存信息通常就是产品电子码,产品电子码经读写器上报给物联网中间件,经处理后存储在分布式数据库中。用户查询产品信息时只要在网络浏览器的地址栏输入产品名称、生产商、供货商等信息,就可以实时获悉产品在供应链中的状况。这整个系统我们目前把它称为物联网。物联网旨在提高现代物流、供应链管理水平,降低成本,被誉为是一项具有革命性意义的现代物流信息管理新技术。物联网的结构如图1.1所示:

图1.1 物联网的结构

由上图可以看出,物联网的整个结构可分为射频识别系统和信息网络系统两部分。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 EPC系统组成与特点

2.1 EPC系统的组成

(1)EPC编码标准

EPC编码是EPC系统的重要组成部分,它是对实体及实体的相关信息进行代码化,通过统一并规范化的编码建立全球通用的信息交换语言。

(2)EPC标签

EPC标签是装载了产品电子代码的射频标签,通常EPC标签是安装在被识别对象上,存储被识别对象相关信息。标签存储器中的信息可由读写器进行非接触读/写。

(3)解读器

解读器是利用射频技术读取标签信息、或将信息写入标签的设备。读写器读出的标签的信息通过计算机及网络系统进行管理和信息传输。

(4)Savant(神经网络软件)

Savant是一个物联网系统的“中间件”,用来处理从一个或多个解读器发出的标签流或传感器数据,之后将处理过的数据发往特定的请求方。

(5)对象名解析服务(Object Naming Service: ONS)

EPC标签对于一个开放式的,全球性的追踪物品的网络需要一些特殊的网络结构。因为标签中只存储了产品电子代码,计算机还需要一些将产品电子代码匹配到相应商品信息的方法。这个角色就由对象名称解析服务(Object Naming Service: ONS)担当,它是一个自动的网络服务系统,类似于域名解析服务(DNS),DNS是将一台计算机定位到万维网上的某一具体地点的服务。

(6)物理标记语言(Physical Markup Language PML)

实体标记语言(PML)通过一种通用的、标准的方法来描述我们所在的物理世界。PML的目标是为物理实体的远程监控和环境监控提供一种简单、通用的描述语言。可广泛应用在存货跟踪、自动处理事务、供应链管理、机器控制和物对物通讯等方面。

2.2 EPC系统的特点

(1)开放的体系结构

EPC系统采用全球最大的公用的刀又TERNET网络系统。这就避免了系统的复杂性,同时也大大降低了系统的成本,并且还有利于系统的增值。梅特卡夫(Metcalfe)定律表明,一个网络大的价值是用户本系统是应该开放的结构体系远比复杂的多重结构更有价值。

(2)独立的平台和高度的互动性

EPC系统识别的对象是一个十分广泛的实体对象,因此,不可能有那一种技术适用所有的识别对象。同时,不同地区,不同国家的射频识别技术标准也不相同。所以开放的结构体系必须具有独立的平台和高度的交互操作性。EPC系统网络建立在INTERNET网络系统上可以与INTERNET网络所有可能的组成部分协同工作

(3)灵活的可持续发展的体系

EPC系统是一个灵活的开放的可持续发展的体系,可在不替换原有体系的情况下就可以做到系统升级。

3 关键技术及其应用

3.1 EPC/无线射频识别技术(RFID)技术

无线射频识别是一种非接触式的自动识别技术,它的工作原理如下:使用射频电磁波通过空间耦合(交变磁场或电磁场)在阅读器和进行识别、分类和跟踪的移动物品(物品上附着有RFID标签)之间实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术。RFID是一种利用电磁能量实现自动识别和数据捕获技术,可以提供无人看管的自动监视与报告作业。

具体的工作原理如下:当装有电子标签的物体接近微波天线时,阅读器受控发出微波查询信号。安装在物体表面的电子标签收到经微波天线发出的查询信号后,根据查询信号中的命令要求,将标签中的数据信息反射回微波天线。微波天线接收到电子标签反射回的微波合成信号后,经阅读器内部微处理器处即可将电子标签中的识别代码等信息分离出来。这些识别信息作为物体的特征数据被传送到控制计算机作进一步处理,从而完成与物体有关的信息查询、统计、管理等应用。整个识别工作无须人工干预,可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签,并且阅读器能自行判断RFID标签是否被重复读取处理。RFID技术的这些功能特性很适合流水线上产品的控制,以实现流水作业管理,得以使整个流水线管理自动化。

图3.1 RFID的工作原理

如图3.1所示,RFID系统一般由RFID系统由阅读器、应答器(标签)和应用系统三部分组成,通过电波在响应媒介和询问媒介间传递信息。阅读器,一般是一台内含天线和芯片解码器的阅读(有时还可以写入)设备,可设计为手持式或固定式;阅读器可无接触地读取并识别电子标签中所保存的电子数据,从而达到自动识别体的目的。通常阅读器与电脑相连,所读取的标签信息被传送到电脑上进行下一步处理。应用系统,一般是由计算机支撑的有线或无线管理系统。视不同应用要求,对于实时型的智能型控制器,不一定必须要有后台应用系统。标签,主要是射频标签,响应端内含天线,两者组成所谓的“雷达收发机”,以卡、标签等形式存在。

整体的EPC网络操作依赖于RFID系统和网络应用系统的介入,使产品信息有效的传播。安装在不同需求链环境的解读器可以读取标签中储存的产品数据。因此供应链数据可以通过网络及时地检查、更新或者交换信息。图3.2显示了EPC网络系统的结构。

图3.2 EPC网络系统的结构

在由EPC标签、识读器、Savant服务器、Internet、ONS服务器、PML服务器以及众多数据库组成的实物互联网中,识读器读出的EPC只是一个信息参考(指针),由这个信息参考从INTERNET找到IP地址并获取该地址中存放的相关的物品信息,并采用分布式Savant软件系统处理和管理由识读器读取的一连串EPC信息。由于在标签上只有一个EPC代码,计算机需要知道与该EPC匹配的其它信息,这就需要ONS来提供一种自动化的网络数据库服务,Savant将EPC传给ONS,ONS指示Savant到一个保存着产品文件的PML服务器查找,该文件可由Savant复制,因而文件中的产品信息就能传到供应链上,相对应地,EPC系统的工作流程下图(图3.3)所示:

图3.3 EPC系统工作流程图

EPC系统是一个全球的大系统,供应链各个环节,各个节点,各个方面都可受益,但对低价值的识别对象来说,如:食品,消费品等,它们对EPC系统引起的附加价格十分敏感。EPC系统正在考虑通过本身技术的进步,进一步阳氏成本,同时通过系统的整体运作使供应链管理得到更好的运作,提高效益,以便抵消和降低附加价格。

EPC/RFID物品识别的目标是为每一物理实体提供唯一标识。它与传统条码技术相比有以下几方面的优点:

(1)唯一标识。条码只能识别一类产品, 而无法识别单品, 因此条码容易伪造。RFID却可以为单品提供唯一标识。

(2)读取方便。条码是可视传播技术。即扫描仪必须“看见”条码才能读取它, 这表明人们通常必须将条码对准扫描仪才有效。相反, 无线电识别并不需要可视传输技术, 射频标签只要在识读器的读取范围内就可以了, 甚至可以穿过外包装进行识别。这大大减少了人的参与, 提高了识别效率。

(3)长寿耐用。纸型条码容易破损和受到污染。而RFID电子标签可以应用于粉尘、油污等高污染环境和放射性环境。

(4)动态更改。条码信息一旦需要更改就必须重贴, 而RFID电子标签中的信息可以编辑, 便于更新。

(5)可扩展性。RFID电子标签存储的是电子数据, 在需要的时候可以改变其中的编码结构, 便于升级。

(6)RFID电子标签可以设置密码, 保密性强。

虽然EPC/RFID与条码技术相比有巨大的优势, 但是条码技术作为一项十分成熟的技术在物联网中仍然可以起到一定的作用。EPC代码实际上是种编码手段, EPC并没有对其信息载体进行任何限制, 我们现在有飞速发展起来的射频识别技术, 也有成熟的条码技术, EPC码可以储存在RFID芯片中, 同样可以储存在条码中。

电子标签广泛采用后的隐私间题和环保问题一直有争论。而EPC在某些产品上采用条码技术,可以有效的解决目前普遍关注的射频标签如何避免隐私的问题、磁污染问题和废弃标签中芯片的处理间题。

3.2 EPC/RFID技术应用

物联网技术的应用可以使电子商务变得更强大, 它使消费者可以在网上查到任何一家商店的任何一件商品, 选择起来得心应手。在物流领域,RFID电子标签可以应用于自动仓储库存管理、产品物流跟踪、供应链自动管理、产品装配和生产管理、产品防伪等多个方面。

2006年高科技项目申报国家共拨款1亿2800乃人民币用以支持20项课题研究,其中“RFID系统测试技术研究及开放平台建设”、“RFID应用方案公共测试系统建设”、“符合ISO 18000-6 Type B/C标准的(UHF)标签芯片研发和产业化”、“RFID标签集成技术研究及产业化”、“RFID公共服务体系架构设计及应用服务关键技术研究与开发”.“区域RFID信息公共服务平台关键技术研究与开发”、“RFID标准研究与制定”这七项课题约占全部经费的50%。由此可见,在前一次的项目攻坚中主抓公共项目的基础建设.RFID设备的生产以及产业链完善建设以及RFID使用规范标准化。这对于我国RFID技术及应用这座宏伟大厦来说无异于坚实的地基。目前,此番不少课题已经相继取得了进展,部分已得到业界的认可。如中科院自动化所承担的物流领域研究和贵州茅台酒股份有限公司的RFID技术在茅台酒防伪的应用等,特别是RFID技术在票务和食品安全领域中的成果更被及时应用到奥运会中。依据目前情况来看RFID的产业化发展在各个地区已经呈现出相对完整产业链,无论是封装.标签的印刷方的提供。

在此讲述一个RFID在图书馆中的应用例子。RFID对图书馆及读者来说,较之条码识别具有明显的优势。在图书馆管理中,利用RFID的无线传输能力和大容量的数据储存,可以极大地提高图书馆管理的效率。RFID优势具体表现为:①简化借还书服务工作。目前图书馆的借还书作业除了刷条形码外,还需做上磁及消磁的繁琐工作,以RFID卷标取代条形码、磁条,不用一本书一本书的用扫描仪扫描条形码,并且可以一次读取多笔资料,同时减少读者的等待时间及馆员的例行业务,提升了图书馆的服务品质及形象;②容易查找错架、乱架的图书。利用RFID无线电波感应技术。使放置错架的图书能很快被发现,提高图书馆馆员整架的工作效率;③加速盘点工作。目前图书馆盘点的方式一定要将书从书架上将每一本书取出,RFID Tag以无线电波传送信息,可以一次读取数个RFID卷标资料。简化盘点工作;④耐环境性。RFID对水、油和药品等物有强力的抗污性,且在黑暗及脏污的环境之中也可以读取数据;⑤可重复使用及穿透性。RFID卷标可以回收重复使用。并且若RFID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;⑥读者自助借还书。图书馆提供自助借还书外围设备,则读者可以自行办理图书的借还。

总结:本文讲述了物联网研究的相关背景及其内容,然后介绍了产品电子代码(EPC)系统的相关知识,最后讲述相关技术之一即EPC/无线射频技术的相关原理及其在图书馆中的实际应用。

参考文献

1.田美花.基于RFID技术的生产执行系统关键技术研究.青岛:中国海洋大学,2007。

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