物联网关键技术--智能芯片应用实例有哪些?请教各位!

1高速公路自动收费及交通管理
高速公路自动收费系统是RFID技术最成功的应用之一。目前中国的高速公路发展非常快，地区经济发展的先决条件就是有便利的交通条件，而高速公路收费却存在一些问题，一是交通堵塞，收费站口，许多车辆要停车排队，成为交通瓶颈问题；二是少数不法的收费员贪污路费、使国家损失了相当的财政收入。RFID技术应用在高速公路自动收费上能够充分体现它非接触识别的优势。让车辆高速通过收费站的同时自动完成收费。同时可以解决收费员贪污路费及交通拥堵的问题。 一般来说对于公路收费系统、车辆的大小和形状不同、需要大约4米的读写距离和很快的读写速度、也就要求系统的频率应该在900M Hz和2500MHz。射频卡一般在车的挡风玻璃后面。现在最现实的方案是将多车道的收费口分两个部分：自动收费口、入工收费口。天线架设在道路的上方。在距收费口约50-100米处，当车辆经过天线时，车上的射频卡被头顶上的天线接收到，判别车辆是否带有有效的射频卡。读写器指示灯指示车辆进人不同车道，人工收费口仍维持现有的 *** 作方式，进入自动收费口的车辆，养路费款被自动从用户帐户上扣除，且用指示灯及蜂鸣器告诉司机收费是否完成，不用停车就可通过，挡车器将拦下恶意闯入的车辆。
1996年、佛山市政府安装了RFID系统用于自动收取路桥费以提高车辆通过率，缓解公路瓶颈。车辆可以在250公里的时速下用少于05毫秒的时间被识别， 并且正确率达9995％。上海也安装了基于RFID的自动收聚养路费系统。另外两个安装在广州的与上海和佛山的工程不同，广州的工程尝试在开放的高速公路上对正在高速行驶的车辆进行自动收费，通道采用RFID系统。中国有把握改善其公路基础设施， 而现在最大的问题是应用于高速公路收取养路费的RFID技术没有统-的标准。各个厂家使用自己的专用标准、使得建立全国高速公路自动收费系统时, 情况变得很混乱。
在城市交通方面， 交通的状况日趋拥挤， 解决交通问题不能只依赖于修路、加强交通的指挥、控制、疏导，提高道路的利用率，深挖现有交通潜能也是非常重要的。而基于RFID技术的实时交通督导和最佳路线电子地图很快将成为现实。用RFID技术实时跟踪车辆，通过交通控制中心的网络在各个路段向司机报告交通状况，指挥车辆绕开堵塞路段，并用电子地图实时显示交通状况。能够使得交通流向均匀，大大提高道路利用率。还可用于车辆特权控制，在信号灯处给警车、应急车辆、公共汽车等行驶特权；自动查处违章车辆，记录违章情况。另外、公共汽车站实时跟踪指示公共汽车到站时间及自动显示乘客信息，给乘客很大的方便。用RFID技术能使交通的指挥自动化、法制化，有助于改善交通状况。
2门禁保安
将来的门禁保安系统均可应用射频卡，一卡可以多用，比如作工作z、出入证、停车卡、饭店住宿卡甚至旅游护照等等，目的都是识别人员身份、安全管理、收费等等。好处是简化出人手续、提高工作效率、安全保护。只要人员佩戴了封装成ID卡大小的射频卡、进出入口有一台读写器，人员出入时自动识别身份，非法闯人会有报警。安全级别要求高的地方、还可以结合其它的识别方式，将指纹、掌纹或颜面特征存入射频卡。1996夏季奥林匹克运动会的安全机构采用射频卡结合生物测定学技术作为保安系统中的一种，运动员和官方人员随身携带含有自己手掌信息的射频卡，当他们在要进入某一安全区的，必需将其右手搁在扫描器上，只有该人同系统根据其手信息在安全库中检索出的三维图象一样，并且同其本人所携带的卡片上信息一致方可进入该区域，由于卡和携卡人是唯一联系的， 所以只有卡主人才可使用自己的卡。 而卡丢失、偷卡和借卡使用都构不成对安全的威胁。
公司还可以用射频卡保护和跟踪财产。将射频卡贴在物品上面如：计算机、传真机、文件、复印机或其它实验室用品上，该射频卡使得公司可以自动跟踪管理这些有价值的财产，可以跟踪一个物品从某一建筑离开，或是用报警的方式限制物品离开某地。 结合GPS系统利用射频卡，还可以对货柜车、货舱等进行有效跟踪。
3RFID卡收费
国外的各种交易大多利用各种卡来完成，而在我国普遍采用现金交易，现金交易不方便也不安全，还容易出现税收的漏洞、目前的收费卡多用磁卡、IC卡，而射频卡也开始抢占市场，原因是在一些恶劣的环境中、磁卡、IC卡容易损坏、而射频卡则不易磨损、也不怕静电及其它情况。同时射频卡用起来很方便、快捷。甚至不用打开包、在读写器前摇晃一下，就完成收费。还可以同时识别几张卡．并行收费。比如公共汽车上的电子月票．我国大城市的公共汽车异常拥挤、人员素质差、环境条件差，一般在国外还较有效的收费系统在国内就无法使用。射频卡的使用有助于改善这个情况。
又比如会员制收费卡、职工就餐卡、商店收费、电话卡、储蓄卡等等均可使用射频卡。射频卡上有内存分区，不同区域有不同的安全级别、可以在各种的应用中使用，互不干扰，而未来的发展必将各种卡的应用统一到一张卡上，个人手持一张卡就可以各处使用。
4生产线自动化
用RFID技术在生产流水线上实现自动控制、监视，提高生产率，改进生产方式、节约了成本，举两个例子以说明在生产线上应用RFID技术的情况。
用于汽车装配流水线。德国宝马汽车公司在装配流水线上应用射频卡以尽可能大量地生产用户定制的汽车。宝马汽车的生产是基于用户提出的要求式样而生产的：用户可以从上万种内部和外部选项中选定自己所需车的颜色、引擎型号还有轮胎式样等要求，这样一来，汽车装配流水线上就得装配上百种式样的宝马汽车、 如果没有一个高度组织的、 复杂的控制系统是很难完成这样复杂的任务的。宝马公司就在其装配流水线上配有RFID系统，他们使用可重复使用的射频卡，该射频卡上可带有详细的汽车所需的所有要求，在每个工作点处都有读写器，这样可以保证汽车在各个流水线位置处能毫不出错地完成装配任务。
Motorola、SGSThomson等集成电路制造商在竞争激烈的半导体工业中采用了加入了射频识别技术的自动识别工序控制系统。半导体生产对于超净的特殊需要，使得RFID应用在此非常理想，而其它自动识别系统，如条形码在如此苛刻的化学条件和超净要求下就不适用。
晶片是集成电路生产的关键。一片8英寸的晶片可以制造出100～1000个芯片。假如每片芯片零售价为$100,那么一片晶片上所包含的芯片价值至少就是$10000。一个晶片容器可装25个晶片,四个晶片容器可同时进行处理、那么一次误 *** 作造成的损失就达$1000000。 显然，跟踪每个晶片容器并消除误 *** 作是非常必要的。
在一个超净车间里、通常能有800位点．晶片容器要从一处位点移动到下-一位点。有时，晶片会因进入了错误的堆而造成损失。射频识别系统将核查晶片堆、设备、工序和 *** 作人员。如果其中任何一项的身份不对，设备将不能开始工作，同时向 *** 作人员显示指示。
5仓储管理
将RFID系统用于智能仓库货物管理，RFID完全有效地解决了仓库里与货物流动有关的信息的管理，它不但增加了一天内处理货物的件数还监看着这些货物的一切信息，射频卡是贴在货物所通过的仓库大门边上，读写器和天线都放在叉车上、每个货物都贴有条码、所有条码信息都被存储在仓库的中心计算机里、该货物的有关信息都能在计算机里查到。当货物被装走运往别地时，由另一读写器识别并告知计算中心它被放在哪个拖车上。这样管理中心可以实时地了解到已经生产了多少产品和发送了多少产品，并可自动识别货物，确定货物的位置。
6汽车防盗
这是RFID较新的应用。由于已经开发了足够小的射频卡、能够封装到汽车钥匙当中含有特定码字的射频卡，在汽车上装有读写器。当钥匙插入到点火器中时，读写器能够辨别钥匙的身份。如果读写器接收不到射频卡发送来的，特定信号、汽车的引擎将不会发动。用这种电子验证的方法、汽车的中央计算机也就能容易的防止短路点火。目前欧洲的丰田汽车、福特汽车和Mitsubishi汽车公司、韩国汽车制造商 Hyundai等在它的欧洲车型中也应用射频卡在欧洲和美国出售的汽车中用于防盗。目前全世界已经有大约数百万辆汽车装有该防盗系统。
另一种汽车防盗系统。司机自己带有一射频卡，其发射范围是在司机座椅45～55厘米以内。读写器安装在座椅的背部。当读写器读取到有效的ID号时，系统发出三身呜叫，然后汽车引擎才能启动。该防盗系统还有令一强大功能。倘若司机离开汽车并且车门敞开引擎也没有关闭的话，这时读写器就需要读取另一有效ID号，假如司机将该射频卡带离汽车，这样读写器不能读到有效ID号、则引擎会自动关闭同时会触发报警装置。同样这种射频卡也可用于家庭和办公室的防盗。
射频卡可应用于寻找丢失的汽车。在城市的各主要街道路线处埋设RFID的天线系统，只要车辆带有射频卡，则在路过任何天线读写器时、该汽车的ID号和当时时间都将会被自动记录，并被返回到城市交通管理中心的计算机中，除了城市街道埋设天线外，警察还开动若干辆带有读写器的流动巡逻车，以更加方便地监测车辆的行踪。如果车辆被盗，就将很方便快捷地被找回，在巴西的圣#middot;保罗市已经使用这样的系统。
7防伪
伪造问题在世界各地都是令人头疼的问题，在中国大量伪造产品充斥市场将会沉重打击民族工业。现在应用的防伪技术如全息防伪等技术同样也被不法分子伪造。
将射频识别技术应用在防伪的领域有它自身的技术优势。防伪技术本身要求成本低，但是却很难伪造。射频卡的成本就相对便宜，而芯片的制造需要有昂贵的芯片工厂，使伪造者望而却步。射频卡本身具有内存， 可以储存、修改与产品有关的数据、利于销售商使用； 体积十分小、便于产品封装。象电脑、激光打印机、电视等等产品上都可使用。
建立严格的产品销售渠道是防伪问题的关键。利用射频识别技术、厂家、批发商、零售商之间可以使用唯一的产品号来标识产品的身份。生产过程中在每样产品上封装入射频卡，卡上记载了唯一的产品号。批发商、零售商用厂家提供的读写器就可以严格检验产品的合法性。
利用这种技术不能改变现行的数据管理体制。唯一的产品标识号完全可以做到与已用数据库体系兼容。
有关防伪的应用请参考《中国防伪》2000年6月号46页〈加拿大射频识别防伪及应用〉。
8电子物品监视系统
（Electronic Article Surveillance, EAS） 这系统的目的是防止商品盗窃。 系统是基本配置的RFID、内存容量仅为1比特，即开或关。 它是基于从1930年就已知道的磁性物质的特性，有四种主要技术：微波、磁场、声磁、射频。系统包括贴在物体上的射频卡，和商店出口处的扫描器，射频卡在安装时被激活，它在激活状态时接近扫描器将会被探测到，这样就会报警。货物购买之后，射频卡由销售人员用专用工具拆除(典型的是在衣服店里)，或者射频卡可以用磁场来使其失效或破坏射频卡本身的电特性。EAS系统已被广泛的使用。据估计每年消耗六十亿套。
9畜牧管理
这个领域的发展起步于赛马的识别，是用小玻璃封装的射频卡植于动物皮下，提供赛马的识别。射频卡大约10MM长，内有一个线圈，约1000圈的细线绕在铁氧体上，读写距离是十几个厘米。从赛马发展到了标识牲畜。牲畜的识别提供了现代化管理牧场的方法。
10火车和货运集装箱的识别
在火车运营中使用RFID系统有个很大的优势在于火车是按既定路线运行。所以肯定要通过设定的读写器的地点。通过读到的数据，能够得到火车的身份、监控火车的完整性，以防止遗漏在铁轨上的车厢发生撞车事故，同时在车站能将车厢重新编组。起初的努力是用超音波和雷达测距系统读出车厢侧的条码，现在被RFID系统取代，射频卡一般安在车厢顶边，读写器安在铁路沿线，就可得到火车的实时信息及车厢内装的物品信息。
11运动计时
在马拉松比赛中，由于马拉松比赛人员太多，有时第一个出发的同最后一个出发的人离开起跑线能相隔40分钟、如果没有一个精确的计时装置会造成不公平的竞争。射频卡应用于马拉松比赛的精确计时。运动员在自己的鞋带上很方便地系上射频卡，在比赛的起跑线和终点线处放置带有微型天线的小垫片，当运动员越过此垫片时，计时系统接收运动员所带的射频卡发出的ID号，并记录当时的时间。这样每个运动员都有自己的起始和结束时间，不带有不公平的竞争可能性了。在比赛路线的中如果每隔5公里就设置这样的垫片，也可以很方便地记录运动员的阶段跑所用时间。 该装置用于1995年以来各大型的马拉松比赛，有1995的柏林马拉松、1996的洛山玑马拉松、1996伦敦马拉松、1996的柏林马拉松、1996亚特兰大夏季奥林匹克奥运会马拉松比赛等。
RFID还可应用于汽车大奖赛上的精确计时。读写器连接到跑道下面一系列的天线，射频卡安装到车前、就在天线的上方。当赛车越过起跑线时，赛车的ID号和时间被计时记录，并存储到中心计算机内，这样到比赛结束时，每个参赛选手将会有一个满意的结果。

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上海发布“海上扬帆”行动计划推动5G融合应用

上海发布“海上扬帆”行动计划推动5G融合应用，5G融合应用是促进经济社会数字化、网络化、智能化转型的重要引擎。上海发布“海上扬帆”行动计划推动5G融合应用。

上海发布“海上扬帆”行动计划推动5G融合应用1

到2023年年底，上海5G个人用户普及率超过50%，5G用户数超过2100万；在个人消费领域，上海将打造一批“5G+”新型消费的新业务、新模式、新业态，在垂直行业领域，聚焦“5G+工业互联网”……上海18日启动5G应用“海上扬帆”行动计划，推动5G网络深度覆盖与融通发展。

根据上海市通信管理局印发的《5G应用“海上扬帆”行动计划（2022-2023年）》，截至2023年底，上海5G基站密度将提升到每平方公里10个，每万人拥有基站数提升至28个，80%楼宇实现5G室内覆盖；5G网络流量占比超过60%；累计建成150个5G行业虚拟专网。上海还将推动轻量化5G芯片和模组商用，5G物联网终端用户数年均增长率超200%。

通信从业人员在通信高塔上施工。（上海电信供图）

上海5G融合应用也将迎来更大发展。在垂直行业领域，上海重点推进智能制造、智能钢铁、智能港口等行业“5G+”应用，到2023年年底，大型工业企业5G应用渗透率达到35%以上；车联网、智能航运、智能机器人等领域5G应用实现规模化复制推广。

在社会民生领域，上海将打造一批“5G+智慧教育、智慧医疗、智慧文旅、智慧照明”样板项目，到2023年年底，教育、医疗和文旅行业5G应用渗透率超过30%。上海将打造5G融合应用公共平台，2023年初步具备各行业场景化标准化应用能力。

2021年世界移动通信大会（上海）上，中国联通等企业展示如何运用5G等多种技术，为2022年北京冬奥会做好赛事直播服务。新华社记者 陈爱平 摄

在5G应用生态方面，上海将推动重点行业5G融合应用标准研究，加快标准化通用化进程，促进相关标准在重点行业头部企业的应用落地。

据悉，上海将形成由上海市通信管理局、基础电信企业、铁塔公司、广电企业等单位组成的5G应用“海上扬帆”行动计划领导小组、专家委员会和工作推进机制，发挥“绽放杯”5G应用征集大赛、工业互联网试点示范项目等带动作用，为上海“五个新城”及长三角一体化示范区等区域发展做出更大贡献，助力上海加快建设具有世界影响力的社会主义现代化国际大都市。

上海发布“海上扬帆”行动计划推动5G融合应用2

3月18日，记者从市通信管理局获悉，为了推进上海5G+工业互联网发展，服务好城市数字化转型和制造业升级，经半年多时间的调研，结合上海市信息通信行业实际，《5G应用“海上扬帆”行动计划（2022-2023年）》由市通信管理局正式印发。

5G融合应用是促进经济社会数字化、网络化、智能化转型的重要引擎。行动计划的发展目标是，到2023年，全市重点领域5G融合应用深度和广度成效明显，打造IT（信息技术）、CT（通信技术）、OT（运营技术）、DT（数据技术）深度融合新生态；

以系统、终端、网络设备为主的5G产业生态实现有效集聚，网络、平台、安全等基础能力大幅度提升，5G技术与大数据领域深度融合，5G应用整体发展水平显著提升，将上海打造成为全国重要的5G应用创新发展高地、5G发展引领区和示范区。5G应用“海上扬帆远航”的局面逐步形成。

5G基础设施保持领先。2022年、2023年每年新增5G基站1万个，5G基站密度提升到每平方公里10个，每万人拥有基站数提升至28个，80%楼宇实现5G室内覆盖。积极推进临港、青浦“东西两翼”算力布局，将5G行业虚拟专网接入新型互联网交换中心，建设基于“IPv6+”的`5G承载网络。

5G关键指标稳步提升。5G个人用户普及率到2023年超过50%，5G用户数2023年超过2100万。5G物联网终端用户数年均增长率超200%。5G网络流量占比2023年超过60%。累计建成150个5G行业虚拟专网。

5G融合应用全面引领。重点推进5G+智能制造、智能钢铁、智能港口等本市传统强项领域，2023年大型工业企业5G应用渗透率达到35%以上。“5G+车联网、智能航运、智能机器人”等领域应用实现规模化复制推广。2023年教育、医疗和文旅行业5G应用渗透率要超过30%。

5G应用生态持续改善。跨部门、跨行业、跨领域协同联动的“海上扬帆”推进行动机制初步构建，形成政府部门引导、头部企业带动、产学研用融合的5G应用融通创新模式。

上海发布“海上扬帆”行动计划推动5G融合应用3

近日，上海市通信管理局制定并发布《5G应用“海上扬帆”行动计划（2022-2023年）》（以下简称“《行动计划》”），力争到2023年，把上海打造成为全国重要的5G应用创新发展高地、5G发展引领区和示范区。

推动新建工厂100%使用5G网络

5G融合应用是促进经济社会数字化、网络化、智能化转型的重要引擎。《行动计划》提出持续提升“四大传统赛道”，涵盖5G+工业互联网、5G+智慧交通、5G+智慧城市、5G+智慧园区等领域。

主要内容包括，打造1-2个5G全连接工厂标杆，积极推动新建工厂100%使用5G网络，改造场景5G网络使用率不低于50%；推动5G网络与公路、铁路、机场、桥梁、隧道、枢纽等基础设施的同步规划、同步建设，深化远程监测、安全预警等应用；

对市政桥梁、城市隧道、城市照明、窨井盖、公共停车等市政基础设施进行5G数字化改造，推进5G行业专网和城市管理部件泛在互联的试点示范应用，扩大智能泊车、智能门禁、智慧用电、智慧家居、智能照明等领域应用，提高数据收集、政务处理、城市治理能力等。

上海14号线、18号线5G网络全线覆盖。（资料照片）

在5G+智慧园区领域，《行动计划》提出要加快全市产业园区5G网络深度覆盖，持续完善以5G网络为基础的园区感知网络设施、虚拟专网、边缘云计算设施等新型基础设施，打造园区智能中枢平台，构建园区运行生命体征指标体系等。

根据《行动计划》，2022、2023年，上海5G物联网终端用户数年均增长率超200%。5G网络流量的占比2022年超过50%，2023年超过60%。

2022年大型工业企业5G应用渗透率应超过30%，2023年达到35%以上。2022年教育、医疗和文旅行业5G应用渗透率要超过20%，2023年要超过30%。

到2023年所有三甲医院100%实现5G深度覆盖

《行动计划》提出重点开拓“四大新兴赛道”，涵盖5G+智慧医疗、5G+智慧教育、5G+文化旅游、5G+长三角智慧航运一体化等领域。

主要内容包括，力争到2023年，所有三甲医院100%实现5G深度覆盖和5G典型业务上线，其他医院不低于50%实现5G深度覆盖和5G典型业务上线；到2023年，全市高等院校100%实现5G深度覆盖和5G典型业务上线，重点中小学校、中高职院校实现5G深度覆盖和5G典型业务上线；

探索元宇宙赋能全市文旅融合方案，加速打造一批数字博物馆、数字文化馆、智慧景区，提供沉浸式实景观赏、三维图形视觉、四维图形动感等创新型游览体验；进一步引导通信行业利用5G技术为智能航运赋能，体系化、分步骤运用数字科技实现长三角一体化示范区港口、航运、陆运、物流园区、货物仓储等环节的资源整合与共享等。

《行动计划》还提出精准聚焦“六大战略区域”，指的是促进5G融合应用赋能五大新城和长三角一体化发展示范区的经济、生活和治理数字化转型。

主要内容包括，助力南汇新城建成“上海核心、亚太枢纽”的全球领先5G通信网络发展示范区；助力松江新城做大做强智能制造装备、电子信息等产业集群；助力嘉定新城建设国家智慧交通先导试验区，打造新能源和智能网联汽车、智能传感器、高性能医疗设备等产业集群；

助力青浦新城积极发展数字经济，打造“长三角数字干线”；助力奉贤新城推动新城智慧交通、绿色农业产业建设，加快打造“数字江海”新地标；助力长三角一体化发展示范区协调两省一市信息通信行业资源，统筹推进生态、生产、生活三大空间数字化转型。

“5G第一村”青浦赵巷镇中步村设置的5G+360度高空摄像头。（资料照片）

根据《行动计划》，2022年、2023年，上海将每年新增5G基站1万个。到2023年底，上海5G基站密度提升到每平方公里10个，每万人拥有5G基站数提升至28个，80%楼宇实现5G室内覆盖。

5G个人用户普及率到2022年超过45%，2023年超过50%。5G用户数2022年超过1800万，2023年超过2100万。

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