RFID系统中的电子标签在物联网系统中主要用于提供什么信息

RFID系统中的电子标签在物联网系统中主要用于提供什么信息,第1张

RFID电子标签有着一整套完整的调制器、编码器、存储器、控制器和天线,根据应用需求,可以选择内置电池配合使用。

对比普通条形码,RFID技术具有普通条形码不具备的防水、防磁、耐高温、使用寿命长、读取距离大、标签数据可加密、存储容量更大等优点。电子标签可以通过搭载的天线与读写器协同实现信息的读写和存储。

应用:

仓储物流追踪

国内企业的话,海尔集团已经建立了全自动化物流中心,用以优化供应链管理。通过在箱体和托盘上嵌入RFID无线射频识别标签,货物进出仓或存放时,通过固定或者手持RFID读写器通过天线向RFID电子标签发出微波查询信号,电子标签接受到查询信号后应答并返回标签数据信息。数据读取完成后将数据实时同步到仓储管理平台,整体提升工作效率。

国外以沃尔玛为例,实施了托盘和箱体的RFID计划,且效果显著。其专卖店实施RFID技术应用后,贴有电子标签的货物补货速度是应用条形码技术货物的三倍,协同自动化订货系统有效降低了库存量。

医疗物品追踪

以医疗废物追溯管理为例,万达信息提出医疗废物的监督管理解决方案,结合医疗废物处理流程设计了「医疗废物处置监督追溯系统」。在医院完成医疗废物回收箱称重后,将信息写入回收箱RFID电子标签,并上传云端,与环保局和焚烧中心同步数据。医疗废物回收箱送达焚烧中心后,再次称重确认。

整套流程,利用了RFID技术,能有效预防医疗废物流失、泄露和意外事故的发生,并于上海市多家医疗卫生机构推广,取得了良好的效果。

包括二维码标签和识读器、RFID标签和读写器、摄像头、GPS、传感器、M2M终端、传感器网关等,感知层由基本的感应器件(例如RFID标签和读写器、各类传感器、摄像头、GPS、二维码标签和识读器等基本标识和传感器件组成)以及感应器组成的网络(例如RFID网络、传感器网络等)两大部分组成。该层的核心技术包括射频技术、新兴传感技术、无线网络组网技术、现场总线控制技术(FCS)等,涉及的核心产品包括传感器、电子标签、传感器节点、无线路由器、无线网关等。一些感知层常见的关键技术如下:l 传感器:传感器是物联网中获得信息的主要设备,它利用各种机制把被测量转换为电信号,然后由相应信号处理装置进行处理,并产生响应动作。常见的传感器包括温度、湿度、压力、光电传感器等。2 RFID:RFID的全称为Radio Frequency Identification,即射频识别,又称为电子标签。RFID是一种非接触式的自动识别技术,可以通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据。它主要用来为物联网中的各物品建立唯一的身份标示。3 传感器网络:传感器网络是一种由传感器节点组成网络,其中每个传感器节点都具有传感器、微处理器、以及通信单元。节点间通过通信网络组成传感器网络,共同协作来感知和采集环境或物体的准确信息。而无线传感器网络(Wireless Sensor Network,简称WSN),则是目前发展迅速,应用最广的传感器网络。对于目前关注和应用较多的RFID网络来说,附着在设备上的RFID标签和用来识别RFID信息的扫描仪、感应器都属于物联网的感知层。在这一类物联网中被检测的信息就是RFID标签的内容,现在的电子(不停车),收费系统(Electronic Toll Collection,ETC)、超市仓储管理系统、飞机场的行李自动分类系统等都属于这一类结构的物联网应用。

一些感知层常见的关键技术如下:

传感器技术

传感器是物联网中获得信息的主要设备,它最大作用是帮助人们完成对物品的自动检测和自动控制。

目前,传感器的相关技术已经相对成熟,常见的传感器包括温度、湿度、压力、光电传感器等,它被应用于多个领域,比如地质勘探、智慧农业、医疗诊断、商品质检、交通安全、文物保护、机械工程等。

作为一种检测装置,传感器会先感知外界信息,然后将这些信息通过特定规则转换为电信号,最后由传感网传输到计算机上,供人们或人工智能分析和利用。

传感器的物理组成包括敏感元件、转换元件以及电子线路三部分。

敏感元件可以直接感受对应的物品,转换元件也叫传感元件,主要作用是将其他形式的数据信号转换为电信号;

电子线路作为转换电路可以调节信号,将电信号转换为可供人和计算机处理、管理的有用电信号。

射频识别技术

射频识别(RFID,Radio Frequency Identification),又称为电子标签技术,该技术是无线非接触式的自动识别技术。

可以通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据。它主要用来为物联网中的各物品建立唯一的身份标示。

物联网中的感知层通常都要建立一个射频识别系统,该识别系统由电子标签、读写器以及中央信息系统三部分组成。

其中,电子标签一般安装在物品的表面或者内嵌在物品内层,标签内存储着物品的基本信息,以便于被物联网设备识别;

读写器有三个作用

一是读取电子标签中有关待识别物品的信息,

二是修改电子标签中待识别物品的信息,

三是将所获取的物品信息传输到中央信息系统中进行处理;中央信息系统的作用是分析和管理读写器从电子标签中读取的数据信息。

二维码技术

二维码(2-dimensional bar code)又称二维条码、二维条形码,是一种信息识别技术。

二维码通过黑白相间的图形记录信息,这些黑白相间的图形是按照特定的规律分布在二维平面上,图形与计算机中的二进制数相对应,人们通过对应的光电识别设备就能将二维码输入计算机进行数据的识别和处理。

二维码有两类,第一类是堆叠式/行排式二维码,另一类是矩阵式二维码。

堆叠式/行排式二维码与矩阵式二维码在形态上有所区别,前者是由一维码堆叠而成,后者是以矩阵的形式组成。

两者虽然在形态上有所不同,但都采用了共同的原理:每一个二维码都有特定的字符集,都有相应宽度的“黑条”和“空白”来代替不同的字符,都有校验码等。

蓝牙技术

蓝牙技术是典型的短距离无线通讯技术,在物联网感知层得到了广泛应用,是物联网感知层重要的短距离信息传输技术之一。

蓝牙技术既可在移动设备之间配对使用,也可在固定设备之间配对使用,还可在固定和移动设备之间配对使用。

该技术将计算机技术与通信技术相结合,解决了在无电线、无电缆的情况下进行短距离信息传输的问题。

蓝牙集合了时分多址、高频跳段等多种先进技术,既能实现点对点的信息交流,又能实现点对多点的信息交流。

蓝牙在技术标准化方面已经相对成熟,相关的国际标准已经出台,例如,其传输频段就采用了国际统一标准24GHz频段。

另外,该频段之外还有间隔为1MHz的特殊频段。蓝牙设备在使用不同功率时,通信的距离有所不同,若功率为0dBm和20dBm,对应的通信距离分别是10m和100m。

ZigBee技术

ZigBee指的是IEEE802154协议,它与蓝牙技术一样,也是一种短距离无限通信技术。

根据这种技术的相关特性来看,它介于蓝牙技术和无线标记技术之间,因此,它与蓝牙技术并不等同。

ZigBee传输信息的距离较短、功率较低,因此,日常生活中的一些小型电子设备之间多采用这种低功耗的通信技术。

与蓝牙技术相同,ZigBee所采用的公共无线频段也是24GHz,同时也采用了跳频、分组等技术。

但ZigBee的可使用频段只有三个,分别是24GHz(公共无线频段)、868MHz(欧洲使用频段)、915MHz(美国使用频段)。

ZigBee的基本速率是250Kbit/s,低于蓝牙的速率,但比蓝牙成本低,也更简单。

ZigBee的速率与传输距离并不成正比,当传输距离扩大到134m时,其速率只有28Kbit/s,不过,值得一提的是,ZigBee处于该速率时的传输可靠性会变得更高。

采用ZigBee技术的应用系统可以实现几百个网络节点相连,最高可达254个之多。

这些特性决定了ZigBee技术能够在一些特定领域比蓝牙技术表现得更好,这些特定领域包括消费精密仪器、消费电子、家居自动化等。

然而,ZigBee只能完成短距离、小量级的数据流量传输,这是因为它的速率较低且通信范围较小。

ZigBee元件可以嵌入多种电子设备,并能实现对这些电子设备的短距离信息传输和自动化控制。

一.超高频RFID电子标签(UHF):
超高频的射频标签简称为微波射频标签
UHF及微波频段的RFID一般采用电磁发射原理
工作频率:超高频(902MHz~928MHz)
符合标准:EPC C1G2(ISO 18000-6C)
可用数据区:240位EPC码
标签识别符:(TID) 64位
工作模式:可读写
天线极化:线极化
1超高频标签的阅读距离大,可达10米以上。
2超高频作用范围广,现最先进的物联网技术都是采用超高频电子标签技术。
3传送数据速度快,每秒可达单标签读取速率170张/秒(EPC C1G2标签)
4标签存贮数据量大。
5超高频电子标签灵活性强,轻易就可以识别得到。
6有很高的数据传输速率,在很短的时间内可以读取大量的电子标签。
7防冲突机制,适合于多标签读取,单次可批量读取多个电子标签。
8电子标签的天线一般是长条和标签状。天线有线性和圆极化两种设计,满足不同应用的需求。
9数据保存时间 >10年。
10手持读写器可对超高频电子标签进行读写 *** 作。
11手持读写器可对超高频电子标签进行批量 *** 作。
12手持读写器带CE *** 作系统,读取超高频电子标签数据时,可通过WIFI、GPRS实时上传至后台数据库。
13手持读写器相当一台PDA电脑,通过读取超高频电子标签数据,可在手持读写器完成读及写动作,且可在手持读写器即时查询标签数据。(如厂家信息、生产批号、生产日期等等)
14超高频电子标签具有全球唯一的ID号,安全保密性强,不易被破解。

二.低频(LF)和高频(HF):
低频(LF)和高频(HF)频段RFID电子标签一般采用电磁耦合原理
高频典型工作频率为1356MHz。该频段的射频标签,因其工作原理与低频标签完全相同,即采用电感耦合方式工作,所以宜将其归为低频标签类中。另一方面,根据无线电频率的一般划分,其工作频段又称为高频,所以也常将其称为高频标签。
工作频率: 低频(125KHz)、高频(1354MHz)
1低频标签的阅读距离只能在5厘米以内。
2低频作用范围现在主要是运用于低端技术领域范围内,如自动停车场收费和车辆管理系统等等。
3传送数据速度较慢。
4标签存贮数据量较少。
5低频电子标签灵活性差,不易被识别。
6数据传输速率低,在短时间内只可以一对一的读取电子标签。
7只能适合低速、近距离识别应用。
8与超高频电子标签相比,标签天线匝数更多,成本更高一些。
9读取的距离小,低频标签与阅读器之间传送数据时,低频标签需位于阅读器天线辐射的近场区内。低频标签的阅读距离一般情况下小于8厘米。
10读取电子标签数据时只能一对一进行读取。
11手持读写器读取电子标签时不能实时上传数据,必须通过USB连接电脑才能把数据上传至后台。
12手持读写器不能实时查询数据。
13低频电子标签安全保密性差,易被破解。

1 物联网(Internet of Things,IoT)
指将传感器、执行器、智能设备、人工智能和云计算等技术融合在一起,通过互联网连接、交互和协同工作来实现智能化和自动化的网络。
2 传感器(Sensor)
指一种可以感知并测量实际物理量的设备或系统,通过将物理信号转换成数字或模拟信号来输出相应的测量结果。
3 执行器(Actuator)
指一种可以根据输入信号转换成机械或电动力的设备或系统,用于控制或驱动实际物理行为。
4 物联网平台(IoT Platform)
指一种用于将各种传感器、执行器和智能设备互联互通的技术平台,提供数据采集、数据分析、数据处理和数据交互等功能。
5 云计算(Cloud Computing)
指一种基于互联网的分布式计算和存储模式,将计算和数据存储分布在多个服务器上,提供虚拟化和动态扩展等功能。
6 数据采集(Data Collection)
指通过传感器和其他设备收集和记录现实世界中的数据,如温度、湿度、压力、位置、声音等。
7 数据处理(Data Processing)
指将采集到的数据进行分类、筛选、转换、分析等处理,以提取有用的信息,比如预警、异常检测、预测分析等。
8 数据交互(Data Interaction)
指通过互联网将数据传输到物联网平台等服务器上,并将处理结果返回到智能设备中,以实现设备之间的互通和协同工作。


9 人工智能(Artificial Intelligence,AI)
指模拟人类智能和行为的计算机系统和算法,用于实现自动化、智能化和自主学习等功能,如图像识别、语音识别、机器人等。
10 区块链(Blockchain)
指一种去中心化的分布式账本技术,用于实现安全性、透明度和信任度的高效交互和协同,如支付、合同管理、安全通信等。

你好,首先物联网的特性决定了其必须采用自组网的模式,也就是mesh或者ad hoc、zigbee,其中zigbee传输速率低,耗电低、传输距离短(100米左右,大功率可达500-1000米)主要用于终端传感器数据传输,mesh和ad hoc主要用于大数据传输,区别在于mesh偏向临时固定,adhoc偏向移动
mesh和ad hoc 根据无线调制方式来看,国内目前主要用的是wifi mesh(例如strix的mesh设备)和cofdm mesh(例如winet无线智能宽带网络),前者利用的是wifi技术速率可达几百兆,频率主要用24G和58G,使用全向天线距离大概3-5公里。cofdm调制的mesh速率大概几十兆,特点是传输速率比较稳定、延迟小,适合传输视频以及实时性较高的数据,使用全向天线距离大概5-10km
除了以上无线通信技术以外,还有gps定位、rfid射频识别等无线通信技术


欢迎分享,转载请注明来源:内存溢出

原文地址: http://outofmemory.cn/dianzi/13485400.html

(0)
打赏 微信扫一扫 微信扫一扫 支付宝扫一扫 支付宝扫一扫
上一篇 2023-08-16
下一篇 2023-08-16

发表评论

登录后才能评论

评论列表(0条)

保存