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摘 要：本文主要是通过对物联网中的RFID 技术的起源、发展、以及最近几年的在全球各地的发展情况的叙述，其中穿插了对RFID 技术的原理的具体介绍，让读者能够可以更好更具体深切的了解RFID 技术和更好的熟悉物联网这门在未来很有前景的学科。 关键词:RFID，物联网。物联网的英文名称是“The Internet of things”，由该名称可见，物联网就是“物物相连的互联网”。这有两层意思：第 一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础之上延伸和扩展的一种网络；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间进行信息交换和通信。物联网的严格定义是：通过射频识别(RFID)装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器。。。等信息传感设备，按照约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。 物联网的关键技术是射频识别(RFID)技术。RFID 是射频识别技术的英文缩写。RFID 的基本技术原理起源于二战时期，最初盟军利用无线电数据技术来识别敌我双方的飞机和军舰。战后，由于较高的成本，该技术一直主要应用于军事领域，并未很快在民用领域得到推广应用。直到上世纪八 九十年代，随着芯片和电子技术的提高和普及，欧洲开始率先将RFID 技术应用到公路收费等民用领域。到二十一世纪初,R
FID 迎来了一个崭新的发展时期，其在民用领域的价值开始得到世界各国的广泛关注，特别是在西方发达国家,RFID 技术大量应用于生产自动化、门禁、公路收费、停车场管理、身份识别、货物跟踪等民用领域中，其新的应用范围还在不断扩展，层出不穷。
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。根据自动识别技术的特点，我们可以给出自动识别技术的基本概念。自动识别技术就是应用一定的识别装置，通过被识别物品和识别装置之间的互动，自动地获取被识别物品的相关信息，并提供给后台的计算机处理系统来完
成相关后续操作的一种技术【1】
。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 是一种简单的无线系统，只有两个基本器件，该系统用于控制、检测和跟踪物体。系统由一个询问器(或阅读器)和很多应答器(或标签)组成。RFID 技术的基本工作原理并不复杂：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(Passive Tag，无源标签或被动标签)，或者主动发送某一频率的信号(Active Tag，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Transponder, 用以驱动 Transponder 电路将内部的数据
物联网中的RFID 技术
文／张金旭 张金社
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(Inductive Coupling) 及后向散射偶合(Backscatter Coupling)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组成。应答器为集成电路芯片，它的工作需要由阅读器提供能量，阅读器产生的射频载波用于为应答器提供能量。阅读器和应答器之间的信息交互通常是采用询问一应答的方式进行的，因此必须有严格的时序关系，时序由阅读器提供。
应答器和阅读器之间可以实现双向数据交换，应答器存储的数据信息采用对载波的负载调制方式向阅读器传送，阅读器给应答器的命令和数据通常采用载波间隙、脉冲位置调制、编码调
制等方法实现传送【3】
。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。
RFID 工作原理图如下
:
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本世纪初,RFID 已经开始在中国进行试探性的应用，并很快得到政府的大力支持,2006年6月，中国发布了《中国RFID 技术政策白皮书》，标志着RFID 的发展已经提高到国家产业发展战略层面。到2008年底，中国参与RFID 的相关企业达数百家，已经初步形成了从标签及设备制造到软件开发集成等一个较为完整的RFID 产业链, 据专家估计,2008年中国RFID 相关产值达到80亿元左右，并将在未来5-10年保持快速发展。但时至今日，在中国真正实施RFID 技术的物流企业还屈指可数。经济危机爆发以来，很多业内人士也开始对RFID 产业的未来发展产生怀疑和失望，那么到底是什么因素阻碍了这一新兴产业在我国的发展呢?首先，是我国企业总体信息化水平不高，阻碍了RFID 充分发挥其作用。RFID 作为一种信息技术手段，其基本功能是实现数据的精准快速采集。这些数据采集后，必须经过进一步的对比分析处理，才能达到提高效率、降低总体成本的作用。也就是说,RFID 的实施，往往需要企业信息化达到一定水平，使RFID 系统与企业既有的ERP、CRM 等信息集成在一起，才能充分发挥其作用。其次,RFID 实施成本还比较高，使很多企业望而却步。不仅仅对中国企业，即便对西方企业,RFID 的高成本也是一个巨大障碍。正如前文所言,RFID 的基本技术原理在60几年前就产生了，但 直到上世纪后期,RFID 的应用才逐步推广到民用领域，正是高成本阻碍了RFID 技术的实际应用。目前在国内，一张RFID 标签一般都在1元以上,ETC 的车载单元要400多元，高成本使得RFID 的投资回报具有很大风险，使其应用大多局限于高价值或高利润商品领域。再次，行业标准尚未统一，贸然实施会带来不确定风险。尽管RFID 起源很早，但目前还没有形成全球统一的技术标准，中国在标准制定领域起步较晚，由于关乎各国经济利益，相信标准之争还会持续一定时间。在这种情况下，贸然投入，必然给企业经营带来很大风险。蓝光获得DVD 标准之争的胜利，给HD-DVD 阵营带来的巨大伤害，是处于标准之争产业里的企业不得不慎重考虑的问题，这也是很多企业对实施RFID 抱观望态度的原因。最后，我国产业供应链发展还处于初级阶段，也阻碍了RFID 的实际应用。与西方企业相比，由于技术和管理处于劣势地位，我国大多行业都存在过度竞争，价格成为市场竞争的主要手段，这就使得很多制造企业利润率维持在相当低的水平，产业供应链的上下游企业之间往往博弈大于合作。而RFID 技术只有在整个供应链上协同实施，实现供应链信息透明和分享，才能最大程度发挥出RFID 的作用，这在目前情况下还很难做到。另外，实施RFID 的一个主要益处是节省人工成本，沃尔玛称RFID 每年为其节省数十亿美元的人力成本开支，而中国较低的工资水平也使得很多企业没有积极性去实施RFID 技术。 2005年11月27日，在突尼斯举行的信息社会世界峰会上，国际电信联盟(ITU)发布了《ITU 互联网报告2005：物联网》，该报告指出：无所不在的物联网通信时代即将来临。从“两会”上传递出来的信息显示，战略性新兴产业发展正面临巨大的机会。媒体爆出消息称，战略性新兴产业发展规划正在起草，预计5、6月份正式出台，包括新能源、新材料、节能环保、生物技术、
物联网等相关新兴行业。物联网已经上升到战略性新兴产业层面，发展空间自然巨大。日信研究通信行业研究员张广荣就指出，物联网作为战略性新兴产业，受到了政府的高度重视，近期无论从标准制定还是产业应用上都在快速推进。物联网是新一轮信息技术革命，投资者要用战略的眼光来看待物联网这个产业，密切关注物联网领域掌握核心技术的公司。世界各国对物联网技术都非常重视和关注。目前，美国、欧盟、中国等国家都在投巨资深入研究和探索物联网技术。美国还特别提出了智慧地球的概念。 我国也很重视物联网技术。中科院无锡微纳传感网工程技术研究中心(以下简称为无锡传感网中心)，是国内目前研究物联网的核心单位。2009年8月7日，总理在江苏无锡调
研时，对无锡传感网中心予以高度关注，提出了把传感网中心设在无锡，辐射全国的想法。总理指出:“在传感网发展中，要早一点谋划未来，早一点攻破核心技术；在国家重大科技专项中，加快传感网发展；尽快建立中国的传感信息中心，或者叫‘感知中国’中心”。物联网究竟会给人类社会带来哪些变化呢?欧盟认为，物联网的发展将为解决现代社会问题作出重大贡献：健康监测系统将
帮助人类应对老龄化问题,“树联网”能够制止森林过度采伐,“车联网”可以减少交通拥堵,“电子呼救系统”在汽车发生严重交通事故时可以自动呼叫紧急救援服务 欧盟委员会副主席内莉?克罗斯介绍，最近在欧洲，有科学家在一幢大楼里安装了2万多个传感器。大楼里的空调原来很费电，但是通过安装传感器，实现了节能30%。他说，在欧盟地区，建筑的能耗占到全部能耗的40%左右，如果欧盟建筑能耗能下降30%，就意味着欧盟地区总能耗下降了8%—10%。这对控制碳排放意义重大。瑞
典目前已经在全国建立起了一个由85万个智能电表组成的智能电子信息系统，从而让电力公用企业足不出户就可以对电力的使用情况进行远程监控，电力公司再不用派人冬天冒着严寒去读表了，用户再也不需要靠评估来计算自己的能源消费量了，从而节省了大量的资金和能源。
尽管中国企业目前信息化程度还较低，但中国企业前进的步伐相当快。今年中国已有40多家企业闯入世界500强，更多本土企业正迅速成长为跨国经营企业，日益复杂的管理要求这些企
业必须迅速推进信息化建设，在这一点上中国企业具有一定的后发优势，而企业信息化必然给RFID 带来良好的发展机遇。随着中国企业信息化的进程,RFID 的应用将会由点到面，逐步拓展到更广的领域。而RFID 的实施成本，必然随着RFID 应用的推广和市场的扩大而逐步降低,RFID 的应用将会从目前的托盘或整箱的货物跟踪逐步扩展到单品货物跟踪的水平。最后，从产业供应链角度看，国家目前提倡的产业升级，就是要使中国企业多生产高技术、高附加值、高利润产品，而这些领域，正是RFID 用武之地。产业升级将带动中国企业提升市场竞争能力，逐步由单体企业竞争上升为产业供应链的竞争。
就我个人而言，我非常看好这个物联网的发展前景和这个RFID 技术的进一步发展。我也相信RFID 技术肯定会进一步的被人们完善和创新。在不久的未来里,RFID 会深入到人们的生活中，变得更加熟悉和了解。RFID 会带来新一波改革创新的大波，给人们带来更加便捷的服务，生活也会随之改变的。参考文献:
［1］宁焕生/王炳辉 《RFID 重大工程与国家物联网》第1章［2］郎为民 射频识别(RFID)技术原理与应用
［3］单承赣 单玉峰 姚磊 射频识别(RFID)原理与应用(电子信息与电气学科规划教材·电子信息科学与工程类专业) 1.2.1作者单位:
山东经济学院 计算机科学与技术学院 电子专业。
