物联网中射频技术的应用

　　1、引言

　　2005年，国际电信联盟在《ITU2005互联网报告： 物联网》中，正式提出物联网的概念。即通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，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。2009年IBM公司提出了"智慧地球"的概念，旨在在实体中嵌入传感器使其智能化。目前，物联网已经在众多领域有所建树，例如一种称为Finder的产品，在物品上贴上电子标签。如果此物品丢失不见找不到了，可以通过类似手机的一种终端通过电子标签将其定位，顺利找到物品。这无疑给人们的生活带来了极大的便利。这项技术也可以用来防盗，实现物品自动找主人。

　　RFID（Radio Frequency Identification，RFID）简称射频识别技术，对物联网的实现起着决定性的作用。从物联网体系来看，可分为感知层、传输层和智能应用层三个层面。感知层在物联网体系中处于信息采集的最前端，对物联网的实现起着基础性作用；在感知层中最重要的技术就是RFID技术。

　　RFID技术在物联网的发展中具有举足轻重的地位，研究RFID技术也自然是热点。本文首先介绍RFID的原理，然后分别详细讲述其在智能停车场、公安领域、防伪领域中的应用。

　　2、RFID技术

　　RFID是非接触式自动识别技术的一种。它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无需人工干预，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是一种简单的无线系统，最简单的RFID系统由电子标签、阅读器和天线三部分组成。电子标签进入磁场后，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，或者主动发送频率的信号，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。RFID具有非接触工作距离长、适于恶劣环境、可识别运动目标等优点。

　　RFID技术的工作原理是：当电子标签进入磁场后，如果接收到阅读器发出的特殊射频信号，就能凭借感应电流所获得的能量，发送出存储在芯片中的信息（无源标签或被动标签）或者主动发送某一频率的信号（有源标签或主动标签）。阅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。

　　RFID芯片的工作频率主要有：低频125kHz、高频13.56 MHz、甚高频860-960MHz、微波频段2.45GHz和5.8 GHz等。根据工作频率的不同，ISO/IEC 18000-X给出了各频段的RFID的技术标准。

　　物联网中的RFID技术已经在诸多领域有很成熟的应用了。基于物联网的糖尿病治疗仪已被证明具有控制血糖过多和血糖水平的功效；运用RFID技术的ETC系统实现不停车即可收费的功能；智能腕表实时监控服刑人员的活动信息等等。

　　3、在公安领域中的应用

　　1）、交通管控上的RFID

　　ETC系统，即通常所说的不停车收费系统，它是以现代通信技术、电子技术、自动控制技术、计算机和网络技术等高新技术为主导，实现车辆不停车自动收费的智能交通电子系统。

　　当装有RFID标签的车辆在距离0～10米范围内接近ETC读写器时，ETC读写器受控发出微波查询信号，安装在受查车辆固定位置的电子标签收到读写器的查询信号后，将此信号与电子标签自身的数据信息（如高速里程）反射回读卡器。这种技术无疑可以减少人为的乱收费现象，同时提高通关速度、防止堵车。这显然已是一种物联网了。

　　ETC系统要求RFID能够实现至少十米的远距离识别。由于技术要求和实际情况的不同，所采用的读卡器的型号也不同。日本、美国、中国等大多数国家的标准定在5.8～5.9 GHz频段。在我国选用5.8 GHz频段具有如下优点：首先，我国通信系统标准体系靠近欧洲体系，无线电频率资源的分配大致相同。其次，5.8GHz频段背景噪声小，而且解决该频段的干扰和抗干扰问题要比解决915MHz、2.45 GHz更容易。

　　2）、监狱司法上的RFID

　　监狱智能管理系统是可以安全可靠地区分识别劳动教育人员、管理人员，将管理系统中每个人的信息和现实中的每个人一一对应，从真正意义上实现劳教所管理信息化。其应用是在服刑人员佩带腕式标签，在监狱的主要出入口装上阅读器和定位器，当服刑人员到达定位器的有效感应区域的时候，定位器就把自身的位置信息发送给腕式标签，腕式标签在将接受到的位置信号和自身的ID信息传递给阅读器，由阅读器将信息传递给电脑系统，并做出统一分析腕式标签的ID信息和地址信息是否正常，腕式标签的活动状态是否异常。如果发现异常则发出警报，通知监狱管理人员。

感应式电子巡更通过采用RFID技术，将巡