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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（RadioFrequencyIdenTIficaTIon，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13.56MHz、甚高频860-960MHz、微

波频段2.45GHz和5.8GHz等。根据工作频率的不同，ISO/IEC18000-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5.8GHz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、2.45GHz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