1、引言

　　2005年，國際電信聯(lián)盟在《ITU2005互聯(lián)網(wǎng)報告： 物聯(lián)網(wǎng)》中，正式提出物聯(lián)網(wǎng)的概念。即通過射頻識別（RFID）、紅外感應器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，進行信息交換和通信，以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡。2009年IBM公司提出了“智慧地球”的概念，旨在在實體中嵌入傳感器使其智能化。目前，物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)在眾多領域有所建樹，例如一種稱為Finder的產(chǎn)品，在物品上貼上電子標簽。如果此物品丟失不見找不到了，可以通過類似手機的一種終端通過電子標簽將其定位，順利找到物品。這無疑給人們的生活帶來了極大的便利。這項技術也可以用來防盜，實現(xiàn)物品自動找主人。

　　RFID（Radio Frequency Identification，RFID）簡稱射頻識別技術，對物聯(lián)網(wǎng)的實現(xiàn)起著決定性的作用。從物聯(lián)網(wǎng)體系來看，可分為感知層、傳輸層和智能應用層三個層面。感知層在物聯(lián)網(wǎng)體系中處于信息采集的最前端，對物聯(lián)網(wǎng)的實現(xiàn)起著基礎性作用；在感知層中最重要的技術就是RFID技術。

　　RFID技術在物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展中具有舉足輕重的地位，研究RFID技術也自然是熱點。本文首先介紹RFID的原理，然后分別詳細講述其在智能停車場、公安領域、防偽領域中的應用。

　　2、RFID技術

　　RFID是非接觸式自動識別技術的一種。它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數(shù)據(jù)，識別工作無需人工干預，可工作于各種惡劣環(huán)境。RFID技術可識別高速運動物體并可同時識別多個標簽，操作快捷方便。

　　RFID是一種簡單的無線系統(tǒng)，最簡單的RFID系統(tǒng)由電子標簽、閱讀器和天線三部分組成。電子標簽進入磁場后，接收解讀器發(fā)出的射頻信號，憑借感應電流所獲得的能量發(fā)送出存儲在芯片中的產(chǎn)品信息，或者主動發(fā)送頻率的信號，解讀器讀取信息并解碼后，送至中央信息系統(tǒng)進行有關數(shù)據(jù)處理。RFID具有非接觸工作距離長、適于惡劣環(huán)境、可識別運動目標等優(yōu)點。

　　RFID技術的工作原理是：當電子標簽進入磁場后，如果接收到閱讀器發(fā)出的特殊射頻信號，就能憑借感應電流所獲得的能量，發(fā)送出存儲在芯片中的信息（無源標簽或被動標簽）或者主動發(fā)送某一頻率的信號（有源標簽或主動標簽）。閱讀器讀取信息并解碼后，送至中央信息系統(tǒng)進行有關數(shù)據(jù)處理。

　　RFID芯片的工作頻率主要有：低頻125kHz、高頻13.56 MHz、甚高頻860-960MHz、微波頻段2.45GHz和5.8 GHz等。根據(jù)工作頻率的不同，ISO/IEC 18000-X給出了各頻段的RFID的技術標準。

　　物聯(lián)網(wǎng)中的RFID技術已經(jīng)在諸多領域有很成熟的應用了。基于物聯(lián)網(wǎng)的糖尿病治療儀已被證明具有控制血糖過多和血糖水平的功效；運用RFID技術的ETC系統(tǒng)實現(xiàn)不停車即可收費的功能；智能腕表實時監(jiān)控服刑人員的活動信息等等。

　　3、在公安領域中的應用

　　1）、交通管控上的RFID

　　ETC系統(tǒng)，即通常所說的不停車收費系統(tǒng)，它是以現(xiàn)代通信技術、電子技術、自動控制技術、計算機和網(wǎng)絡技術等高新技術為主導，實現(xiàn)車輛不停車自動收費的智能交通電子系統(tǒng)。

　　當裝有RFID標簽的車輛在距離0～10米范圍內(nèi)接近ETC讀寫器時，ETC讀寫器受控發(fā)出微波查詢信號，安裝在受查車輛固定位置的電子標簽收到讀寫器的查詢信號后，將此信號與電子標簽自身的數(shù)據(jù)信息（如高速里程）反射回讀卡器。這種技術無疑可以減少人為的亂收費現(xiàn)象，同時提高通關速度、防止堵車。這顯然已是一種物聯(lián)網(wǎng)了。

　　ETC系統(tǒng)要求RFID能夠實現(xiàn)至少十米的遠距離識別。由于技術要求和實際情況的不同，所采用的讀卡器的型號也不同。日本、美國、中國等大多數(shù)國家的標準定在5.8～5.9 GHz頻段。在我國選用5.8 GHz頻段具有如下優(yōu)點：首先，我國通信系統(tǒng)標準體系靠近歐洲體系，無線電頻率資源的分配大致相同。其次，5.8GHz頻段背景噪聲小，而且解決該頻段的干擾和抗干擾問題要比解決915MHz、2.45 GHz更容易。

　　2）、監(jiān)獄司法上的RFID

　　監(jiān)獄智能管理系統(tǒng)是可以安全可靠地區(qū)分識別勞動教育人員、管理人員，將管理系統(tǒng)中每個人的信息和現(xiàn)實中的每個人一一對應，從真正意義上實現(xiàn)勞教所管理信息化。其應用是在服刑人員佩帶腕式標簽，在監(jiān)獄的主要出入口裝上閱讀器和定位器，當服刑人員到達定位器的有效感應區(qū)域的時候，定位器就把自身的位置信息發(fā)送給腕式標簽，腕式標簽在將接受到的位置信號和自身的ID信息傳遞給閱讀器，由閱讀器將信息傳遞給電腦系統(tǒng)，并做出統(tǒng)一分析腕式標簽的ID信息和地址信息是否正常，腕式標簽的活動狀態(tài)是否異常。如果發(fā)現(xiàn)異常則發(fā)出警報，通知監(jiān)獄管理人員。

　　感應式電子巡更通過采用RFID技術，將巡邏人員在巡更巡檢工作中的時間、地點及情況自動準確記錄下來。工作進行科學化、規(guī)范化管理的全新產(chǎn)品，是治安管理中人防與技防一種有效科學的整合管理方案。感應式電子巡更和標簽無需接觸，即可通過相互之間的電波對射達到讀卡效果，避免接觸帶來的磨損。這種腕帶對服刑人員的個人信息和活動信息能夠實時監(jiān)控。但是，這種腕帶是可摘除的，這對防止服刑人員逃逸似乎沒什么作用。

　　4、在防偽領域中的應用

　　目前，國際防偽領域逐漸興起的射頻識別（RFID）技術，其優(yōu)勢已經(jīng)引起了廣泛的關注：非接觸、多物體、移動識別；企業(yè)加入防偽功能簡單易行；防偽過程幾乎不用人工干預；防偽過程中標簽數(shù)據(jù)不可見，無機械磨損，防污損；支持數(shù)據(jù)的雙向讀寫；與信息加密技術結合，使得標簽不易偽造；易于與其他防偽技術結合使用進行防偽。

　　工作頻率在UHF（860 MHz．960 MHz）的射頻識別（RFID）技術讀寫距離達到10 m，而且無源被動式射頻標簽成本低，因此在供應鏈管理領域受到了廣泛的關注。它利用無線射頻方式進行非接觸雙向通訊，以達到識別目的并交換數(shù)據(jù)。無線射頻識別技術防偽，與其他防偽技術如激光防偽、數(shù)字防偽等技術相比，其優(yōu)點在于：每個標簽都有一個全球唯一的ID號碼——UID，UID是在制作芯片時放在ROM中的，無法修改，無法仿造；無機械磨損，防污損；讀寫器具有不直接對最終用戶開放的物理接口，保證其自身的安全性；數(shù)據(jù)安全方面除標簽的密碼保護外，數(shù)據(jù)部分可用一些算法實現(xiàn)安全管理。

　　在流通領域，RFID 技術使得合理的產(chǎn)品庫存控制和智能物流技術成為可能。它在物流行業(yè)的應用流程是：每個產(chǎn)品出廠時都被附上電子標簽，然后通過讀寫器寫入唯一的識別代碼，并將物品的信息錄入到數(shù)據(jù)庫中。此后裝箱銷售、出口驗證、到港分發(fā)、零售上架等各個環(huán)節(jié)都可以通過讀寫器反復讀寫標簽。標簽就是物品的“身份證”。借助電子標簽，可以實現(xiàn)產(chǎn)品對原料、半成品、成品、運輸、倉儲、配送、上架、最終銷售，甚至退貨處理等環(huán)節(jié)進行實時監(jiān)控。

　　RFID 技術提高了物品分揀的自動化程度，降低了差錯率，使整個供應鏈管理顯得透明而高效。為了打擊造假行為，美國生產(chǎn)麻醉藥OxyContin 的廠家宣布將在藥瓶上采用射頻識別（RFID）技術，實現(xiàn)對藥品從生產(chǎn)到藥劑廠進行全程的電子監(jiān)控，此舉是打擊日益增長的藥品造假現(xiàn)象的有效手段。藥品、食品、危險品等與個人的日常生活安全息息相關，都屬于國家監(jiān)管的特殊物品，其生產(chǎn)、運輸和銷售的過程必須嚴格管理，一旦管理不利，假冒偽劣產(chǎn)品散落到社會上，必然會給人民的生命財產(chǎn)安全帶來極大的威脅。我國政府和技術監(jiān)督系統(tǒng)也已經(jīng)開始在國內(nèi)射頻識別領域的先導廠商（如維深電子、東方捷碼等）的幫助下，嘗試利用RFID 技術實現(xiàn)對藥品、食品、危險品等特殊產(chǎn)品的防偽和跟蹤追溯。

　　目前國際上在護照防偽、電子錢包等方面已可以在標準護照封面或證件內(nèi)嵌入RFID 標簽，其芯片同時提供安全功能并支持硬件加密，符合ISO14443 的國際標準。國內(nèi)在此領域也已經(jīng)形成了相當規(guī)模的應用，二代身份證的推廣應用就是此方面的典型代表。相信這一技術很快在其他的重要證件發(fā)放管理中得到廣泛應用。非法企業(yè)生產(chǎn)假冒偽劣產(chǎn)品、以次充好、牟取暴利，不法人員偽造證件等違法犯罪行為給社會造成了極大的危害，嚴重影響了社會秩序的穩(wěn)定，影響了國家的經(jīng)濟建設。RFID 防偽技術的廣泛應用不僅將為企業(yè)帶來直接的經(jīng)濟效益，還將為國家相關管理部門正確、及時、動態(tài)、有效地監(jiān)管特殊物品生產(chǎn)經(jīng)營單位的生產(chǎn)狀況，打擊和取締非法生產(chǎn)活動，堵塞管理漏洞，消除安全隱患，保障國家和人民的生命財產(chǎn)安全，為國民經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展提供有力的技術保障。

　　5、在智能停車場中的應用

　　智能停車場對目前停車場管理混亂給出了有效的解決方法。該系統(tǒng)方案應用物聯(lián)網(wǎng)的RFID技術、計算機局域網(wǎng)技術、語音提示技術、短程微波通信技術、圖像數(shù)字處理技術和自動控制技術，以實現(xiàn)車輛自動識別和信息化管理，提高車輛的通行效率和安全性，并統(tǒng)計車輛出入數(shù)據(jù)，方便管理人員進行調(diào)度，減輕管理人員的勞動強度，有效防止收費漏洞。

　　該系統(tǒng)包括以下模塊：

　?。?）電子閘欄。其功能是根據(jù)系統(tǒng)判斷結果來控制開啟還是關閉。

　?。?）車輛檢測器。通常埋在車輛通道地下，確認車輛位置。確保車輛尚在閘欄下方時，閘欄不會落下砸傷車輛。

　?。?）車輛遠距離讀寫設備。配合電子標簽有效距離達到l0米左右，車輛靠近前只需要減速即可迅速讀取。

　?。?）出入口控制主機。當遇到非常規(guī)情況時可以通過管理人員手動控制。

　?。?）車輛電子標簽。具有防水、防磁、信息貯存量大、高保密度、一卡多用等特點。

　?。?）管理系統(tǒng)。實時系統(tǒng)管理、卡片數(shù)據(jù)管理；具備車輛信息統(tǒng)計分析功能，顯示并打印各種統(tǒng)計報表資料，為管理人員的查詢與管理提供全方位的服務；提高管理效率，降低運作的成本。

　?。?）數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。對于該智能停車場系統(tǒng)而言，每一臺服務器都是一個真正的業(yè)務主機，是停車場的關鍵，數(shù)據(jù)的迅速

　　當車輛駛入或者駛出禁天線通信區(qū)時，天線以微波通訊的方式與電子識別卡進行雙向數(shù)據(jù)交換，從電子車卡上讀取車輛的相關信息，在司機卡上讀取司機的相關信息，自動識別電子車卡和司機卡，并判斷車卡是否有效和司機卡的合法性，核對車道控制電腦顯示與該電子車卡和司機卡一一對應的車牌號碼及駕駛員等資料信息；車道控制電腦自動將通過時間、車輛和駕駛員的有關信息存入數(shù)據(jù)庫中，車道控制電腦根據(jù)讀到的數(shù)據(jù)進行如下判斷和處理。

　　通過與傳統(tǒng)停車場對比，智能停車場管理系統(tǒng)以原有收費介質(zhì)為依托，對管理介質(zhì)進行了改進，并選定射頻卡作為智能停車場的管理介質(zhì)。通過需求分析，明確了智能停車場管理系統(tǒng)所要具備的功能，實現(xiàn)固定用戶的不停車出入停車場，提高了停車場管理水平。

　　6、結束語

　　在上面的介紹中，RFID的應用中，有一些不足之處：RFID作用范圍小（通常只有10m）、應用領域還不廣泛（只在一些要求特殊的領域）目前的物聯(lián)網(wǎng)技術還未成熟，有待發(fā)展。

　　但是，毋庸置疑，物聯(lián)網(wǎng)具有極大的發(fā)展?jié)摿?，其正在滲透到人們生活中的方方面面，給人們的生活帶來極大的便利，提升人們的生活質(zhì)量。