物聯(lián)網(wǎng)（ IoT ，Internet of things ）即“萬(wàn)物相連的互聯(lián)網(wǎng)”，是互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的延伸和擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)，將各種信息傳感設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來(lái)而形成的一個(gè)巨大網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)，人、機(jī)、物的互聯(lián)互通。

物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術(shù)的重要組成部分，IT行業(yè)又叫：泛互聯(lián)，意指物物相連，萬(wàn)物互聯(lián)。由此，“物聯(lián)網(wǎng)就是物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。這有兩層意思：第一，物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng)，是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的延伸和擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)；第二，其用戶(hù)端延伸和擴(kuò)展到了任何物品與物品之間，進(jìn)行信息交換和通信。因此，物聯(lián)網(wǎng)的定義是通過(guò)“射頻識(shí)別、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器”等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進(jìn)行信息交換和通信，以實(shí)現(xiàn)對(duì)物品的智能“”化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。

物聯(lián)網(wǎng)是指通過(guò)各種信息傳感設(shè)備，實(shí)時(shí)采集任何需要監(jiān)控、連接、互動(dòng)的物體或過(guò)程等各種需要的信息，與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合形成的一個(gè)巨大網(wǎng)絡(luò)。其目的是實(shí)現(xiàn)物與物、物與人，所有的物品與網(wǎng)絡(luò)的連接，方便識(shí)別、管理和控制。

RFID和物聯(lián)網(wǎng)的系統(tǒng)對(duì)應(yīng)關(guān)系

EPC/RFID系統(tǒng)具有典型的物聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)特性，從邊緣的設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)，到云端的中間件服務(wù)，都體現(xiàn)了物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)匯聚、開(kāi)放共享的本質(zhì)屬性。

在RFID邊沿系統(tǒng)中，從物聯(lián)網(wǎng)接入云端的網(wǎng)絡(luò)模式來(lái)看，EPC/RFID技術(shù)屬于網(wǎng)關(guān)連接型的物聯(lián)網(wǎng)。網(wǎng)關(guān)連接型物聯(lián)網(wǎng)的連接設(shè)備，主要包括傳感器、轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)、網(wǎng)關(guān)設(shè)備，分別對(duì)應(yīng)EPC/RFID系統(tǒng)中的電子標(biāo)簽、讀寫(xiě)器、RFID中間件或網(wǎng)關(guān)路由器。（備注：1、“轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)”是指：在物聯(lián)網(wǎng)邊緣網(wǎng)絡(luò)中，實(shí)現(xiàn)多種通信協(xié)議轉(zhuǎn)換的網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備。2、和“網(wǎng)關(guān)連接型”對(duì)應(yīng)的云端接入方式是“直接連接型”，即物聯(lián)網(wǎng)終端直連云服務(wù)系統(tǒng)。）

1、電子標(biāo)簽-物聯(lián)網(wǎng)終端

“電子標(biāo)簽”負(fù)責(zé)存儲(chǔ)物品數(shù)據(jù)，雖然它并沒(méi)有感知的功能，但其在應(yīng)用中的角色和傳感器類(lèi)似，屬于“數(shù)據(jù)源”-終端設(shè)備。

2、讀寫(xiě)器-物聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)

RFID的“讀寫(xiě)器”是物聯(lián)網(wǎng)的轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)設(shè)備。讀寫(xiě)器很容易被誤解為傳感器設(shè)備，但實(shí)時(shí)上它并非傳感器：讀寫(xiě)器讀取電子標(biāo)簽數(shù)據(jù)所采用的是無(wú)線通信技術(shù)，數(shù)據(jù)在電子標(biāo)簽內(nèi)按照RFID通信標(biāo)準(zhǔn)，先經(jīng)過(guò)編碼、調(diào)制等步驟處理，再通過(guò)天線轉(zhuǎn)換成無(wú)線信號(hào)向讀寫(xiě)器發(fā)送；讀寫(xiě)器接收到無(wú)線信號(hào)后，同樣需要按照RFID通信標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)信號(hào)進(jìn)行解調(diào)、譯碼和放大等系列操作，而獲得標(biāo)簽數(shù)據(jù)。讀寫(xiě)器在獲得標(biāo)簽數(shù)據(jù)后，還需要將其通過(guò)其它通信方式向云端傳送。讀寫(xiě)器的核心功能就是“一收一發(fā)”，實(shí)現(xiàn)通信協(xié)議轉(zhuǎn)換以及在局部區(qū)域中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，在物聯(lián)網(wǎng)邊緣網(wǎng)絡(luò)中，即稱(chēng)為“轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)”（例如：將標(biāo)簽數(shù)據(jù)從“無(wú)線信號(hào)”轉(zhuǎn)換為“RS232串口信號(hào)”，送到后端服務(wù)器）。

3、物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)設(shè)備

在邊緣網(wǎng)絡(luò)中，RFID實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)連接，主要有兩種方式:

A、讀寫(xiě)器具備通信協(xié)議棧和互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用功能，可以將標(biāo)簽數(shù)據(jù)直接送至互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用服務(wù)器。在這種情況下，讀寫(xiě)器同時(shí)具備物聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)和網(wǎng)關(guān)功能。（例如：便攜式自帶運(yùn)營(yíng)商SIM卡的讀寫(xiě)器）

B、讀寫(xiě)器需要先將數(shù)據(jù)送至本地網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、網(wǎng)關(guān)路由器或中間件設(shè)備等其它網(wǎng)絡(luò)服務(wù)設(shè)備，再由這些網(wǎng)絡(luò)服務(wù)設(shè)備將數(shù)據(jù)進(jìn)一步處理并送至互聯(lián)網(wǎng)。在此讀寫(xiě)器屬于物聯(lián)網(wǎng)中的轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)，不承擔(dān)物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)關(guān)功能。而轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)至互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)設(shè)備即為物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)設(shè)備。

4、RFID中間件-物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)

在RFID軟件系統(tǒng)中，RFID中間件封裝了基本的RFID功能（IOT-NS、IOT-IS、數(shù)據(jù)過(guò)濾和格式轉(zhuǎn)換、讀寫(xiě)設(shè)備管理等），解決了各廠家設(shè)備的兼容性問(wèn)題，統(tǒng)一了相關(guān)系統(tǒng)之間通信標(biāo)準(zhǔn)和數(shù)據(jù)格式，實(shí)現(xiàn)各類(lèi)設(shè)備和系統(tǒng)間的無(wú)縫對(duì)接，支持實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)地進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞。RFID中間件，其實(shí)就是專(zhuān)用的物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，偏重于物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的連接服務(wù)。各類(lèi)軟件應(yīng)用部署在RFID中間件上，則可以更加地“輕載”和“靈活”。

EPC/RFID系統(tǒng)所構(gòu)建的是一個(gè)全球化的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，是一個(gè)以RFID信息采集技術(shù)為基礎(chǔ)的、結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)（EPC系統(tǒng)）的、開(kāi)放共享的大系統(tǒng)。借助這個(gè)系統(tǒng)工具，各生產(chǎn)分工環(huán)節(jié)上的企業(yè)能夠更緊密地協(xié)同合作，產(chǎn)品的生產(chǎn)流水線更具有彈性和張力，企業(yè)內(nèi)部資源能夠更有效地和外部資源聯(lián)動(dòng)，提升商業(yè)軟實(shí)力。

射頻識(shí)別即RFID（Radio Frequency IDentification）技術(shù)，又稱(chēng)電子標(biāo)簽、無(wú)線射頻識(shí)別，是一種通信技術(shù)，可通過(guò)無(wú)線電訊號(hào)識(shí)別特定目標(biāo)并讀寫(xiě)相關(guān)數(shù)據(jù)，而無(wú)需識(shí)別系統(tǒng)與特定目標(biāo)之間建立機(jī)械或光學(xué)接觸。RFID標(biāo)簽進(jìn)入磁場(chǎng)后，接收解讀器發(fā)出的射頻信號(hào)，憑借感應(yīng)電流所。獲得的能量發(fā)送出存儲(chǔ)在芯片中的產(chǎn)品信息（Passive Tag，無(wú)源或被動(dòng)標(biāo)簽），或者主動(dòng)發(fā)送某一頻率的信號(hào)（Active Tag，有源或主動(dòng)標(biāo)簽）；RFID讀寫(xiě)器讀取信息并解碼后，送至中央信息系統(tǒng)進(jìn)行有關(guān)數(shù)據(jù)處理。

射頻識(shí)別系統(tǒng)在具體的應(yīng)用過(guò)程中，根據(jù)不同的應(yīng)用目的和應(yīng)用環(huán)境，其組成會(huì)有所不同，但從射頻識(shí)別系統(tǒng)的工作原理來(lái)看，系統(tǒng)一般都由信號(hào)發(fā)射機(jī)，信號(hào)接收機(jī)、發(fā)射接收天線幾部分組成。

（一）信號(hào)發(fā)射機(jī)（射頻標(biāo)簽）

在射頻識(shí)別系統(tǒng)中，信號(hào)發(fā)射機(jī)為了不同的應(yīng)用目的，會(huì)以不同的形式存在，典型的形式是標(biāo)簽。標(biāo)簽相當(dāng)于條形碼技術(shù)中的條形碼符號(hào)，用來(lái)存儲(chǔ)需要識(shí)別傳輸?shù)男畔?。另外，與條形碼不同的是，標(biāo)簽必須能夠自動(dòng)或在外力的作用下，把存儲(chǔ)的信息自動(dòng)發(fā)射出去。

標(biāo)簽一般是帶有線圈、天線、存儲(chǔ)器與控制系統(tǒng)的低電集成電路。按照不同的分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)簽有許多不同的分類(lèi)。

1、主動(dòng)式標(biāo)簽與被動(dòng)式標(biāo)簽

在實(shí)際應(yīng)用中，雖然標(biāo)簽的電能消耗非常低（一般是百萬(wàn)分之一毫瓦級(jí)別），但是必須給它供電才能工作。按照標(biāo)簽獲取電能的方式不同，可以把標(biāo)簽分成主動(dòng)式標(biāo)簽與被動(dòng)式標(biāo)簽兩種。主動(dòng)式標(biāo)簽內(nèi)部自帶電池進(jìn)行供電，它的電能充足，工作可靠性高，信號(hào)傳送的距離遠(yuǎn)。另外，主動(dòng)式標(biāo)簽可以通過(guò)設(shè)計(jì)電池的不同壽命對(duì)標(biāo)簽的使用時(shí)間或使用次數(shù)進(jìn)行限制。它可以用在需要限制數(shù)據(jù)傳輸量或者使用數(shù)據(jù)有限制的地方。比如，一年內(nèi)標(biāo)簽只允許讀寫(xiě)有限次。主動(dòng)式標(biāo)簽的缺點(diǎn)主要是標(biāo)簽的使用壽命受到限制，而且隨著標(biāo)簽內(nèi)電池電力的消耗，數(shù)據(jù)傳輸?shù)木嚯x會(huì)越來(lái)越小，影響系統(tǒng)的正常工作。

被動(dòng)式標(biāo)簽內(nèi)部不帶電池，要靠外界提供能量才能正常工作。被動(dòng)式標(biāo)簽典型的產(chǎn)生電能的裝置是天線與線圈。當(dāng)標(biāo)簽進(jìn)入系統(tǒng)的工作區(qū)域，天線接收到特定的電磁渡，線圈就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，再經(jīng)過(guò)整流電路給標(biāo)簽供電。被動(dòng)式標(biāo)簽具有永久的使用期，常常用在標(biāo)簽信息需要每天讀寫(xiě)或頻繁讀寫(xiě)多次的地方，而且被動(dòng)式標(biāo)簽支持長(zhǎng)時(shí)間的數(shù)據(jù)傳輸和永久性的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。被動(dòng)式標(biāo)簽的缺點(diǎn)主要是數(shù)據(jù)傳輸?shù)木嚯x要比主動(dòng)式標(biāo)簽小。因?yàn)楸粍?dòng)式標(biāo)簽依靠外部的電磁感應(yīng)供電，它的電能比較弱，數(shù)據(jù)傳輸?shù)木嚯x和信號(hào)強(qiáng)度就受到限制，需要敏感性比較高的信號(hào)接收器（閱讀器）才能可靠識(shí)讀。

2、只讀標(biāo)簽與可讀可寫(xiě)標(biāo)簽

根據(jù)內(nèi)部使用存儲(chǔ)器類(lèi)型的不同，標(biāo)簽可以分成只讀標(biāo)簽與可讀可寫(xiě)標(biāo)簽。只讀標(biāo)簽內(nèi)部只有只讀存儲(chǔ)器和隨機(jī)存儲(chǔ)器。ROM用于存儲(chǔ)發(fā)射器操作系統(tǒng)說(shuō)明和安全性要求較高的數(shù)據(jù)，它與內(nèi)部的處理器或邏輯處理單元完成內(nèi)部的操作控制功能，如響應(yīng)延遲時(shí)間控制、數(shù)據(jù)流控制、電源開(kāi)關(guān)控制等。另外，只讀標(biāo)簽的ROM中還存儲(chǔ)有標(biāo)簽的標(biāo)識(shí)信息。這些信息可以在標(biāo)簽制作過(guò)程中由制造商寫(xiě)入ROM中，也可以在標(biāo)簽開(kāi)始使用時(shí)，由使用者根據(jù)特定的應(yīng)用目的寫(xiě)入特殊的編碼信息。這種信息可以只簡(jiǎn)單地代表二進(jìn)制中的“O”或者“1”，也可以像二維條形碼那樣，包含復(fù)雜的、相當(dāng)豐富的信息。這種信息只能一次寫(xiě)入、多次讀出。只讀標(biāo)簽中的RAM用于存儲(chǔ)標(biāo)簽反應(yīng)和數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中臨時(shí)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。另外，只讀標(biāo)簽中除了ROM和RAM外，一般還有緩沖存儲(chǔ)器，用于暫時(shí)存儲(chǔ)調(diào)制后等待天線發(fā)送的信息。

可讀可寫(xiě)標(biāo)簽內(nèi)部的存儲(chǔ)器除了ROM、RAM和緩沖存儲(chǔ)器之外t還有非活動(dòng)可編程記憶存儲(chǔ)器。這種存儲(chǔ)器除了具有存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的功能外，還具有在適當(dāng)?shù)臈l件下允許多次寫(xiě)入數(shù)據(jù)的功能。非活動(dòng)可編程記憶存儲(chǔ)器有許多種，電可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器(EEP－ROM)是比較常見(jiàn)的一種，這種存儲(chǔ)器在加電的情況下，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)原有數(shù)據(jù)的擦除以及數(shù)據(jù)的重新寫(xiě)入。

3、標(biāo)識(shí)標(biāo)簽與便攜式數(shù)據(jù)文件

根據(jù)標(biāo)簽中存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)存儲(chǔ)能力的不同，可以把標(biāo)簽分為僅用于標(biāo)識(shí)目的標(biāo)識(shí)標(biāo)簽與便攜式數(shù)據(jù)文件兩種。對(duì)于標(biāo)識(shí)標(biāo)簽來(lái)說(shuō)，在標(biāo)簽中存儲(chǔ)一個(gè)數(shù)字或者多個(gè)數(shù)字、字母字符串，是為了識(shí)別或者將其作為獲得進(jìn)入信息管理系統(tǒng)中數(shù)據(jù)庫(kù)的鑰匙。條形碼技術(shù)中標(biāo)準(zhǔn)碼制作號(hào)碼如EAN/UPC碼、混合編碼，或者標(biāo)簽使用者按照特別的方法編制的號(hào)碼都可以存儲(chǔ)在標(biāo)識(shí)標(biāo)簽中。標(biāo)識(shí)標(biāo)簽中存儲(chǔ)的只是標(biāo)識(shí)號(hào)碼，用于對(duì)特定的標(biāo)識(shí)項(xiàng)目，如人、物、地點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)識(shí)。至于被標(biāo)識(shí)項(xiàng)目詳細(xì)的、特定的信息，只能在與系統(tǒng)相連接的數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行查找。

便攜式數(shù)據(jù)文件，顧名思義就是說(shuō)標(biāo)簽中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)非常大，足可以看做是一個(gè)數(shù)據(jù)文件。這種標(biāo)簽一般都是用戶(hù)可編程的，標(biāo)簽中除了存儲(chǔ)標(biāo)識(shí)碼外，還存儲(chǔ)有大量的被標(biāo)識(shí)項(xiàng)目其他的相關(guān)信息，如包裝說(shuō)明、工藝過(guò)程說(shuō)明等。實(shí)際應(yīng)用中，關(guān)于被標(biāo)識(shí)項(xiàng)目的所有信息都是存儲(chǔ)在標(biāo)簽中的，讀標(biāo)簽就可以得到關(guān)于被標(biāo)識(shí)項(xiàng)目的所有信息，而不用再連接到數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行信息讀取。另外，隨著標(biāo)簽存儲(chǔ)能力的提高，可以提供組織數(shù)據(jù)的能力，在讀標(biāo)簽的過(guò)程中，可以根據(jù)特定的應(yīng)用目的控制數(shù)據(jù)的讀出，實(shí)現(xiàn)在不同的情況下讀出的數(shù)據(jù)部分不同。

（二）信號(hào)接收機(jī)（讀寫(xiě)器）

在射頻識(shí)別系統(tǒng)中，信號(hào)接收機(jī)一般叫做閱讀器。根據(jù)支持的標(biāo)簽類(lèi)型與完成功能的不同，閱讀器的復(fù)雜程度是顯著不同的。閱讀器基本的功能就是提供與標(biāo)簽進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐緩?。另外，閱讀器還提供相當(dāng)復(fù)雜的信號(hào)狀態(tài)控制，奇偶錯(cuò)誤校驗(yàn)與更正功能等。標(biāo)簽中除了存儲(chǔ)需要傳輸?shù)男畔⑼?，還必須含有一定的附加信息，如錯(cuò)誤校驗(yàn)信息等。識(shí)別數(shù)據(jù)信息和附加信息按照一定的結(jié)構(gòu)編制在一起，并按照特定的順序向外發(fā)送。閱讀器通過(guò)接收到的附加信息來(lái)控制數(shù)據(jù)流的發(fā)送。一旦到達(dá)閱讀器的信息被正確的接收和移解后，閱讀器通過(guò)特定的算法決定是否需要發(fā)射機(jī)對(duì)發(fā)送的信號(hào)重發(fā)一次，或者知道發(fā)射器停止發(fā)信號(hào)，這就是“命令響應(yīng)協(xié)議”。使用這種協(xié)議，即便在很短的時(shí)間，很小的空間閱讀多個(gè)標(biāo)簽，也可以有效地防止“欺騙問(wèn)題”的產(chǎn)生。

（三）編程器

只有可讀可寫(xiě)標(biāo)簽系統(tǒng)才需要編程器。編程器是向標(biāo)簽寫(xiě)入數(shù)據(jù)的裝置，編程器寫(xiě)入數(shù)據(jù)一般來(lái)說(shuō)是離線完成的，也就是預(yù)先在標(biāo)簽中寫(xiě)入數(shù)據(jù)，等到開(kāi)始應(yīng)用時(shí)直接將標(biāo)簽粘附在被標(biāo)識(shí)項(xiàng)目上。也有一些RFID應(yīng)用系統(tǒng)，寫(xiě)數(shù)據(jù)是在線完成的，尤其是在生產(chǎn)環(huán)境中作為交互式編寫(xiě)數(shù)據(jù)文件來(lái)處理時(shí)。

（四）天線

天線是標(biāo)簽與閱讀器之間傳輸數(shù)據(jù)的發(fā)射、接收裝置。在實(shí)際應(yīng)用中，除了系統(tǒng)功率外，天線的形狀和相對(duì)位置也會(huì)影響數(shù)據(jù)的發(fā)射和接收，需要專(zhuān)業(yè)人員對(duì)系統(tǒng)的天線進(jìn)行設(shè)計(jì)、安裝。