茍曉鵬
摘要:物聯(lián)網(wǎng)改變生活近年來不斷地出現(xiàn)在人們的視野中,從身邊的智能穿戴到我們所居住的房子以及其中的家具都與物聯(lián)網(wǎng)有關。物聯(lián)網(wǎng)技術就是基于事物嵌入一個智能芯片,同時借助于無線網(wǎng)絡技術,人們就能隨時隨地與物交流,或是物與物交流。物聯(lián)網(wǎng)的用途廣泛,目前可用于交通運輸、教育、智能家居、環(huán)境監(jiān)控防護、工業(yè)流程、醫(yī)療檢驗等,可以說任何領域都離不開物聯(lián)網(wǎng)。物聯(lián)網(wǎng)目前正處在一種高速發(fā)展的時期,對于物聯(lián)網(wǎng)今后的發(fā)展,文章側重闡述5G時代RFID對于校園物聯(lián)網(wǎng)的應用與發(fā)展方向。
關鍵詞:物聯(lián)網(wǎng);通信工程;RFID
中圖分類號:TP23 ? ? 文獻標志碼:A ? ? 文章編號:1674-9324(2020)11-0371-02
物聯(lián)網(wǎng)就是一種通過射頻來識別(RFID)、紅外線來感應、衛(wèi)星定位系統(tǒng)、用激光掃描器進行信息傳輸,按事先約定的協(xié)議,把生活中的物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來,進行信息傳輸通訊,以達到智能化跟蹤、定位、識別、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡技術。物聯(lián)網(wǎng)技術就是組成物聯(lián)網(wǎng)并且使其正常運作的先進技術,從而使物品的運作運輸和管理更加智能化的一種基于網(wǎng)絡的技術。物聯(lián)網(wǎng)技術的重點是如何制定協(xié)議和建造終端設備設施。物聯(lián)網(wǎng)的目的是通過用戶端的延伸和拓展達到用戶的物品與網(wǎng)絡相鏈接的目的。物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的重點是開發(fā)者具有應用創(chuàng)新能力,而物聯(lián)網(wǎng)的最主要的特征萬物互聯(lián)也是組建物聯(lián)網(wǎng)的關鍵。物聯(lián)網(wǎng)運行的效率和工作的速度主要與和其相連的互聯(lián)網(wǎng)的速率與效率有很大關系。物聯(lián)網(wǎng)技術是在互聯(lián)網(wǎng)基礎之上,在網(wǎng)絡技術上的延伸和擴展,終端設備設施和約定協(xié)議是其延伸和擴展及應用延拓和業(yè)務擴展的重要因素。一般情況下,物聯(lián)網(wǎng)技術中包含網(wǎng)絡連接的互聯(lián)網(wǎng)技術和保障物物交互的物聯(lián)網(wǎng)終端設備設施。
不需要接觸就能識別的自動識別技術,就是無線射頻識別技術(Radio Frequency Identification,簡稱RFID)。RFID技術的基本原則是利用射頻信號或電感與電磁耦合的傳輸方式,來讓物體在不接觸的情況下實施通信。RFID與生物識別技術(例如聲波識別、面部識別、指紋識別、虹膜識別)相比有更強的準確性和抗干擾性。其與條碼識別和光學識別相比具有抗干擾性強,攜帶的信息量更大,能在非視覺范圍內讀寫和壽命長等特點。該技術可廣泛應用于物流運輸、供應產業(yè)、動物識別、車輛感應、各種門禁系統(tǒng)、圖書管理自動收費和生產制造。
隨著社會信息化日益提高,人們對于工作效率的提高與工作方式的簡化的訴求更多,使用RFID與互聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)相結合,將其應用于物流、醫(yī)療等,在世界范圍內對商品貨物醫(yī)療工具等進行實時的跟蹤定位,或是將其應用于制造和公共信息服務行業(yè),這樣可大幅提高運營管理人員的工作效率,降低人力物力成本。
RFID技術包括電子標簽、讀寫器、天線等。其中耦合元件和芯片兩個部分組成電子標簽,電子標簽的不同實際和不同的電子編碼相對應,重要的物品的詳細信息都存儲在電子標簽當中??梢酝ㄟ^對電子標簽進行數(shù)據(jù)分析,其中電子標簽可以分為有源和無源兩種。一般,讀寫器可以分為手持讀寫器和固定式讀寫器,其主要功能是通過讀取存儲器,獲取電子標簽內部的有關物品的重要信息。天線是傳輸?shù)拿浇?,其重要作用是傳輸射頻信號,從而,通過讀取RFID讀寫器,確保能夠準確地讀取存放在電子標簽內部的有關物品的詳細信息。此外,RFID讀寫系統(tǒng)在使用的過程中不僅能夠進行梳理處理、數(shù)據(jù)存儲等工作,還能實現(xiàn)對電子標簽的讀寫控制。
喬雅曾提出圖書館智能管理系統(tǒng),其中包含文獻上架管理模塊與文獻借還管理和文獻定位管理。在文獻上架管理方面,在文獻準備上架之前,圖書館文獻工作人員首先要進入圖書館書庫智能管理后臺,將文獻的書號、類別等文獻信息輸入系統(tǒng)中,并對RFID標簽中的電子信息進行綁定,在標簽上錄入信息等數(shù)據(jù)并將這些重要信息存儲到系統(tǒng)當中,完成電子標簽粘貼;系統(tǒng)會對文獻進行存儲和分配,對文獻發(fā)出接受指令之后讀取文獻的數(shù)據(jù),通過服務器總線傳達給圖書館工作人員;文獻按照系統(tǒng)指定的位置存儲之后,RFID閱讀器對RFID標簽進行讀取,然后將識別結果傳輸?shù)椒障到y(tǒng)中,這樣就完成了文獻上架的操作步驟。該項研究有助于推動圖書館文獻管理智能化,并且RFID相比于條碼具有工作量小、易于保存、信息存儲量大的特點。RFID電子標簽的提出,大大提高了圖書館智能化,有助于讀者借閱,減少工作人員的工作量,有一定的應用前景。
在校園里,RFID的校園學生卡自行車開鎖裝置,開發(fā)出一種利用校園一卡通就能打開自行車鎖的新方式,這樣在校園里既方便學生開鎖,收費也更簡便。這也是RFID頻射卡技術在控制自行車鎖方面的一個應用,達到在校園局部刷學生卡就能快速方便開啟自行車鎖的裝置。其原理是RC-522 RFID頻射卡模塊作為識別裝置,用STM32 F103單片機設置為主控制器,并通過該控制器來完成對舵機轉動的控制,進而達到對自行車鎖的控制。有了共享單車的新模式,在校園內會得到更好的普及,尤其現(xiàn)在很多大學校園很大,更多的學生會選擇共享單車這一新的出行方式??萍冀o我們帶來了新的生活方式,在校園里大面積地推廣共享單車,需要和學校內部管理接軌,而使用校園卡開鎖是一種新的管理模式,這種方式比手機掃碼開鎖的傳統(tǒng)方式效率更高,真正做到了隨開隨用。而且在校園使用一卡通還能監(jiān)控學生的一些用車方式等,學生卡開鎖也能控制學生將共享單車騎出校外,與此同時,通過Global Posi-tioning System(全球定位系統(tǒng))等方式定位,可有效監(jiān)控共享單車的運行軌跡,方便運營企業(yè)對大數(shù)據(jù)進行處理,進而降低運行成本??傊眯@一卡通打開自行車鎖的新方式,對企業(yè)來說遠遠勝于普通的手機掃碼開鎖,充分利用大學校園的封閉性,減少企業(yè)的維護成本,方便學生的使用,這就是科技給我們生活帶來的便利。
在未來的10年內,在5G時代RFID將用于各行各業(yè),RFID技術將用于智能貨架??紤]到大學生經常上網(wǎng)購物,我們可以將RFID技術用于各種物流自提點的貨架,通過給包裹添加電子標簽,在貨物自提點設置自助提貨機,并將貨物信息與本人校園一卡通關聯(lián),并且搭建一個數(shù)據(jù)庫用于實時獲取各物流公司的貨物物流信息,將物流信息與學生信息相匹配。在自助提貨機上添加讀寫器用于讀取電子標簽內部的關于包裹的詳細信息。學生找到貨物后無須在前臺掃描二位碼,填寫手機號簽名,只需使用學生一卡通刷卡,讀卡器識別貨物信息后,即可取貨成功。該項技術還可用于牧場畜牧跟蹤、住院病人活動登記、自動分揀、藥房自動取藥、外包制造管理、跟蹤檢測樣本、機場行李遠程跟蹤等各個方面。
基于RFID的物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展還有很大的成長空間,不管是已經在使用RFID的物流行業(yè)與供應鏈,還是一些我們現(xiàn)今覺得RFID不太可能使用的領域,未來在我們的思考和探索中都能與物聯(lián)網(wǎng)結合產生更多新奇的產品。
參考文獻:
[1]程東奇.基于RFID的學生卡自行車開鎖裝置[J].設備管理與維修,2018,(18).
[2]喬雅,劉洋,張文都.基于RFID技術的圖書館文獻智能管理系統(tǒng)研[D].陜西交通職業(yè)技術學院,2018.