物聯(lián)網(wǎng)（ IoT ，Internet of things ）即“萬物相連的互聯(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)合起來而形成的一個巨大網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)在任何時間、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“射頻識別、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，以實現(xiàn)對物品的智能“”化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。

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

RFID和物聯(lián)網(wǎng)的系統(tǒng)對應(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，分別對應(yīng)EPC/RFID系統(tǒng)中的電子標(biāo)簽、讀寫器、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)存儲物品數(shù)據(jù)，雖然它并沒有感知的功能，但其在應(yīng)用中的角色和傳感器類似，屬于“數(shù)據(jù)源”-終端設(shè)備。

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

RFID的“讀寫器”是物聯(lián)網(wǎng)的轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)設(shè)備。讀寫器很容易被誤解為傳感器設(shè)備，但實時上它并非傳感器：讀寫器讀取電子標(biāo)簽數(shù)據(jù)所采用的是無線通信技術(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)過編碼、調(diào)制等步驟處理，再通過天線轉(zhuǎn)換成無線信號向讀寫器發(fā)送；讀寫器接收到無線信號后，同樣需要按照RFID通信標(biāo)準(zhǔn)，對信號進(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)。讀寫器在獲得標(biāo)簽數(shù)據(jù)后，還需要將其通過其它通信方式向云端傳送。讀寫器的核心功能就是“一收一發(fā)”，實現(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，即稱為“轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)”（例如：將標(biāo)簽數(shù)據(jù)從“無線信號”轉(zhuǎn)換為“RS232串口信號”，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實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)連接，主要有兩種方式:

A、讀寫器具備通信協(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，讀寫器同時具備物聯(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)營商SIM卡的讀寫器）

B、讀寫器需要先將數(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

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)過濾和格式轉(zhuǎn)換、讀寫設(shè)備管理等），解決了各廠家設(shè)備的兼容性問題，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，實現(xiàn)各類設(shè)備和系統(tǒng)間的無縫對接，支持實時動態(tài)地進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞。RFID中間件，其實就是專用的物聯(lián)網(wǎng)平臺，偏重于物聯(lián)網(wǎng)平臺的連接服務(wù)。各類軟件應(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)建的是一個全球化的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，是一個以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、開放共享的大系統(tǒng)。借助這個系統(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，提升商業(yè)軟實力。

射頻識別即RFID（Radio Frequency IDentification）技術(shù)，又稱電子標(biāo)簽、無線射頻識別，是一種通信技術(shù)，可通過無線電訊號識別特定目標(biāo)并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù)，而無需識別系統(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)入磁場后，接收解讀器發(fā)出的射頻信號，憑借感應(yīng)電流所。獲得的能量發(fā)送出存儲在芯片中的產(chǎn)品信息（Passive Tag，無源或被動標(biāo)簽），或者主動發(fā)送某一頻率的信號（Active Tag，有源或主動標(biāo)簽）；RFID讀寫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。

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

（一）信號發(fā)射機(jī)（射頻標(biāo)簽）

在射頻識別系統(tǒng)中，信號發(fā)射機(jī)為了不同的應(yīng)用目的，會以不同的形式存在，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，用來存儲需要識別傳輸?shù)男畔?。另外，與條形碼不同的是，標(biāo)簽必須能夠自動或在外力的作用下，把存儲的信息自動發(fā)射出去。

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

1、主動式標(biāo)簽與被動式標(biāo)簽

在實際應(yīng)用中，雖然標(biāo)簽的電能消耗非常低（一般是百萬分之一毫瓦級別），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)簽分成主動式標(biāo)簽與被動式標(biāo)簽兩種。主動式標(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，信號傳送的距離遠(yuǎn)。另外，主動式標(biāo)簽可以通過設(shè)計電池的不同壽命對標(biāo)簽的使用時間或使用次數(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)簽只允許讀寫有限次。主動式標(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會越來越小，影響系統(tǒng)的正常工作。

被動式標(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，線圈就會產(chǎn)生感應(yīng)電流，再經(jīng)過整流電路給標(biāo)簽供電。被動式標(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或頻繁讀寫多次的地方，而且被動式標(biāo)簽支持長時間的數(shù)據(jù)傳輸和永久性的數(shù)據(jù)存儲。被動式標(biāo)簽的缺點(diǎn)主要是數(shù)據(jù)傳輸?shù)木嚯x要比主動式標(biāo)簽小。因為被動式標(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和信號強(qiáng)度就受到限制，需要敏感性比較高的信號接收器（閱讀器）才能可靠識讀。

2、只讀標(biāo)簽與可讀可寫標(biāo)簽

根據(jù)內(nèi)部使用存儲器類型的不同，標(biāo)簽可以分成只讀標(biāo)簽與可讀可寫標(biāo)簽。只讀標(biāo)簽內(nèi)部只有只讀存儲器和隨機(jī)存儲器。ROM用于存儲發(fā)射器操作系統(tǒng)說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)延遲時間控制、數(shù)據(jù)流控制、電源開關(guān)控制等。另外，只讀標(biāo)簽的ROM中還存儲有標(biāo)簽的標(biāo)識信息。這些信息可以在標(biāo)簽制作過程中由制造商寫入ROM中，也可以在標(biāo)簽開始使用時，由使用者根據(jù)特定的應(yīng)用目的寫入特殊的編碼信息。這種信息可以只簡單地代表二進(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入、多次讀出。只讀標(biāo)簽中的RAM用于存儲標(biāo)簽反應(yīng)和數(shù)據(jù)傳輸過程中臨時產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。另外，只讀標(biāo)簽中除了ROM和RAM外，一般還有緩沖存儲器，用于暫時存儲調(diào)制后等待天線發(fā)送的信息。

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

3、標(biāo)識標(biāo)簽與便攜式數(shù)據(jù)文件

根據(jù)標(biāo)簽中存儲器數(shù)據(jù)存儲能力的不同，可以把標(biāo)簽分為僅用于標(biāo)識目的標(biāo)識標(biāo)簽與便攜式數(shù)據(jù)文件兩種。對于標(biāo)識標(biāo)簽來說，在標(biāo)簽中存儲一個數(shù)字或者多個數(shù)字、字母字符串，是為了識別或者將其作為獲得進(jìn)入信息管理系統(tǒng)中數(shù)據(jù)庫的鑰匙。條形碼技術(shù)中標(biāo)準(zhǔn)碼制作號碼如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碼都可以存儲在標(biāo)識標(biāo)簽中。標(biāo)識標(biāo)簽中存儲的只是標(biāo)識號碼，用于對特定的標(biāo)識項目，如人、物、地點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)識。至于被標(biāo)識項目詳細(xì)的、特定的信息，只能在與系統(tǒng)相連接的數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行查找。

便攜式數(shù)據(jù)文件，顧名思義就是說標(biāo)簽中存儲的數(shù)據(jù)非常大，足可以看做是一個數(shù)據(jù)文件。這種標(biāo)簽一般都是用戶可編程的，標(biāo)簽中除了存儲標(biāo)識碼外，還存儲有大量的被標(biāo)識項目其他的相關(guān)信息，如包裝說明、工藝過程說明等。實際應(yīng)用中，關(guān)于被標(biāo)識項目的所有信息都是存儲在標(biāo)簽中的，讀標(biāo)簽就可以得到關(guān)于被標(biāo)識項目的所有信息，而不用再連接到數(shù)據(jù)庫進(jìn)行信息讀取。另外，隨著標(biāo)簽存儲能力的提高，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，實現(xiàn)在不同的情況下讀出的數(shù)據(jù)部分不同。

（二）信號接收機(jī)（讀寫器）

在射頻識別系統(tǒng)中，信號接收機(jī)一般叫做閱讀器。根據(jù)支持的標(biāo)簽類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)耐緩健Ａ硗?，閱讀器還提供相當(dāng)復(fù)雜的信號狀態(tài)控制，奇偶錯誤校驗與更正功能等。標(biāo)簽中除了存儲需要傳輸?shù)男畔⑼?，還必須含有一定的附加信息，如錯誤校驗信息等。識別數(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。閱讀器通過接收到的附加信息來控制數(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，閱讀器通過特定的算法決定是否需要發(fā)射機(jī)對發(fā)送的信號重發(fā)一次，或者知道發(fā)射器停止發(fā)信號，這就是“命令響應(yīng)協(xié)議”。使用這種協(xié)議，即便在很短的時間，很小的空間閱讀多個標(biāo)簽，也可以有效地防止“欺騙問題”的產(chǎn)生。

（三）編程器

只有可讀可寫標(biāo)簽系統(tǒng)才需要編程器。編程器是向標(biāo)簽寫入數(shù)據(jù)的裝置，編程器寫入數(shù)據(jù)一般來說是離線完成的，也就是預(yù)先在標(biāo)簽中寫入數(shù)據(jù)，等到開始應(yīng)用時直接將標(biāo)簽粘附在被標(biāo)識項目上。也有一些RFID應(yīng)用系統(tǒng)，寫數(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數(shù)據(jù)文件來處理時。

（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。在實際應(yīng)用中，除了系統(tǒng)功率外，天線的形狀和相對位置也會影響數(shù)據(jù)的發(fā)射和接收，需要專業(yè)人員對系統(tǒng)的天線進(jìn)行設(shè)計、安裝。