融合無線傳感網(wǎng)絡(luò)的長距離射頻識別系統(tǒng)

摘要 探討了無線傳感網(wǎng)絡(luò)與射頻識別技術(shù)融合的意義，研究了有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的融合方案，即由融合方案中的“智能節(jié)點(diǎn)”完成信息采集、識別及傳輸，充分發(fā)揮了射頻識別技術(shù)的信息標(biāo)識功能和無線傳感網(wǎng)絡(luò)自組網(wǎng)的成本低、傳輸距離遠(yuǎn)等優(yōu)點(diǎn)，以此來擴(kuò)展傳統(tǒng)射頻識別系統(tǒng)的覆蓋范圍和傳輸距離。研究結(jié)果表明，射頻識別系統(tǒng)與無線傳感器網(wǎng)絡(luò)具有一定的互補(bǔ)性，將它們結(jié)合具有一定意義。
關(guān)鍵詞 射頻識別；無線傳感網(wǎng)絡(luò)；網(wǎng)絡(luò)融合

國際電信聯(lián)盟提出的“物聯(lián)網(wǎng)”報(bào)告指出，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展有4大關(guān)鍵性應(yīng)用技術(shù)，射頻識別RFID、無線傳感網(wǎng)絡(luò)WSN、智能技術(shù)及納米技術(shù)。其中RFID和WSN位于4大關(guān)鍵性應(yīng)用技術(shù)前列。RFID與WSN有著各自不同的起源、發(fā)展和應(yīng)用側(cè)重點(diǎn)，然而隨著兩種技術(shù)的不斷發(fā)展，RFID與WSN的融合越來越成為一種趨勢。RFID誕生較早，最初是為方便識別物品的編號信息，其標(biāo)簽結(jié)構(gòu)也很簡單，只存儲簡單的ID信息，由讀卡器通過無線電激活。隨著技術(shù)不斷進(jìn)步，RFID標(biāo)簽的功能變得越來越完善，逐步加入了微處理器、電池和通信傳輸協(xié)議等，這種轉(zhuǎn)變越來越與WSN中的節(jié)點(diǎn)接近，如果RFID系統(tǒng)與WSN相結(jié)合，則將會讓標(biāo)簽信息的采集更加方便和智能化，且借助WSN強(qiáng)大的組網(wǎng)功能可擴(kuò)大RFID系統(tǒng)識別信息的傳輸范圍；從無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的角度講，它的研究內(nèi)容側(cè)重于網(wǎng)絡(luò)連接和傳感信息的收集，RFID技術(shù)的加入，則使得傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用找到新的突破口，因此，RFID系統(tǒng)與傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)具有一定的互補(bǔ)性，將它們結(jié)合具有重要意義。

1 射頻識別
射頻識別技術(shù)(Radio Frequency Identification，RFID)，作為快速、實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確采集與處理信息的高新技術(shù)和信息標(biāo)準(zhǔn)化的基礎(chǔ)，已經(jīng)被世界公認(rèn)為本世紀(jì)十大重要技術(shù)之一。近年來，隨著大規(guī)模集成電路、網(wǎng)絡(luò)通信、信息安全等技術(shù)的發(fā)展，RFID技術(shù)顯示出巨大的發(fā)展?jié)摿εc應(yīng)用空間，由于具有高速移動(dòng)物體識別、多目標(biāo)識別和非接觸識別等特點(diǎn)，RFID技術(shù)在物流、交通、電信、農(nóng)牧、民航、票據(jù)、防偽、安全和醫(yī)療等領(lǐng)域的重大工程都得到了試點(diǎn)推廣及應(yīng)用，并取得了良好的效果。與其他識別技術(shù)相比，RFID的工作無需人工干預(yù)，可自動(dòng)工作于各種惡劣環(huán)境、對標(biāo)簽可進(jìn)行讀寫、數(shù)據(jù)加密等諸多優(yōu)越性，對改善人們生活質(zhì)量，提高企業(yè)效益，加強(qiáng)公共安全生產(chǎn)有著重要意義。隨著技術(shù)進(jìn)一步成熟和成本進(jìn)一步降低，RFID正逐步應(yīng)用到各行各業(yè)當(dāng)中，尤其是政府推行的公共事業(yè)管理等眾多領(lǐng)域，如金融IC卡、交通一卡通和移動(dòng)支付等。典型的RFID系統(tǒng)如圖1所示。