【正文】 FID技術的理論得到豐富和完善。2001～至今。1991～2000年。1981～1990年。RFID技術與產(chǎn)品研發(fā)處于一個大發(fā)展時期，各種RFID技術測試得到加速。RFID技術的理論得到了發(fā)展，開始了一些應用嘗試。早期RFID技術的探索階段，主要處于實驗室實驗研究。雷達的改進和應用催生了RFID技術，1948年奠定了RFID技術的理論基礎。在20世紀中，無線電技術的理論與應用研究是科學技術發(fā)展最重要的成就之一?！袄梅瓷涔β实耐ㄓ崱钡於松漕l識別RFID的理論基礎。 RFID解決方案可按照行業(yè)進行分類，物流、防偽防盜、身份識別、資產(chǎn)管理、動物管理、快捷支付等等。長距射頻產(chǎn)品多用于交通上，識別距離可達幾十米，如自動收費或識別車輛身份等。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。熱敏電阻可以用于溫度控制：溫度傳感器的作用是將溫度經(jīng)過熱敏電阻Rt轉(zhuǎn)換為電壓信號。（2）熱敏電阻的應用熱敏電阻具有尺寸小、響應速度快、阻值大、靈敏度高等特點，因此它在許多領域被廣泛應用。第二類為負的突變型，當其溫度上升到某設定值時，其電阻值突然下降，多用于各種電子電路中抑制浪涌電流，起保護作用。第一類用于測量溫度。最常見的是由金屬氧化物組成。前者稱為熱電阻，后者稱為熱敏電阻。是利用導體或半導體的電阻隨溫度變化而變化的性質(zhì)而工作的，用儀表測量出熱電阻的阻值變化，從而得到與電阻值對應的溫度值。溫度傳感在工業(yè)生產(chǎn)、科學研究、民用生活等許多領域得到廣泛應用。將溫度變化轉(zhuǎn)換為熱電勢變化的稱熱電偶傳感器。傳感器、感知對象和觀察者構成了無線傳感器網(wǎng)絡的三個要素。 WSN技術WSN是wireless sensor network的簡稱，即無線傳感器網(wǎng)絡。系統(tǒng)由一個詢問器（或閱讀器）和很多應答器（或標簽）組成。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技術RFID(Radio Frequency Identification的)，即射頻識別，俗稱電子標簽。 物聯(lián)網(wǎng)的核心技術物聯(lián)網(wǎng)核心技術包括射頻識別（RFID）裝置、WSN網(wǎng)絡、紅外感應器、傳感器、全球定位系統(tǒng)、Internet與移動網(wǎng)絡，網(wǎng)絡服務，行業(yè)應用軟件。應用層是物聯(lián)網(wǎng)的“社會分工”——與行業(yè)需求結(jié)合，實現(xiàn)廣泛智能化。網(wǎng)絡層包括通信與互聯(lián)網(wǎng)的融合網(wǎng)絡、網(wǎng)絡管理中心、信息中心和智能處理中心等。感知層包括二維碼標簽和識讀器、RFID標簽和讀寫器、攝像頭、GPS、傳感器、終端、傳感器網(wǎng)絡等，主要是識別物體，采集信息，與人體結(jié)構中皮膚和五官的作用相似。在業(yè)界，物聯(lián)網(wǎng)大致被公認為有三個層次，底層是用來感知數(shù)據(jù)的感知層，第二層是數(shù)據(jù)傳輸?shù)木W(wǎng)絡層，最上面則是內(nèi)容應用層。從應用上理解，物聯(lián)網(wǎng)是指把世界上所有的物體都連接到一個網(wǎng)絡中，形成“物聯(lián)網(wǎng)”，然后“物聯(lián)網(wǎng)”又與先有的互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合，實現(xiàn)人類社會與物理系統(tǒng)的整合，達到更加精細和生動的方式管理生產(chǎn)和生活。目 錄1 物聯(lián)網(wǎng)概述 1 物聯(lián)網(wǎng)的定義 1 物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構 1 物聯(lián)網(wǎng)的核心技術 1 RFID技術 1 WSN技術 2 傳感器 22 無線射頻技術RFID匯總 4 什么是RFID技術 4 RFID的發(fā)展史 4 RIFD的工作原理 4 工作原理和相關原理知識 5： 63 物聯(lián)網(wǎng)的應用領域 8 應用概述 8 電力電網(wǎng) 8 醫(yī)療系統(tǒng) 9 9 交通管理 10 11 114 物聯(lián)網(wǎng)遇到的問題和挑戰(zhàn) 12 技術問題 12 在射頻識別系統(tǒng)中的問題 12 阻抗問題 12 輻射問題 12 13 13 13 從閱讀器向射簽方向的數(shù)據(jù)交換 16 17 耦合類型 17 17 遙耦合系統(tǒng) 18 遠距離系統(tǒng) 18 18 數(shù)據(jù)量 19 可編程數(shù)據(jù)載體 19 協(xié)議問題 205 物聯(lián)網(wǎng)的未來場景 216 溫度傳感器和控制器 23 溫度控制發(fā)展現(xiàn)狀和意義 23 硬件設計電路 23 LED靜態(tài)串行顯示原理與電路 23 LED顯示器與單片機的接線圖 24 A/D轉(zhuǎn)換器 25 溫度傳感器 25 顯示部分 26 A/D轉(zhuǎn)換部分 26 鍵盤部分 27 查詢式鍵盤程序設計 277 溫度傳感控制器在物聯(lián)網(wǎng)中的應用 29 應用領域和主要項目 29 射頻卡與物聯(lián)網(wǎng) 30 射頻卡與傳感器的連接 31致 謝 33參考文獻 34附錄 設計源程序 35中國物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展....................................................................................................... 391 物聯(lián)網(wǎng)概述 物聯(lián)網(wǎng)的定義物聯(lián)網(wǎng)（Internet of Things，IOT）的定義是：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，進行信息交換和通訊，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。溫度控制系統(tǒng)可以實現(xiàn)將溫度經(jīng)過熱敏電阻轉(zhuǎn)換為電壓信號，經(jīng)放大器放大后進入單片機進行A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字量后，通過LED靜態(tài)顯示電路以十進制形式顯示出來，同時顯示電路還將顯示設定的恒溫值且通過鍵盤可以改變設定值的大小。接著對軟件部分也作了仔細的思考，按模塊進行結(jié)構化程序設計，包括顯示、鍵盤、A/D轉(zhuǎn)換、溫度控制和溫度傳感器的程序說明并畫出各子程序流程圖等。從應用上理解，物聯(lián)網(wǎng)是指把世界上所有的物體都連接到一個網(wǎng)絡中，形成“物聯(lián)網(wǎng)”，然后“物聯(lián)網(wǎng)”又與先有的互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合，實現(xiàn)人類社會與物理系統(tǒng)的整合，達到更加精細和生動的方式管理生產(chǎn)和生活。物聯(lián)網(wǎng)的設計與應用摘要物聯(lián)網(wǎng)的定義是：通過射頻識別、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，進行信息交換和通訊，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。從技術上理解，物聯(lián)網(wǎng)理解是指物體通過智能感應裝置，經(jīng)過傳輸網(wǎng)絡，到達指定的信息處理中心，最終實現(xiàn)物與物、人與物之間的自動化信息交互與處理的智能網(wǎng)絡。對全部的硬件電路進行了詳細的討論，包括串行LED驅(qū)動器的控制方式和工作原理，A/D轉(zhuǎn)換器，查詢式鍵盤，溫度傳感器的應用等。最后進行了系統(tǒng)整體調(diào)試。關鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)，射頻信號發(fā)射器，溫度控制器，衛(wèi)星定位系統(tǒng)，繼電器。從技術上理解，物聯(lián)網(wǎng)理解是指物體通過智能感應裝置，經(jīng)過傳輸網(wǎng)絡，到達指定的信息處理中心，最終實現(xiàn)物與物、人與物之間的自動化信息交互與處理的智能網(wǎng)絡。 物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構物聯(lián)網(wǎng)應該具備三個特征，一是全面感知，即利用RFID、傳感器、二維碼等隨時隨地獲取物體的信息；二是可靠傳遞，通過各種電信網(wǎng)絡與互聯(lián)網(wǎng)的融合，將物體的信息實時準確地傳遞出去；三是智能處理，利用云計算、模糊識別等各種智能計算技術，對海量數(shù)據(jù)和信息進行分析和處理，對物體實施智能化的控制。感知層是物聯(lián)網(wǎng)的皮膚和五官——識別物體，采集信息。網(wǎng)絡層是物聯(lián)網(wǎng)的神經(jīng)中樞和大腦——信息傳遞和處理。網(wǎng)絡層將感知層獲取的信息進行傳遞和處理，類似于人體結(jié)構中的神經(jīng)中樞和大腦。應用層是物聯(lián)網(wǎng)與行業(yè)專業(yè)技術的深度融合，與行業(yè)需求結(jié)合，實現(xiàn)行業(yè)智能化，這類似于人的社會分工，最終構成人類社會。在這些技術中，又以底層嵌入式設備芯片開發(fā)最為關鍵，引領整個行業(yè)的上游發(fā)展。 RFID射頻識別是一種非接觸式的自動識別技術，它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數(shù)據(jù)，識別工作無須人工干預，可工作于各種惡劣環(huán)境。 RFID是一種簡單的無線系統(tǒng)，只有兩個基本器件，該系統(tǒng)用于控制、檢測和跟蹤物體。一套完整的RFID系統(tǒng), 是由閱讀器(Reader)與電子標簽(TAG)也就是所謂的應答器(Transponder)及應用軟件系統(tǒng)三個部份所組成, 其工作原理是Reader 發(fā)射一特定頻率的無線電波能量給Transponder, 用以驅(qū)動 Transponder電路將內(nèi)部的數(shù)據(jù)送出，此時 Reader 便依序接收解讀數(shù)據(jù), 送給應用程序做相應的處理。無線傳感器網(wǎng)絡（Wireless Sensor Network, WSN）就是由部署在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)大量的廉價微型傳感器節(jié)點組成，通過無線通信方式形成的一個多跳的自組織的網(wǎng)絡系統(tǒng)，其目的是協(xié)作地感知、采集和處理網(wǎng)絡覆蓋區(qū)域中被感知對象的信息，并發(fā)送給觀察者。 傳感器溫度傳感器是一種將溫度變化轉(zhuǎn)換為電量變化裝置。將溫度變化轉(zhuǎn)換為電阻變化的稱為熱電阻傳感器；金屬熱電阻式傳感器簡稱為熱電阻，半導體熱電阻式傳感器簡稱為熱敏電阻。電阻式傳感器廣泛被用于200～960℃范圍內(nèi)的溫度。電阻式傳感器分為金屬熱電阻傳感器和半導體熱電阻傳感器兩大類。對于熱敏電阻，需要了解以下幾點：（1）測溫原理及特性NTC熱敏電阻研制的較早，也較成熟。根據(jù)不同的用途，NTC又可以分為兩大類。它的電阻值與溫度之間呈負的指數(shù)關系。典型的PTC熱敏電阻通常是在鈦酸鋇陶瓷中加入施主雜質(zhì)以增大電阻溫度系數(shù)。（3）熱敏電阻的溫度補償熱敏電阻可以在一定的溫度范圍內(nèi)對某些元件進行溫度補償。2 無線射頻技術RFID匯總 什么是RFID技術RFID射頻識別是一種非接觸式的自動識別技術，它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數(shù)據(jù)，識別工作無須人工干預，可工作于各種惡劣環(huán)境。短距離射頻產(chǎn)品不怕油漬、灰塵污染等惡劣的環(huán)境，可在這樣的環(huán)境中替代條碼，例如用在工廠的流水線上跟蹤物體。RFID解決方案是RFID技術供應商針對行業(yè)發(fā)展特點制定的RFID應用方案，可根據(jù)不同企業(yè)的實際要求“量身定做”。 RFID的發(fā)展史RFID直接繼承了雷達的概念，并由此發(fā)展出一種生機勃勃的AIDC新技術——RFID技術。RFID技術發(fā)展的歷程表。RFID技術的發(fā)展可按10年期劃分如下：1941～1950年。1951～1960年。1961～1970年。1971～1980年。出現(xiàn)了一些最早的RFID應用。RFID技術及產(chǎn)品進入商業(yè)應用階段，各種規(guī)模應用開始出現(xiàn)。RFID技術標準化問題日趨得到重視，RFID產(chǎn)品得到廣泛采用，RFID產(chǎn)品逐漸成為人們生活中的一部分。標準化問題日趨為人們所重視，RFID產(chǎn)品種類更加豐富，有源電子標簽、無源電子標簽及半無源電子標簽均得到發(fā)展，電子標簽成本不斷降低，規(guī)模應用行業(yè)擴大。單芯片電子標簽、多電子標簽識讀、無線可讀可寫、無源電子標簽的遠距離識別、適應高速移動物體的RFID正在成為現(xiàn)實。 工作原理和相關原理知識其中，電子標簽又稱為射頻標簽、應答器、數(shù)據(jù)載體；閱讀器又稱為讀出裝置，掃描器、通訊器、讀寫器(取決于電子標簽是否可以無線改寫數(shù)據(jù))。發(fā)生在閱讀器和電子標簽之間的射頻信號的耦合類型有兩種。變壓器模型，通過空間高頻交變磁場實現(xiàn)耦合，依據(jù)的是電磁感應定律。電感耦合方式一般適合于中、低頻工作的近距離射頻識別系統(tǒng)。識別作用距離小于1m，典型作用距離為10～20cm。典型的工作頻率有：433MHz，915MHz，2．45GHz，5．8GHz。標簽(Tag)：由耦合元件及芯片組成，每個標簽具有唯一的電子編碼，附著在物體上標識目標對象；閱讀器(Reader)：讀取(有時還可以寫入)標簽信息的設備，可設計為手持式或固定式；天線(Antenna)：在標簽和讀取器間傳遞射頻信號。微波：—100厘米或頻率在1—100GHZ的電磁波。射頻：一般指微波。電子標簽：以電子數(shù)據(jù)形式存儲標識物體代碼的標簽，也叫射頻卡。被動式電子標簽：內(nèi)部無電源、靠接收微波能量工作的電子標簽。主動式電子標簽：靠內(nèi)部電池供電工作的電子標簽。微波天線：用于發(fā)射和接受微波信號。讀出裝置：用于讀取電子標簽內(nèi)電子數(shù)據(jù)。閱讀器：用于讀取電子標簽內(nèi)電子數(shù)據(jù)。編程器：用于將電子數(shù)據(jù)寫入電子標簽或查閱電子標簽內(nèi)存儲數(shù)據(jù)。波束范圍：指天線發(fā)射微波的照射功率范圍。標簽容量：電子標簽編程時所能寫入的字節(jié)數(shù)或邏輯位數(shù)。ASN—高級貨運通知也可稱之為DA，此電子文檔先于貨物被發(fā)送出去，以通知對方貨物在運送途中。DA—發(fā)貨通知此電子文檔先于貨物被發(fā)送出去，以通知對方貨物在運送途中。：讀取(在讀寫卡中還可以寫入)標簽信息的設備。有些系統(tǒng)還通過閱讀器的RS232或RS485接口與外部計算機(上位機主系統(tǒng))連接，進行數(shù)據(jù)交換。在耦合方式(電感電磁)、通信流程(FDX、HDX、SEQ)、從射頻卡到閱讀器的數(shù)據(jù)傳輸方法(負載調(diào)制、反向散射、高次諧波)以及頻率范圍等方面，不同的非接觸傳輸方法有根本的區(qū)別，但所有的閱讀器在功能原理上，以及由此決定的設計構造上都很相似，所有閱讀器均可簡化為高頻接口和控制單元兩個基本模塊。不同射頻識別系統(tǒng)的高頻接口設計具有一些差異，電感耦合系統(tǒng)的高頻接口原理圖如圖1所示。對一些特殊的系統(tǒng)還有執(zhí)行反碰撞算法，對射頻卡與閱讀器間要傳送的數(shù)據(jù)進行加密和解密，以及進行射頻卡和閱讀器間的身份驗證等附加功能。目前，長距離射頻識別系統(tǒng)的價格還很貴，因此尋找提高其讀寫距離的方法很重要。大多數(shù)系統(tǒng)的讀取距離和寫入距離是不同的，寫入距離大約是讀取距離的40%～80%。與傳統(tǒng)的條型碼、磁卡及IC卡相比，射頻卡具有非接觸、閱讀速度快、無磨損、不受環(huán)境影響、壽命長、便于使用的特點和具有防沖突功能，能同時處理多張卡片。3 物聯(lián)網(wǎng)的應用領域 應用概述在國家大力推動工業(yè)化與信息化兩化融合的大背景下，物聯(lián)網(wǎng)將是工業(yè)乃至更多行業(yè)信息化過程中一個比較現(xiàn)實的突破口。按照目前對物聯(lián)網(wǎng)的需求，在近年內(nèi)就需要按億計的傳感器和電子標簽。物聯(lián)網(wǎng)用途廣泛，遍及智能交通、環(huán)境保護、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工業(yè)監(jiān)測、老人護理、個人健康、花卉栽培、水系監(jiān)測、食品溯源、敵情偵查和情報搜集等多個領域。 電力電網(wǎng)自200l 年以來，中國每年的能源消耗量一直以12％的平均速度增長，也就是說