1.2 支持物联网的基础技术

支持物联网的基础技术包括射频标志识别技术、传感器网络技术和互联网技术。

1.2.1 射频标志识别(RFID)技术

射频标志识别(Radio-frequency Identification,RFID),又称为电子标签(E-Tag),是面世于20世纪60年代末,兴起于20世纪90年代的一项自动识别技术。RFID技术是一种非接触式的自动识别技术,它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据,识别工作无须人工干预,可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动的物体并可同时识别多个标签,操作快捷、方便。

基本的RFID系统包括:标签、阅读器、收发信机与天线。

标签(Tag):由耦合元件及芯片组成,每个标签具有唯一的电子编码,附着在物体上标志目标对象。

阅读器(Reader):读取(有时还可以写入)标签信息的设备,可设计为手持式或固定式。

收发信机与天线(Transmit Receiver and Antenna):在标签和阅读器之间传递射频信号。

RFID系统按照采用的频率不同可分为低频系统、中频系统和高频系统三大类;根据标签内是否装有电池为标签通信提供能量,又可将其分为有源系统和无源系统两大类;从标签内保存的信息注入的方式可分为集成电路固化式、现场有线改写式和现场无线改写式三大类;根据读取电子标签数据的技术实现手段,可将其分为广播发射式、倍频式和反射调制式三大类。另外,还可依据标签的材质、系统工作距离和阅读器的工作状态等对RFID系统进行分类。

当前,RFID技术的研究主要集中在工作频率选择、收发信机与天线设计、防冲突技术和安全与隐私保护等方面。

1.2.2 传感器(Sensor)网络技术

该概念最早于1978年出现在由美国国防部高级研究计划局资助的卡耐基梅隆大学进行的分布式传感器网络的研究项目中,美国军方提出“无线传感器网络是由若干具有无线通信能力的传感器节点自组织构成的网络”。2008年2月,ITU-T在Ubiquitous Sensor Networks研究报告中提出了泛在传感器网络,将泛在传感器网络(Ubiquitous Sensor Network,USN)定义为由智能传感器节点组成的网络,可以以任何地点、任何时间、任何人、任何物的形式被部署。

泛在传感器网络由底层传感器网络、传感器网络接入网络、基础骨干网络、网络中间件和网络应用平台五层构成。它被看做是物联网的基础。

本书研究的是设置于家庭内部的家庭泛在传感器网络。

1.2.3 互联网技术

通过互联网技术可以将广泛分布的泛在传感器网络连成一体的电信互联网,它是分布在全球各个国家、省市、社区的电信基础设施。