隨著物聯(lián)網(wǎng)時代的到來，人類將基本的日常管理統(tǒng)統(tǒng)交給人工智能去處理，從而從繁瑣的低層次管理中解脫出來，將更多的人力物力投入到新技術(shù)的研發(fā)中。今天我們所談及的幾項技術(shù)就是基于這個目的應(yīng)運(yùn)而生。

　　【RFID】

　　??RFID無線射頻??識別技術(shù)，相信很多人都對他相當(dāng)了解，簡單來說它就是電子標(biāo)簽，是一種利用無線電射頻信號耦合傳輸?shù)奶匦?，在讀寫器和標(biāo)簽之間進(jìn)行非接觸雙向數(shù)據(jù)傳輸以達(dá)到目標(biāo)識別和數(shù)據(jù)交換目的的技術(shù)。它的誕生給我們的生活帶來了莫得便利，正被廣泛用于采購分配、商業(yè)貿(mào)易、生產(chǎn)制造、物流、防盜以及軍事用途上。

　   【RFID的組成】

　　RFID技術(shù)可識別高速運(yùn)動物體并可同時識別多個標(biāo)簽，操作方便快捷，它是一種簡單的無線系統(tǒng)，只有兩個基本器件，用于控制、檢測和跟蹤物體。系統(tǒng)由一個詢問器(或閱讀器)和很多應(yīng)答器(或標(biāo)簽)組成，RFID按應(yīng)用頻率的不同分為低頻、高頻、超高頻、微波；相對應(yīng)的代表性頻率分別為：低頻135KHZ以下、高頻13.56MHZ、超高頻860~960MHZ、微波2.4G，5.8G；RFID按照能源的供給方式分為無源RFID、有源RFID以及半有源RFID。

　  【RFID工作原理】

　　RFID技術(shù)的基本工作原理并不復(fù)雜：在標(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，或者主動發(fā)送某一頻率的信號；解讀器讀取信息并解碼后，發(fā)送至中央信息系統(tǒng)進(jìn)行有關(guān)數(shù)據(jù)處理。

　　一套完整的RFID系統(tǒng)， 是由閱讀器與電子標(biāo)簽也就是所謂的應(yīng)答器及應(yīng)用軟件系統(tǒng)三個部份所組成， 其工作原理是閱讀器發(fā)射一特定頻率的無線電波能量給應(yīng)答器，用以驅(qū)動應(yīng)答器電路將內(nèi)部的數(shù)據(jù)送出，此時閱讀器便依序接收解讀數(shù)據(jù)， 送給應(yīng)用程序做相應(yīng)的處理。

　　以RFID 卡片閱讀器及電子標(biāo)簽之間的通訊及能量感應(yīng)方式來看大致上可以分成， 感應(yīng)偶合(Inductive Coupling) 及后向散射偶合(Backscatter Coupling)兩種， 一般低頻的RFID大都采用第一種式, 而較高頻大多采用第二種方式。

　  【NFC】

　　NFC技術(shù)即近距離無線通訊技術(shù)，是由飛利浦和索尼共同研制出來的，并與諾基亞等共同發(fā)起了NFC論壇，推廣NFC技術(shù)的商業(yè)應(yīng)用。NFC是一種非接觸式識別和互聯(lián)技術(shù)，簡單來說，NFC就是把RFID讀卡器與智能卡的功能整合在一起，可以在移動設(shè)備、消費類電子產(chǎn)品、PC和只能控件工具間進(jìn)行近距離無線通信。NFC提供的是一種簡單、觸控式的解決方案，操作簡單、快捷。

　  【NFC技術(shù)特點】

　　1、在13.65MHZ頻率運(yùn)行距離在20公分內(nèi)；

　　2、傳輸速度可分為106K BITS\SEC、212K BITE/SEC、424K BITS/SEC；

　　3、運(yùn)行可分主動與被動模式;主動模式需要使用電池，還需要獨立發(fā)射模組；被動模式不需要使用電池，但是無法獨立發(fā)射訊號；

　　4、成為ISO/IEC IS 118092國家標(biāo)準(zhǔn)、ETSI TS 102 190標(biāo)準(zhǔn)、EMCA-340標(biāo)準(zhǔn)。

　  【NFC應(yīng)用類型】

　　1、設(shè)備連接：除了無線局域網(wǎng)，NFC還可以簡化藍(lán)牙連接。比如：筆記本連接WIFI熱點；

　　2、實時預(yù)訂：比如：海報或展覽信息背后貼一個特定的芯片，利用含有NFC協(xié)議的手機(jī)或PDA，便能取得詳細(xì)信息；

　　3、移動商務(wù)：比如：利用非接觸智能卡在交易中的應(yīng)用。

　  【NFC手機(jī)支付】

　　 NFC發(fā)展極為迅速，已經(jīng)由最初知識RFID技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的簡單合并，到現(xiàn)在已經(jīng)演變成一種短距離無線通信技術(shù)。

　　把NFC芯片裝在手機(jī)上，手機(jī)就可以實現(xiàn)小額電子支付和讀取其他NFC設(shè)備或標(biāo)簽的信息。NFC的短距離交互大大簡化了整個認(rèn)證識別過程，使電子設(shè)備間相互訪問更直接、更安全和更清楚。

　　支持NFC的設(shè)備可以在主動或被動模式下交換數(shù)據(jù)。

　　在主動模式下，每臺設(shè)備要向另一臺涉筆發(fā)送數(shù)據(jù)時，都必須產(chǎn)生自己的射頻場。如圖，發(fā)起設(shè)備和目標(biāo)設(shè)備都要產(chǎn)生自己的射頻場，以便進(jìn)行通信。

　　如圖，移動設(shè)備主要以被動模式操作，可以大幅降低功耗，并延長電池使用壽命。在一個應(yīng)用會話過程中，NFC設(shè)備可以在發(fā)起設(shè)備和目標(biāo)設(shè)備之間切換自己的角色。利用這項功能，電池電量較低的設(shè)備可以要求以被動模式充當(dāng)目標(biāo)設(shè)備，而不是發(fā)起設(shè)備。

　  【ETC】

　　ETC電子不停車收費系統(tǒng)是一種用于公路、橋梁和隧道的新型電子自動收費技術(shù)。它通過車載電子標(biāo)簽和微波天線之間的專用短程通訊，在不需要司機(jī)停車和其他收費人員采取任何操作對的情況下，自動完成收費處理全過程。

　  【關(guān)鍵技術(shù)】

　　1、車輛自動識別技術(shù)：主要由車載設(shè)備和路邊設(shè)備組成，兩者通過短程通信DSRC完成路邊設(shè)備對車載設(shè)備信息的一次讀寫，即完成收付費交易所必須的信息交換手續(xù)；

　　2、自動車型分類技術(shù)：在ETC車道安裝車型傳感器測定和判斷車輛的車型，以便按照車型實施收費；

　　3、違章車輛抓拍技術(shù)：主要由數(shù)碼照相機(jī)、圖像傳輸設(shè)備、車輛牌照自動識別系統(tǒng)等組成。對不安裝車載設(shè)備OUB的車輛用數(shù)碼相機(jī)實施抓拍措施，并傳輸?shù)绞召M中心，通過車輛自動識別系統(tǒng)識別違章車輛的車主，并實施通信費的補(bǔ)收手續(xù)。

　  【ETC系統(tǒng)構(gòu)成】

　　1、車載單元

　　2、路測單元

　　3、DSRC協(xié)議

　  【ETC與RFID】

　　ETC是RFID中的一個分支?，F(xiàn)在一般用有源2.45GHZ，這個頻段的特點是識別距離遠(yuǎn)，缺點是標(biāo)簽帶有電池，成本較高，需要定期更換電池。

　  【UWB技術(shù)】

　　超寬帶技術(shù)UWB是一種無線載波通信技術(shù)，它不采用正弦載波，而是利用納秒至微微秒級窄脈沖傳輸數(shù)據(jù)，所以它也被成為無線電領(lǐng)域的一次革命性進(jìn)展。

　  【技術(shù)原理】

　　UWB技術(shù)最基本的工作原理是發(fā)送和接受脈沖間隔嚴(yán)格受控的高斯單周期超短時脈沖，超短時單周期脈沖決定了信號的帶寬很寬，接受機(jī)直接用一級前端交叉相關(guān)器就把脈沖序列轉(zhuǎn)換成基帶信號，省去了傳統(tǒng)通信設(shè)備中的中頻級，極大地降低了設(shè)備的復(fù)雜性。

　　USB系統(tǒng)采用相關(guān)接受技術(shù)，關(guān)鍵部位稱為相關(guān)器。相關(guān)器用準(zhǔn)備好的模板波形乘以接受到的射頻信號，再積分就得到一個直流輸出電壓。相乘器實質(zhì)上是改進(jìn)了延遲探測器，模板波形匹配時，相關(guān)器的輸出結(jié)果量度了接收到的單周期脈沖和模板波形的相對時間位置差。

　　值得注意的是，雖然UWB信號幾乎不對工作于同一頻率的無線設(shè)備造成干擾。但是所有帶內(nèi)的無線電信號都是對UWB信號的干擾，UWB可以綜合運(yùn)用偽隨機(jī)編碼和隨機(jī)脈沖位置調(diào)制以及相關(guān)解調(diào)技術(shù)來解決這一問題。

　  【UWB的技術(shù)特點】

　　1、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的實現(xiàn)比較簡單：當(dāng)前的無線通信技術(shù)所使用的通信載波是連續(xù)的電波，載波的頻率和功率在一定范圍內(nèi)變化，從而利用載波的狀態(tài)變化來傳輸信息。而UWB則不使用載波，它通過發(fā)送納秒級脈沖來傳輸數(shù)據(jù)信號；

　　2、高速的數(shù)據(jù)傳輸：UWB 以非常寬的頻率帶寬來換取高速的數(shù)據(jù)傳輸，并且不單獨占用現(xiàn)在已經(jīng)擁擠不堪的頻率資源，而是共享其他無線技術(shù)使用的頻帶；

　　3、功耗低：WB 系統(tǒng)使用間歇的脈沖來發(fā)送數(shù)據(jù)，脈沖持續(xù)時間很短，一般在0. 20ns～1. 5ns 之間，有很低的占空因數(shù)，系統(tǒng)耗電可以做到很低，在高速通信時系統(tǒng)的耗電量僅為幾百μW～幾十mW。民用的UWB 設(shè)備功率一般是傳統(tǒng)移動電話所需功率的1/ 100 左右，是藍(lán)牙設(shè)備所需功率的1/ 20 左右。軍用的UWB 電臺耗電也很低；

　　4、安全性高：作為通信系統(tǒng)的物理層技術(shù)具有天然的安全性能；

　　5、多徑分辨能力強(qiáng)：由于常規(guī)無線通信的射頻信號大多為連續(xù)信號或其持續(xù)時間遠(yuǎn)大于多徑傳播時間， 多徑傳播效應(yīng)限制了通信質(zhì)量和數(shù)據(jù)傳輸速率；

　　6、定位精確：沖激脈沖具有很高的定位精度，采用超寬帶無線電通信，很容易將定位與通信合一，而常規(guī)無線電難以做到這一點；

　　7、工程簡單造價便宜：在工程實現(xiàn)上，UWB比其它無線技術(shù)要簡單的多，可全數(shù)字化實現(xiàn)。

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