物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)感知層涉及的三大主要技術(shù)
無線射頻識(shí)別(RFID)
近距離無線通信(NFC)
ZigBee和無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)
1、無線射頻識(shí)別(RFID)
RFID的特點(diǎn)是信息儲(chǔ)存容量呈幾何倍數(shù)增長,而且訪問時(shí)間短、識(shí)別讀取速度快,并支持全方位識(shí)別讀取。RFID可以多次讀寫,儲(chǔ)存量更高,讀取器可同時(shí)非接觸式地識(shí)別多個(gè)標(biāo)簽,可適應(yīng)各種惡劣環(huán)境條件,抗污和耐心性高,因此其在物聯(lián)網(wǎng)管理、證件安全識(shí)別、票種驗(yàn)證等應(yīng)用上有相當(dāng)大的發(fā)展空間。但由于RFID需要特制芯片,因此成本較高,估計(jì)芯片可占RFID讀取器整體成本的30%~65%(詳細(xì)可閱讀詳解物聯(lián)網(wǎng)感知層中的RFID技術(shù))。
2、近距離無線通信(NFC)
NFC是以RFID標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)衍生出來的短距離無線通信技術(shù),其通信距離不超過20cm,它主要用在被動(dòng)非接觸式感應(yīng)卡片領(lǐng)域,以非接觸式付款、ID識(shí)別門禁卡、信用卡、電子錢包、金融卡等應(yīng)用為主。NFC標(biāo)準(zhǔn)也可應(yīng)用于主動(dòng)操作模式,可讀取被動(dòng)式智能電子卷標(biāo)的信息。例如,從交互式RFID廣告海報(bào)中讀取及存儲(chǔ)網(wǎng)址和電子促銷優(yōu)惠券、讀取路邊停車位的NFC卷標(biāo)信息、下載NFC Tag指向的音樂服務(wù)或商品信息,以及通過NFC手機(jī)選擇購買指定商品。主動(dòng)模式裝置作為初始端,即NFC系統(tǒng)定義的讀取端,利用本身的電能傳送載波,讓目標(biāo)端吸收載波電能工作,被動(dòng)地響應(yīng)初始端的通信連接。此外,主動(dòng)模式也可通過讀取外部NFC兼容的RFID Tag來觸發(fā)各種手機(jī)應(yīng)用服務(wù)。
3、ZigBee和無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)
WSN已成為目前物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)重要內(nèi)容之一,其中ZigBee相關(guān)技術(shù)發(fā)展正漸趨成熟。WSN主要由傳感器節(jié)點(diǎn)、無線網(wǎng)關(guān)、計(jì)算機(jī)以及數(shù)據(jù)處理中心構(gòu)成,通過具有通信能力且分布于周圍環(huán)境的各種微小傳感器感測(cè)到目標(biāo)物的物理或化學(xué)變化,然后利用任意網(wǎng)絡(luò)將信息傳給另一傳感器,再通過這個(gè)傳感器傳輸?shù)綗o線網(wǎng)關(guān)上,進(jìn)而將數(shù)據(jù)傳給附近的計(jì)算機(jī),最后傳輸?shù)交ヂ?lián)網(wǎng)上,讓用戶可遠(yuǎn)程監(jiān)控目標(biāo)物的變化信息,并進(jìn)行相應(yīng)的處理。
WSN感測(cè)硬件平臺(tái)是負(fù)責(zé)傳感器之間溝通的傳輸介質(zhì),目前以ZigBee為主要骨干,并輔以RFID以擴(kuò)展應(yīng)用范圍。按照IEEE 802.154的定義, ZigBeel的工作頻段可分為一般的2.4GHz、歐洲的868 MHz以及美國的915 MHz,傳輸距離不超過75m,傳輸速率為20~250 kbps。ZigBee芯片在傳輸時(shí)消耗電流可控制在27 mA以下,待機(jī)時(shí)可降到0.3μA以下,低耗電待機(jī)模式下使用2節(jié)3號(hào)電池可工作6個(gè)月之久。