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RFID把信息与通信技术(ICT)的世界推向物联网(IoT)的世界


  我们常说的 “机器到机器(M2M)” ,这里的机器通常是指能够使用基于IP技术交换信息的设备,而那些机器仅仅是个子集。潜力更大、意义更深远的是每个物件的集成-把传感器、执行器和众
关键词: RFID ICT IoT 传感器 执行器 M2M
时间:2014-03-25 11:58 来源:物联网在线 作者:Ioter 点击:

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为了与物联网互动,人们将继续使用PC或其他智能设备。但更多的选择有可能是使用全球范围自动化和无边界扩展的协同,例如使用那些结合知识和认知技术的产品,以及那些使能转换的产品,RFID拥有对物理世界与计算系统紧密结合的特征,所以是今后物联网应用中不可或缺的一员。

传感器和执行器连接到因特网已经有数十年的历史了,通常使用专有协议,然后通过网关连接因特网(IP)协议。随着智能电网智能城市和智能家庭的兴起,越来越多的对象需要实现互连。
  我们常说的 “机器到机器(M2M)” ,这里的机器通常是指能够使用基于IP技术交换信息的设备,而那些机器仅仅是个子集。潜力更大、意义更深远的是每个物件的集成-把传感器、执行器和众多其他常用物品连到“数字神经系统”的能力。词语“M2M”是由无线射频识别(RFID)开发社区在十几年前创造的
  这个词语,现在演变成了物联网(IoT),即通过因特网联接日常对象,可读、可识别、可定位、甚至可控制。有人预言:在下一个十年里,数以百亿计的“智能”对象会用因特网连接在一起。对于对象的状态、变化及信息实时传输的能力,表明了智能设备与人及社交网络互动的潜能。实际上,把设备与社交网络平台相结合可以构建人与物之间协同的新形式。人的连接和设备的连接从此不再孤立。
  物联网已经难以置信地影响了我们的日常生活。物联网将是未来的一个新领域,无处不在的计算机和通信网络已经彻底改变了社会、公司、社区和个人习惯。早期的信息和通信网络表现为手机的广泛使用,这种小玩意儿已成为一种生活方式,是成千上万人每天生活中的亲密一份子。第二步是嵌入式短距离移动收发装置进入领域更宽泛的设备中,使人与物(P2T)和物与物(T2T)之间产生一种新型的通信。一个新领域将加入到信息和通信技术(ICT)的世界中:任何时间(白天/黑夜),任何地方(PC附近、屋内、屋外、甚至在移动)可以连接任何人,任何物;比如在PC之间,人与人(H2H),人与物(H2T)和物与物(T2T)的连接。多种连接创造了一个全新的动态网-物联网,基于固有技术的先进性和无所不在的网络、计算和通信,这是不同领域 -- 从无线传感器到纳米动态技术不断创新的结果。
  为了把日常物品和设备连接到巨大的数据库和物联网,需要一种简单且性价比高的物体识别系统:把“物品”变成可收集、可处理、可转换的数据。无线射频识别(RFID)恰恰具有这种特性。数据收集的收益来自发现对象物理状态(事件检查)变化的能力,这是先进传感技术的成果。嵌入式智能可以进一步提升物联网的威力,因为知识和信息的处理转移到了网络的边缘。小型化和纳米技术进一步使物体尺寸减小:越来越小的智能对象具有连接和互动能力。结合上述所有技术的发展,物联网以感知和智能的方式连接世界,用数字来表示物理对象,物联网成为现实世界的数字映射。
  2. RFID
  图 1表示了一种典型的RFID读写方案。RFID标签是一种智能设备,装有电子芯片和智能天线。RFID读写器与标签交换数据,然后把信息发送到PLC或者PC做进一步处理。

  图 1 RFID实现了物理与数字的转换
  RFID-使系统能够解读数据,并且能作出某些决定。现在让我们用新观点分析一下图1。 RFID标签是一个物理对象,应用在现实世界的项目中,使我们能够用电子的方式对他进行识别和跟踪。标签代表了无线科学与相关技术的结合,使物理对象成为一个能源消费者,因为RFID技术使用供给能源的有源标签,或者要对无源标签供能才能激活他们发送数据。虽然消耗非常小,但概念非常清楚:任何物品都是能源的消费者。物理对象转换到数字世界,也进入数字能源世界。RFID技术通过简单的扫描,可以把物理对象映射到数字世界。这种行为具有以下含义:我们现在可以有一个现实世界对象的数字表示,对象的数字克隆,确实为第二种生命。在图 1中,我们可以看到现实世界的物品由标签(A)识别,通过无线传输(B)把数字信号(C)传输到PLC或者PC做进一步处理。
上面所说的情形可以用物联网项目中的实际案例来说明。让我们来观察图2,这是现实世界中的一个例子,牲畜(A)由标签(B)来识别,成为物联网(C)中的一个数字对象。此后,业务的各种计算就可以用数字对象来处理了。

  图 2对象映射
  在图 3中,我们来分析一个地理分布的流程,流程可以分解成多个业务:物品生产(A),运输业务(B),附加值服务(C),嵌套的业务(D),分包的业务(E),配送/供应链(F)和其他外部业务(G)。我们可以把流程映射到数字世界中,组织可互操作的业务,优化和改变流程。流程是一种非物理对象,所以,也可以把非物理对象转换成数字形式。

  图 3流程映射
  这里有不同的互动形式:人与现实世界对象的互动,使用PC或者智能设备实现人与数字世界对象的互动,人与现实世界流程的互动,人与数字化流程的互动。无线科学和相关技术帮我们创造了用PC与智能设备完成对现实世界和数字世界的互动和管理。
  物联网的下一步有可能结合使能技术实现图4所表示的愿景。

  图 4物联网
  “传统”的世界用组件(A)表示,包括传统产业、扩展的和分布的企业,一般的员工、家庭、能源设施、网格、服务和其他现实业务。对前面现实业务扩展的新使能和新出现的技术包括在组件(C)中,包括形式化认知过程、业务智能(BI)、机器推理、语义Web、自动决策支持和其他应用技术。这是无线扩展到将来无人世界的景象,其中自动化智能可能管理着一切:物理对象和非物理实体(流程),多个部分的现实世界或者数字世界。组件(B)表示了使用RFID可能产生的景象,RFID是无线科学和技术的一部分,把现实生活成员转换成数字形态,准备进入物联网。
  3. 应用
  物联网已经悄然声息地影响了我们的日常生活,成为诸多领域中的一个组成部分,例如:电力输配、交通运输、工业控制、公共设施管理、健康医疗、水资源管理、油气输配等。
  物联网能够帮助我们解决今天两个最大的问题:能源与健康。能源的问题如,由于效率不高,当今的楼宇消耗了过多的能源。这些浪费的能源可以通过使用大范围的监视和控制就可以节省出来。智能电网和智能家庭就会包括无所不在的物联网监视。健康的问题如,因为访问医生或医院的不同而得到不同的诊断结果。物联网可以把传感器不显眼地附着在人的身体上,随时对身体的功能特征进行跟踪。吃饭时饭碗会监视摄入的食物量;吃药时药瓶会指示药的剂量;喝酒时酒杯会提醒不要饮酒过量,等等。
  在农业生产中使用物联网也会获得受益。例如,使用太阳能供电的农作物浇水设备和嵌入式无线设备,可以把数据从地面传感器传送到卫星,通过对生长条件,温度和气候变化等诸多因素进行计算,可以得出每块地的属性,这就完成了一对一的浇水量、施肥量、打药量、除草剂的“私人定制”。因此可以提高作物的生产率。
  自动化公司正在开发潜在的物联网的应用。例如,某家公司开发了一个信息平台,建立了一个设备协同社区,这个系统可以实现最终用户与服务工程师的互动。在这个社交网络中,用户可以对设备供应商和系统集成商提出具体问题,授权的专家、工程师、服务人员可以远程回答问题或操作设备,帮助用户快速解决出现的问题。最重要的是,通过不断的积累,可以建立一个各类问题的问与答数据库,可以帮助用户找到常见问题的解决方法,而且这些经验可以反复使用。
  智能物品与因特网的融合正在创造一个新的增长点。没有赶上这波物联网革命的公司可能会被淘汰。而大多数具备物联网设备和服务的公司将会取得成功。
  4. 结论
  前面我们勾勒出一种把现实世界映射到物联网可能的方法。现在,无线技术的功能和使能技术的贡献正在把信息与通信技术(ICT)的世界推向物联网(IoT)的世界。文章也分析了现实世界中的例子,从应用的角度指出了结合使用RFID、计算机技术和通用技术的需求。文章也介绍了现实世界流程转换为数字化流程的方法。
  (责任编辑:ioter)


本文链接RFID把信息与通信技术(ICT)的世界推向物联网(IoT)的世界
http://www.iot-online.com/RFID/tech/2014/032525253.html
 
 

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