1.RFID技術(shù)《物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概論》RFID技術(shù)即射頻識別(RadioFrequencyIdentification)技術(shù)，又稱為電子標(biāo)簽或無線射頻識別技術(shù)，是自動識別技術(shù)的一種，也是一種通信技術(shù)，它通過射頻信號自動識別目標(biāo)對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，識別工作無需人工干預(yù)，識別系統(tǒng)與特定目標(biāo)之間無需建立接觸，是一種非接觸式的自動識別技術(shù)。RFID的概念RFID的系統(tǒng)組成RFID系統(tǒng)應(yīng)答器它由天線、耦合元件及芯片組成。讀寫器讀取和寫入標(biāo)簽信息的設(shè)備，可設(shè)計為手持式讀寫器或固定式。天線用于在標(biāo)簽和讀寫器之間傳遞射頻信號，它同讀寫器相連。RFID的系統(tǒng)組成圖1RFID系統(tǒng)的組成它由天線、耦合元件及芯片組成。標(biāo)簽在進(jìn)入RFID讀寫器掃描場以后，接收到讀寫器發(fā)出的射頻信號，憑借感應(yīng)電流獲得的能量發(fā)送出存儲在芯片中的電子編碼或者主動發(fā)送某一頻率的信號。射頻識別電子標(biāo)簽如圖2所示。RFID系統(tǒng)的組成分述(1)應(yīng)答器圖1RFID系統(tǒng)的組成是RFID系統(tǒng)最重要也是最復(fù)雜的一個組件。因其工作模式一般是主動向標(biāo)簽詢問標(biāo)識信息，所以有時又被稱為詢問器（Interrogator）。下圖顯示不同類型的閱讀器。讀寫器可以通過標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)口、RS232串口或USB接口同主機(jī)相連，通過天線同RFID標(biāo)簽通信。有時為了方便，讀寫器和天線以及智能終端設(shè)備會集成在一起形成可移動的手持式讀寫器。RFID系統(tǒng)的組成分述(2）讀寫器圖3各類讀寫器用于在標(biāo)簽和讀寫器之間傳遞射頻信號，它同讀寫器相連。各類天線如圖4所示。讀寫器可以連接一個或多個天線，但每次使用時只能激活一個天線。RFID系統(tǒng)的組成分述(3)天線圖4各類天線RFID的工作原理圖5RFID技術(shù)的基本工作原理1.按照RFID標(biāo)簽的工作頻率分類RFID的分類工作頻率一般為120?kHz～134?kHz。1)低頻RFID工作頻率在13.56?MHz頻段2)高頻RFID歐洲和部分亞洲國家定義的頻率為868?MHz；北美定義的頻段為902?MHz～905?MHz之間；在日本建議的頻段為950?MHz～956?MHz之間。3)超高頻RFID2.按能量的供給方式分類RFID的分類主要工作頻率包括低頻125?kHz、高頻13.56?MHz、超高頻433?MHz和超高頻915?MHz。無源RFID標(biāo)簽又被稱為被動式RFID標(biāo)簽，被動式標(biāo)簽沒有內(nèi)部供電電源。1)無源RFID標(biāo)簽2)有源RFID標(biāo)簽3)半有源RFID標(biāo)簽主要工作頻率包括超高頻915?MHz和微波2.45?GHz。有源RFID標(biāo)簽又稱為主動式RFID標(biāo)簽。本身具有內(nèi)部電源供應(yīng)器，用以供應(yīng)內(nèi)部IC所需電源以產(chǎn)生對外的信號。半有源RFID標(biāo)簽，又稱為半主動式RFID標(biāo)簽，結(jié)合了有源RFID標(biāo)簽及無源RFID標(biāo)簽的優(yōu)勢。在小區(qū)的各個通道和人員可能經(jīng)過的通道中安裝若干個讀寫器，并且將它們通過通信線路與地面監(jiān)控中心的計算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。基于RFID技術(shù)的小區(qū)人員和車輛管理系統(tǒng)如圖6所示。?RFID的典型應(yīng)用1.小區(qū)安防圖6基于RFID技術(shù)的小區(qū)人員和車輛管理系統(tǒng)RFID技術(shù)可以保護(hù)和跟蹤財產(chǎn)。汽車防盜是RFID技術(shù)的較新應(yīng)用，RFID技術(shù)的汽車防盜系統(tǒng)，如圖7所示。?RFID的典型應(yīng)用2.汽車防盜圖7基于RFID技術(shù)的汽車防盜系統(tǒng)目前，一般消費(fèi)市場上已經(jīng)有大量RFID技術(shù)的應(yīng)用了。每個商品上都貼有RFID標(biāo)簽，只要將整個購物車推過一道裝有感應(yīng)器的門，即可瞬間完成結(jié)賬，既方便又有效率。RFID技術(shù)應(yīng)用于手機(jī)支付的示例如圖8所示。?RFID的典型應(yīng)用3.零售流通支付圖8RFID技術(shù)應(yīng)用于手機(jī)支付的示例(a)手機(jī)公交支付(b)手機(jī)超市支付2.傳感器技術(shù)《物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概論》指通過信息傳感設(shè)備，按照約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，進(jìn)行信息交換和通信，以實(shí)現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。它是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上擴(kuò)展的一種網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)（IntenetOfThing）物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)感知層利用RFID、傳感器、二維碼等隨時隨地獲取物體的信息網(wǎng)絡(luò)層通過各種網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)融合將物體信息實(shí)時準(zhǔn)確傳遞出去應(yīng)用層將收集信息進(jìn)行處理，為用戶提供服務(wù)生活中應(yīng)用傳感器醉酒駕車檢測掃地機(jī)器人電子秤兒童電子測溫表工業(yè)中應(yīng)用傳感器汽車領(lǐng)域應(yīng)用傳感器輪胎氣壓傳感器側(cè)面碰撞傳感器安全氣囊座椅舒適度傳感器防撞安全杠汽車空調(diào)農(nóng)業(yè)氣象醫(yī)療傳感器——物聯(lián)網(wǎng)中的感知層傳感器：是一種能將物理量、化學(xué)量、生物量等非電量轉(zhuǎn)換成電信號的器件，傳感器英文Sensor。傳感器定義中國GB《傳感器通用術(shù)語》中對傳感器的定義：“能感受規(guī)定的被測量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用信號的器件或裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成。被測量非電信號傳感器結(jié)構(gòu)敏感元件指傳感器中能直接感受或響應(yīng)被測量的部分；轉(zhuǎn)換元件指傳感器中將敏感元件感受或響應(yīng)的被測量轉(zhuǎn)換成適于傳輸或測量的電信號部分。敏感原件轉(zhuǎn)換原件測量電路電信號輔助電路傳感器處于研究對象與檢測系統(tǒng)的接口位置，是感知、獲取與檢測信息的窗口，它提供物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)決策和處理所必需的原始數(shù)據(jù)。傳感器作用傳感器是物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)技術(shù)之一，處于物聯(lián)網(wǎng)構(gòu)架的感知層，起到互聯(lián)互通的作用。1.按輸入量分：以被測物理量命名，如傳感器、速度傳感器等。傳感器分類位移傳感器速度傳感器2.按輸出信號分：有模擬式和數(shù)字，如光照傳感器輸出模擬信號是模擬式傳感器，紅外傳感器輸出數(shù)字信號是數(shù)字式傳感器。傳感器分類光照傳感器3.按接線方式分：三線制，如有電源、地和光照信號三接線的光照傳感器；四線制，如有電源、地和溫度、濕度四接線的溫濕傳感器傳感器分類土壤溫濕度傳感器總原則：在滿足檢測系統(tǒng)對傳感器所有要求的情況下，成本低廉、工作可靠且易維修，即性價比高。傳感器選型具體項(xiàng)選擇時用從以下幾方面考慮1、使用條件與目的2、傳感器的性能3、傳感器所連接數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)4、傳感器的購置及維護(hù)3.定位技術(shù)《物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概論》定位技術(shù)概念在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)中，基于位置的服務(wù)在醫(yī)療、安防、物流等行業(yè)的應(yīng)用需求不斷增加。精準(zhǔn)感知用戶的位置是基于位置服務(wù)的核心問題。物聯(lián)網(wǎng)中的定位技術(shù)是指通過發(fā)射和接收無線設(shè)備信號，確定目標(biāo)物的位置的一種技術(shù)。定位技術(shù)概念定位技術(shù)原理利用移動通信系統(tǒng)輔助GPS定位，即A-GPS技術(shù)。通過移動基站向手機(jī)用戶發(fā)送當(dāng)前的衛(wèi)星星歷以提高GPS接收機(jī)搜索衛(wèi)星的速度，縮短初次定位時間。移動通信系統(tǒng)也可以利用自身網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行獨(dú)立定位，定位原理主要有如下幾種。定位技術(shù)原理移動通信系統(tǒng)是由一系列蜂窩網(wǎng)絡(luò)組成的，手機(jī)用戶獲得通信服務(wù)是由其關(guān)聯(lián)的相鄰基站實(shí)現(xiàn)的，單元識別定位技術(shù)是根據(jù)這些基站的覆蓋范圍估算出用戶位置。無線網(wǎng)絡(luò)根據(jù)服務(wù)的基站來估計終端所處的小區(qū)號，位置業(yè)務(wù)平臺把小區(qū)號翻譯成經(jīng)緯度坐標(biāo)。這種方法實(shí)現(xiàn)簡單，無需在無線接入網(wǎng)增加設(shè)備，對網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)改動小，缺點(diǎn)是定位精度低。定位技術(shù)原理(1)單元識別定位基于距離的定位通過測量節(jié)點(diǎn)間的絕對距離或者角度信息，然后利用節(jié)點(diǎn)定位算法計算待測節(jié)點(diǎn)的位置。常用的測量距離或者角度的方法有基于到達(dá)時間、基于到達(dá)時間差以及基于到達(dá)角。定位技術(shù)原理(2)基于距離的定位基于到達(dá)時間的定位的原理是:已知信號傳播速率，通過測量基站與待測點(diǎn)之間信號傳輸?shù)臅r間，便可計算出兩者間的距離。當(dāng)有三個基準(zhǔn)站與待測點(diǎn)距離已知時，便可利用三邊測量法確定待測點(diǎn)的位置。定位技術(shù)原理基于到達(dá)時間差的定位原理:通過測量無線電信號到達(dá)不同地點(diǎn)的基站的時間差，對信號發(fā)射源進(jìn)行定位。在對待測點(diǎn)定位時，從基站將同一時間測量同一信號得到的數(shù)據(jù)發(fā)送至主基站，主基站計算信號到達(dá)兩個從基站的時間差，便可轉(zhuǎn)換為待測點(diǎn)到兩站的距離差。由于到兩個定點(diǎn)的距離之差為雙曲線，因此采用三臺基站對待測點(diǎn)進(jìn)行定位，便可得到兩條雙曲線，其交點(diǎn)即為待測點(diǎn)位置。定位技術(shù)原理基于到達(dá)角的定位原理：是通過多個信號接收器或陣列天線，接受發(fā)射節(jié)點(diǎn)的信號，可計算接收節(jié)點(diǎn)和發(fā)射節(jié)點(diǎn)之間的相對方位或角度，然后利用三角測量法或其他方法計算出未知節(jié)點(diǎn)的位置。定位技術(shù)原理關(guān)鍵定位技術(shù)根據(jù)信號發(fā)射點(diǎn)和接收點(diǎn)之間的距離，可以把定位技術(shù)分為以北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)為代表的長距離定位技術(shù)，以RFID和藍(lán)牙技術(shù)為代表的短距離定位技術(shù)以及其他定位技術(shù)。關(guān)鍵定位技術(shù)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是我國自行研制的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，全球范圍內(nèi)第三個成熟的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，是聯(lián)合國衛(wèi)星導(dǎo)航委員會已認(rèn)定的供應(yīng)商之一。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)由空間段、地面段和用戶段三部分組成，可在全球范圍內(nèi)全天候、全天時為各類用戶提供高精度、高可靠定位、導(dǎo)航、授時服務(wù)，并且具備短報文通信能力，已經(jīng)具備區(qū)域?qū)Ш健⒍ㄎ缓褪跁r能力，定位精度為分米、厘米級別，測速精度0.2米/秒，授時精度10納秒。關(guān)鍵定位技術(shù)1.長距離定位技術(shù)全球范圍內(nèi)已經(jīng)有137個國家與北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)簽下了合作協(xié)議。隨著全球組網(wǎng)的成功，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)未來的國際應(yīng)用空間將會不斷擴(kuò)展。關(guān)鍵定位技術(shù)短距離傳輸定位技術(shù)主要有如下幾種：RFID技術(shù)、藍(lán)牙技術(shù)、ZigBee技術(shù)、UWB技術(shù)、超聲波定位技術(shù)等。關(guān)鍵定位技術(shù)2.短距離定位技術(shù)其他定位技術(shù)有基于無線局域網(wǎng)的定位技術(shù)、包含自主傳感器的定位技術(shù)等等。關(guān)鍵定位技術(shù)3.其他定位技術(shù)未來發(fā)展與挑戰(zhàn)現(xiàn)如今，主流的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)雖然已經(jīng)被廣泛大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用，在室外開闊環(huán)境下大部分場景已經(jīng)滿足定位精度要求。然而該信號無法覆蓋室內(nèi)，完成復(fù)雜的室內(nèi)定位的精度要求。在復(fù)雜的室內(nèi)環(huán)境中，無線電波容易發(fā)生反射、折射或者散射，改變傳播路徑，影響定位精度。總結(jié)來說，室內(nèi)定位所面臨的難題包括三方面:復(fù)雜的空間拓?fù)潢P(guān)系，信道環(huán)境、異源異構(gòu)的定位源和移動終端上有限的計算資源。如何解決以上難題，是未來實(shí)現(xiàn)高精度室內(nèi)定位的研究方向。未來發(fā)展與挑戰(zhàn)4.嵌入式技術(shù)《物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概論》嵌入式系統(tǒng)是以應(yīng)用為中心，以計算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，并且軟硬件可裁剪，適用于對功能、可靠性、成本、體積、功耗有嚴(yán)格要求的專用計算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)的概念嵌入式系統(tǒng)一般由嵌入式處理器、存儲器、輸入/輸出(I/O)以及軟件(嵌式操作系統(tǒng)及用戶的應(yīng)用程序)等四個部分組成，用于實(shí)現(xiàn)對其他設(shè)備的控制、監(jiān)視或管理等功能。嵌入式系統(tǒng)的組成圖1嵌入式系統(tǒng)的組成嵌入式硬件50CPURAMFlash接口和總線A/D串口網(wǎng)格調(diào)試圖2嵌入式硬件嵌入式軟件圖3嵌入式硬件嵌入式系統(tǒng)軟件部分一般是由中間層、系統(tǒng)層和應(yīng)用軟件三部分組成。51各種應(yīng)用軟件文件系統(tǒng)

任務(wù)管理圖形用戶接口實(shí)時操作系統(tǒng)（RTOS）板級支持包（SBP）/硬件抽象層（HAL）-----------------------------------------------嵌入式硬件應(yīng)用層系統(tǒng)層中間層(1)系統(tǒng)內(nèi)核小。(2)專用性強(qiáng)。(3)系統(tǒng)精簡。(4)實(shí)時性高嵌入式系統(tǒng)的特征(5)多任務(wù)的操作系統(tǒng)。(6)嵌入式系統(tǒng)開發(fā)需要開發(fā)工具和環(huán)境。(7)嵌入式系統(tǒng)與具體應(yīng)用有機(jī)結(jié)合，升級換代同步進(jìn)行。(8)嵌入式系統(tǒng)中的