物联网基本工作原理
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物联网基本工作原理范文第1篇
《物联网信息安全》教学大纲
课程代码：
0302040508
课程名称：物联网信息安全
学
分：
4
总
学
时：
64
讲课学时：
64
实验学时：
上机学时：
适用对象：物联网工程专业
先修课程：《物联网工程概论》、《通信原
理》、《计算机网络技术》
一、课程的性质与任务
1.
课程性质：
本课程是物联网工程专业一门重要的专业课。
课程内容包括物联网安全特
征、物联网安全体系、物联网数据安全、物联网隐私安全、物联网接入安全、物联网系统安
全和物联网无线网络安全等内容。
2.
课程任务：
通过对本课程的学习，
使学生能够对物联网信息安全的内涵、
知识领域和
知识单元进行了科学合理的安排，
目标是提升对物联网信息安全的
“认知”
和“实践”
能力。
二、课程教学的基本要求
1.
知识目标
学习扎实物联网工程基础知识与理论。
2.
技能目标
掌握一定的计算机网络技术应用能力。
3.
能力目标
学会自主学习、独立思考、解决问题、创新实践的能力，为后续专业课程的学习培养兴
趣和奠定坚实的基础。
三、课程教学内容
1.
物联网与信息安全
（
1）教学内容：物联网的概念与特征；物联网的起源与发展；物联网的体系结构；物联网安全问题分析；物联网的安全特征；物联网的安全需求；物联网信息安全。
（
2）教学要求：了解物联网的概念与特征，了解物联网的体系结构，了解物联网的安全特征，了解物联网的安全威胁，熟悉保障物联网安全的主要手段。
（
3）重点与难点：物联网的体系结构，物联网的安全特征；物联网的体系结构，物联网的安全特征；物联网安全的主要手段。
2.
物联网的安全体系
（
1）教学内容：物联网的安全体系结构；物联网感知层安全；物联网网络层安全；物联网应用层安全。
（
2）教学要求：
了解物联网的层次结构及各层安全问题，
掌握物联网的安全体系结构，掌握物联网的感知层安全技术，
了解物联网的网络层安全技术，
了解物联网的应用层安全技术，了解位置服务安全与隐私技术，
了解云安全与隐私保护技术，
了解信息隐藏和版权保护
1
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技术，实践物联网信息安全案例。。
（
3）重点与难点：信息隐藏和版权保护技术，物联网的感知层安全技术，物联网的网络层安全技术，物联网的应用层安全技术。
3.
数据安全
（
1）教学内容：密码学的基本概念，密码模型，经典密码体制，现代密码学。
（
2）教学要求：掌握数据安全的基本概念，了解密码学的发展历史，掌握基于变换或
置换的加密方法，
掌握流密码与分组密码的概念，
掌握
DES算法和
RSA算法，
了解散列函数
与消息摘要原理，
掌握数字签名技术，
掌握文本水印和图像水印的基本概念，
实践
MD5算法
案例，实践数字签名案例。
（
3）重点与难点：数据安全的基本概念，密码学的发展历史；基于变换或置换的加密
方法，流密码与分组密码的概念，
DES算法和
RSA算法；数字签名技术，文本水印和图像水印的基本概念。
4.
隐私安全
（
1）教学内容：隐私定义；隐私度量；隐私威胁；数据库隐私；位置隐私；外包数据
隐私。
（
2）教学要求：掌握隐私安全的概念，了解隐私安全与信息安全的联系与区别，掌握
隐私度量方法，
掌握数据库隐私保护技术，
掌握位置隐私保护技术，
掌握数据共享隐私保护方法，实践外包数据加密计算案例。
（
3）重点与难点：隐私安全的概念，隐私安全与信息安全的联系与区别；隐私度量方法，数据库隐私保护技术，位置隐私保护技术；数据共享隐私保护方法。
5.
系统安全
（
1）教学内容：系统安全的概念；恶意攻击；入侵检测；攻击防护；网络安全通信协
议。
（
2）教学要求：掌握网络与系统安全的概念，了解恶意攻击的概念、原理和方法，掌握入侵检测的概念、原理和方法，掌握攻击防护技术的概念与原理，掌握防火墙原理，掌握病毒查杀原理，了解网络安全通信协议。
（
3）重点与难点：双音多频信号的概念以及双音多频编译码器工作原理；信号编解码器芯片引脚组成与工作原理，信号编解码器芯片的典型应用电路图及软件编程。
6.
无线网络安全
（
1）教学内容：无线网络概述；
无线网络安全威胁；
WiFi
安全技术；
3G安全技术；
ZigBee
安全技术；蓝牙安全技术。
（
2）教学要求：掌握无线网络概念、分类，理解无线网络安全威胁，掌握
WiFi
安全技
术，掌握
3G安全技术，掌握
ZigBee
安全技术，掌握蓝牙安全技术，实践
WiFi
安全配置案
例。
（
3）重点与难点：
无线网络概念、
分类，理解无线网络安全威胁；
WiFi
安全技术，
WiFi
安全配置案例；
3G安全技术，
ZigBee
安全技术，蓝牙安全技术。
2
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四、课程教学时数分配
学时分配
序号
教学内容
学时
讲课
实验
其他
1
物联网与信息安全
8
8
2
物联网的安全体系
12
12
3
数据安全
12
12
4
隐私安全
8
8
5
系统安全
10
10
6
无线网络安全
10
10
7
复
习
4
4
小
计
64
64
五、教学组织与方法
1.
课程具体实施主要采用课堂理论讲授方式，以传统黑板板书的手段进行授课。
2.
在以课堂理论讲授为主的同时，
适当布置课后作业以检验和加强学生对讲授知识的理解和掌握；
适时安排分组讨论课，
鼓励学生自行查找资料设计电路，
并在课堂上发表自己的设计成果。
六、课程考核与成绩评定
1、平时考核：主要对学生的课程作业、课堂笔记、课堂表现进行综合考核。平时考核
的成绩占学期课程考核成绩的
30%。
2、期末考核：是对学生一个学期所学课程内容的综合考核，采用闭卷考试的形式，考
试内容以本学期授课内容为主。考试成绩占学期课程考核成绩的
70%。
七、推荐教材和教学参考书目与文献
推荐教材：《物联网信息安全》
，桂小林主编；机械工业出版社，
2012
年。
参考书目与文献：
《物联网导论》
，刘云浩主编；科学出版社，
2013
年。
《物联网技术与应用导论》
，
暴建民主编；
人民邮电出版社，
2013
年。
《物联网技术及应用》
，
薛燕红主编；清华大学出版社，
2012
年。
大纲制订人：
大纲审定人：
3
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物联网基本工作原理范文第2篇
职业学校物联网专业学生在毕业以后应能够胜任物联网设备、产品测试与维修，物联网感知层与传输层节点产品的辅助设计、制造，物联网工程系统安装与调试，物联网嵌入式系统应用，物联网无线通信技术应用，能够承担各类物联网业务技术支持、维护与应用工作。因此物联网专业中电工电子教学主要是要求学生能够掌握电工电子基础知识和基本技能，为后续开设的专业课奠定基础，提高学生的学习兴趣。教师可根据专业需求，将知识点进行模块化划分，有侧重点地进行讲述各部分内容，归纳出电工电子这门课所要掌握的基本技能和知识要点：一是掌握直流电路、交流电路、变压器、低压电器等相关概念及工作原理，熟悉其应用电路。二是熟悉掌握电阻、电容、电感以及各种传感器等元件的识别、检测及相关应用电路，并学会各种电子仪器仪表的使用方法。三是熟练掌握电子焊接技术及方法：具备一定的焊接技术基础知识及基本技能，并学会用万用表测量电路。四是电工电子的基础理论知识要扎实：能熟练识读简单的电工电子电路图，能按要求焊接及调试。五是在实训实践过程中养成良好的工作习惯和生活习惯，具有企业职工所需的职业素养和综合技能。
2以学生为主体，调动其积极性
在教学过程中充分结合职校学生的特点，先采取任务驱动法提高学生的学习兴趣。要根据教学目标和学生的现状设计教学内容，教师可以采用引导的方法，让学生先从日常生活中的电子产品认识开始，观察其结构，明白其用途，激发学生的兴趣，进而促进学生的学习动力。由此，教师可以设计一个任务，让学生按照任务的要求逐步去做，遇到问题时可以讨论或求助教师找找到解决的方法。在此过程中可以锻炼学生的分析问题、解决问题的能力。在教学过程中，教师要充分考虑学生的现状，基础知识薄弱，电路图中的电子元件形状、位置、符号对应起来尤为困难，鉴于此原因，教师应当选择一个元件数目较少的电路。在进行实训操作之前，先有一个理论教学，目的让学生对该任务所涉及的电子元件有一个基础的认识，并对该电路有一个初步的理解，这样在实训操作过程中，学生不至于手忙脚乱，不知怎样连接电路，提高其学习积极性。为此，我们由手电筒电路引出小夜灯电路作为第一个实训任务。手电筒电路学生都很熟悉，是由电池供电。经常用于室内、走廊等地方的小夜灯电路怎样供电呢？从而引出整流电路的概念及构成，学生的学习兴趣较高。简单的小夜灯电路由降压、整流、滤波三部分组成。每部分作为一个任务来促进学生的学习。降压可以通过一个电阻或一个变压器来实现，接着用四个整流二极管组成桥式来实现交流到直流的变换，再用一个电解电容来实现滤波功能，给发光二极管供电。为了提高学生作品的成功率，先使用面包板练习搭建电路，其优点是容易修改电路，在此过程中，学生学习兴趣极高。通过此次实训，学生的学习积极性得到了提高，增加了学习信心。因此教师在组织教学上应加以注重，要循序渐进、由浅入深地设计实训任务，以便学生获得更高的成功率，更好提高学生积极性。
3改进教学方法，提高学生学习主动性
教师要根据职校学生的特点，在课堂上灵活运用各种方法促进学生学习主动性。1)教具的选择。传统的教学方法不能充分调动学生的学习积极性，不利于职业人才的培养。多媒体作为新一代的计算机技术，可以将知识直观、形象生动的演示出来，学生更容易理解，大大提高了学生的学习兴趣。因此，教师应注重多媒体技术在教学中的应用，借助图片、视频等形式更加直观地展示电子元件的样式、工作原理及应用电路，以及知识之间的联系。2)课堂上的启发式教学。在课堂上，教师要变换角色，要以学生为主体，从讲师变为导师，提出问题，启发学生开动脑筋，思考问题并分析找到解决问题的方法。在此过程中获取相关的知识，锻炼了自己的能力，学会学习，提高了专业素质。例如碰到设计电路这样的内容，教师可以引导学生结合实际生活中应用此电路的电器，通过提问的方式引发学生思考如何设计此电路，如何实现电器所要求的功能。学生在设计过程中遇到的问题，教师可以引导他们自己解决或小组讨论解决，减少学生对教师的依赖性。3)要把握度的原则。教师不能一味地灌输书本上的所有知识，要把握“够用“的原则。在传授知识的过程中，要加强基础知识、基本原理和基本操作技能的讲授，如无极性电子元件电阻、电感等外形识别及参数识读方法，掌握其简单的应用电路。有极性的元件如电解电容、二极管、三极管等要学会识别其外形，极性判断以及输入输出特性。
4学生能力的培养
物联网基本工作原理范文第3篇
关键词：物联网；射频识别；防碰撞；二进制树形算法；可编程门阵列
中图分类号：TP391文献标识码：A文章编号：1009-3044(2011)02-0100-03
RFID in the Collision Algorithm Analysis and Simulation
WANG Jing
(School of Computer Science & Engineering, AnHui University of Science & Technology, Huainan 232001, China)
Abstract: RFID is an important component of the Internet of things.Things and objects of contiguous including between logical connection and information transmission,mainly through radio frequency identification.This paper emphatically analyzes the RFID system against collide arithmetic,and expounds a kind of high speed and high efficiency RFID system of inverse collide arithmetic namely prancing binary tree algorithm of working principle and completed algorithm field programmable gates array of simulation experiment.The experimental results show that the algorithm is correct,fast and effective.
Key words: the internet of things; RFID; Anti-collision; binary tree algorithm; reprogrammable array
1 物联网关键技术
物联网技术所涉及的领域极为广泛，既有硬件又有软件。国际电信联盟的物联网报告称目前影响全球物联网发展的4个最主要的技术为：射频识别技术、传感器技术、嵌入式智能技术和纳米技术[1-2]，这4种技术代表着物联网技术发展的未来趋势，也是当今世界研究的热点。世界是由各种物构成，各种物又相互联系，物可以认为是无限的，因此物与物之间的信息传递也可以被认为是无限的。物联网标签是物与物之间交换信息的起点也是交换信息的终点[3]。当大量的物与物进行信息交换时，各个标签之间可能会相互干扰，这样就可能导致碰撞的产生，所以很有必要对物联网标签的冲突进行研究，以实现高密度物联网的可靠性和高效性。
2 RFID系统和防碰撞算法
2.1 RFID系统的工作原理及模型
RFID技术是一种非接触式的自动识别技术，其原理是利用射频信号、空间耦合和传输特性实现对物体的自动识别[4]。RFID的信息载体是标签，标签有多种表现形式，标签安装在产品或物品上，射频识读器读取存储在标签中的数据。目前广泛使用的RFID系统主要由三部分构成：标签、阅读器和控制系统[5]。其中标签可分为被动标签和主动标签，标签可记录每个物品而非每类产品的详细信息。阅读器负责读取标签内的识别信息，并将信息传送给控制系统，阅读器和标签可以通过全双工、半双工方式进行数据传输。控制系统主要负责数据的相关处理工作。
RFID系统的基本工作原理是：由阅读器通过发射天线发送特定频率的射频信号，当电子标签进入有效工作区域时产生感应电流，从而获得能量被激活，使得电子标签将自身编码信息通过内置射频天线发送出去；阅读器的接收天线接收到从标签发送来的调制信号，经天线调节器传送到阅读器信号处理模块，经解调和解码后将有效信息送至后台主机系统进行相关处理；主机系统根据逻辑运算识别该标签的身份，针对不同的设定做出相应的处理和控制，最终发出指令信号控制阅读器完成不同的读写操作。RFID系统的工作原理模型如图1所示。
2.2RFID标签防碰撞算法
物联网标签采用RFID 标签系统，其优点是可以多个目标同时识别。在多个阅读器和多个标签的RFID系统中,主要存在着两种形式的冲突：一种是同一标签同时收到不同阅读器发出的信号，这称为阅读器碰撞;另一种是一个阅读器同时收到多个不同标签返回的信号，这称为标签碰撞。第一种情况在实际应用中是可以避免的,而第二种情况在实际应用中却很容易出现。这样当有两个或两个以上的标签同时给阅读器发送数据时 ,就会出现标签之间的冲突 ,因此必须采取适当的通信方式来解决这个问题，物联网标签防冲突技术可以通过硬件、软件两种途径来实现。物联网多个标签通信模型如图2所示。
目前，在RFID系统中常用的防碰撞算法包括ALOHA算法和二进制搜索算法，本文中的跳跃式二进制树形算法是在二进制搜索算法上加以改进的一种算法,属于时分多路的复用方式，是采用软件的途径预防标签冲突问题。文中阐述算法原理及算法设计仿真的过程中标签均以简化的8位EPC(Electronic Product Code，产品电子码)码标签为例。下面详细阐述了跳跃式二进制树形算法的工作原理和实现过程。
设在某时刻有四个标签同时进入读写器的作用范围内，它们的EPC码分别为EPC1＝10100011，EPC2＝10011011，EPC3＝00010001，EPC4＝11101100。如图3所示，其call命令的执行过程如下：
1）发送call（00000000,0）命令，EPC1,EPC2,EPC3,EPC4均做出应答。混叠的数据返回给读写器，由于此时各个位均有冲突，所以读写器识别为????????。接下来算法将call命令中的EPC的最高冲突位置为0，EPC＝0???????，然后根据EPC参数求出m，此时m＝1。同时算法将接收到的EPC最高冲突位置为1，并保存在用于存储树形节点信息的LIFO（Last In First Out）栈中。
2）发送call（0???????,1）命令，此时只有EPC3满足call命令的应答条件，作出应答。读写器收到的信息仅由EPC3发出，不存在碰撞问题。读写器将EPC3的EPC码00010001存入RAM中等候处理。然后发送sleep（00010001,8）命令，强制EPC3进入睡眠状态。最后算法读出LIFO栈中的节点信息，EPC＝1???????，求出m＝1。为下一次call命令做准备。
3）发送call（1???????,1）命令，此时EPC1,EPC2,EPC4满足条件做出应答。读写器识别为1???????，读写器接下来重复类似（1）中的操作，形成下一次call命令的参数EPC＝10??????，m=2。并将节点信息11??????存入LIFO栈中。
4）发送call（10??????,2）命令，此时EPC1,EPC2满足条件做出应答。读写器识别为10???011，读写器将最高冲突位置0，形成下次call命令参数EPC＝100??011，m＝3。将最高冲突位置1，作为节点信息保存在LIFO栈中。
5）发送call（100??011,3）命令，此时只有EPC2满足call命令的条件做出应答，读写器识别位10011011，不存在碰撞问题。读写器将EPC2的EPC码10011011存入RAM中等候处理。然后发送sleep（10011011,8）命令，强制EPC3进入睡眠状态。最后算法读出LIFO栈中的节点信息，EPC＝101??011，求出m＝3。为下一次call命令做准备。
6）发送call（101??011,3）命令，此时只有EPC1满足call命令的条件做出应答，读写器识别位10100011，不存在碰撞问题。读写器将EPC1的EPC码10100011存入RAM中等候处理。然后发送sleep（10100011,8）命令，强制EPC1进入睡眠状态。最后算法读出LIFO栈中的节点信息，EPC＝11??????，求出m＝2。为下一次call命令做准备。
7）发送call（11??????,2）命令，此时只有EPC4满足call命令的条件做出应答，读写器识别位11101100，不存在碰撞问题。读写器将EPC4的EPC码11101100存入RAM中等候处理。然后发送sleep（11101100,8）命令，强制EPC4进入睡眠状态。此时LIFO栈为空，说明算法已经遍历了二进制树的每一个节点。至此整个反碰撞算法执行完毕，EPC1、EPC2、EPC3、EPC4的EPC码已经被识别出来，并保存起来以便于读写器进行下一步操作。
3 RFID系统反碰撞算法的FPGA仿真及分析
FPGA：Field Programmable Gate Array，即现场可编程门阵列，测试模块内部的主要数据表示如下：
clk：系统时钟；
rst：同步复位信号；
readepc：读取已解出EPC码的读取信号；
din1～din4：分别为四个RFID标签EPC码的输入端口；
dout：已解出EPC码的输出端口；
code1～code4：四个标签Manchester编码器的输出；
superposed：混叠在一起的编码信号；
epc1：解码器发送给算法控制状态机的解码数据；
flag1：解码器发送给算法控制状态机的碰撞位标志；
epc2：状态机从LIFO中读出的epc节点数据；
flag2：状态机从LIFO中读出的碰撞位标志节点数据。
测试中设定读写器作用范围内共有4个RFID标签，标签的EPC码为8位二进制码。四个标签的EPC码分别为：EPC1=10100011，EPC2=10011011，EPC3=00010001，EPC4=11101100。防碰撞算法仿真实验结果见图3。
图3中的code1～code4和superposed信号波形表明RFID读写器识别出四个RFID标签共执行了7次call命令。
在第一次call命令执行后，四个标签均作出了应答，混叠在一起的信号表明所有位上都出现了碰撞。读写器收到数据后解码信息，保存节点信息并生成下一次call命令的参数。
在第二次call命令执行后，只有标签3做出了应答，此时没有碰撞现象发生，读写器收到后解码，并将EPC3输出，以便观察结果。然后状态机计算读取节点信息生成下一次call命令参数。
在第三次call命令后标签1，标签2和标签4做出了应答。读写器接收信息并解码，存储节点信息，然后生成下一次call命令的参数。
如此往复执行了7次call命令后四个标签均被识别出来。通过dout的输出可以观察识别结果。识别顺序为EPC3=00010001、EPC2=10011011、EPC1=10100011和EPC4=11101100。从EPC码的大小关系可以看出，算法对标签的识别顺序是按标签EPC码从小到大的顺序。这是因为每检测到碰撞位的时候，总是将碰撞位置0，作为下一次call命令的参数，而将碰撞位置1，作为节点信息保存到LIFO栈中。在这个过程中决定了标签被识别出来的先后顺序。
4 结束语
防碰撞问题是RFID技术中的一项重要技术，随着标签数目的大量增加，防碰撞算法不能仅仅就停留在解决标签碰撞问题上，还要能够提高RFID系统的识别速度上。本文提出的跳跃式二进制树形算法，经过对此算法的分析与仿真，其结果可以证明此RFID系统反碰撞算法设计成功，从RFID的应用角度来看，目前防冲突算法的识别率还有待于进一步提高。
参考文献：
[1] 陈展宏.无限射频识别技术[J].电脑知识与技术,2005(12):80-84.
[2] 黄智伟.FPGA系统设计与实践[M].北京：电子工业出版社,2005.
[3] 宁焕生,王炳辉. RFID重大工程与国家物联网[M].机械工业出版社,2008.
物联网基本工作原理范文第4篇
关键词：射频识别技术；系统；物联网；物流
中图分类号：TP391.44 文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2011)05-0000-01
Some Analysis on RFID Technology and Application of Tobacco Logistics
Song Aiping
(Logistics Development Co., Ltd. Shanghai Hai smoke,Shanghai200335,China)
Abstract:The paper to intro RFID technology operating principle,and advantage in practical application,and analyse the widespread application of this technology,specifically analyse the application of tobacco logistics
Keywords:RFID;Radio Frequency Identification;The Internet of things;logistics
一、引言
物联网概念的问世，打破了将物理基础设施和IT基础设施分开的传统思路，而在物联网时代，在计算机互联网的基础上，利用RFID、无线数据通信等技术，构造一个覆盖世界上万事万物的“Internet of Things”。在这个网络中，无需人的干预，物品(商品)就能够彼此进行“交流”，其实质是利用射频自动识别(RFID)技术，通过计算机互联网实现物品(商品)的自动识别和信息的互联与共享。
射频识别技术即RFID，通常被称为电子标签，是Radio Frequency Identification的缩写，它通过射频信号自动识别目标对象，无需接触就能获取目标相关数据，实现数据交换。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便，穿透能力强，可工作于各种恶劣环境。
二、RFID简介
无线射频识别技术适合于实现系统的自动化，RFID系统由三个基本部分组成：标签、阅读器、天线。基本工作原理：标签进入磁场后，接收解读器发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息(Passive Tag，无源标签或被动标签)，或者主动发送某一频率的信号(Active Tag，有源标签或主动标签)；解读器读取信息并解码后，送至中央信息系统进行有关数据处理。
三、RFID技术优点
RFID系统作为一种新兴的无接触式的数据识别和交换技术，有很多区别传统数据采集识别技术的优势：
（一）由于RFID是以无线电波进行读取信息的，因此可适应各种恶劣的工作环境，无论水下、高温环境，还是高粉尘污染、野外照明度低的环境，RFID应用都能游刃有余；
（二）电子标签对形状要求不高，根据系统的工作原理，配以设计合理天线外形及尺寸。
（三）RFID读取无需接触和瞄准，只要被置于读取设备形成的电磁场内就可以准确读到，大大降低了人为因素带来读取错误的可能，提高了读取速度，且能同时处理多个标签，效率高，准确度保障也大幅提示；
（四）RFID符合低碳环保理念，可擦写，能够多次循环使用。使用者可反复修改RFID标签上的数据，一次投资，长久使用，企业成本通过长期分摊得到有效降低。
（五）防伪性和安全性高。RFID芯片是非常不易被伪造的，在标签上可以对数据采取分级保密措施，使得数据仅能在供应链上的某些点可以被读取。
四、RFID技术普遍应用与发展
RFID被广泛应用于物流和供应管理、生产制造和装配、航空行李处理、邮件、快运包裹处理、文档追踪、图书馆管理、门禁控制、电子门票；RFID技术与矿井的日常管理相结合，可以构件一个实时而有效的监控系统，实现矿井人员的监控与人员定位；高速公路不停车收费系统（ETC）；车辆防盗、汽车点火系统等；军方使用RFID技术对枪支弹药，人员物资，卡车等识别与追踪，更加合理高效的分配使用物品和人员。
五、RFID技术在烟草物流行业的应用
应用背景：由于烟草是一种贵重物品，市场上假冒伪劣香烟屡禁不止，烟草企业使用RFID技术对物流过程中的货物进行追踪，信息自动采集，仓储应用，能有效进行防伪以及全程跟踪，避免发生调包事件的发生和假货的出现。为了更好做好烟草商品的防伪工作，国家烟草专卖相关部门推行了卷烟行业决策系统，有效控制跟踪烟草这一特殊商品在工业生产、工业仓储、工业出库、商业入库等件烟管理环节，实现了对卷烟成品物流环节的数码跟踪，下面介绍RFID技术在卷烟成品从工业企业到商业企业物流环节的应用。
实施了RFID应用技术项目的卷烟企业，在卷烟从工业企业出库时，以件烟成垛进行运输(每箱50条烟为一件，30件烟为一垛)，并采用以托盘为载体的运输方式。在每个托盘上安装有RFID芯片的电子标签，在该标签内运用RFID写入技术存储了对应托盘上所有件烟的条码信息。当卷烟托盘到达商业企业入库扫描时，整托盘卸货，以托盘为单位进行电子标签扫描，并将电子标签内存储的件烟条码采集到存储到扫描数据库中；扫描完毕的托盘直接入库，扫描控制机定时将当日扫描结果回送到本地管理机，本地管理机接收扫描控制机回送的当日件烟入库扫描数据，并写入本地管理机数据库中。即通过使用RFID的终端读取设备可采集到所有的条码数据信息，并实现数据信息实时入库。
我们观察卷烟从工业企业出库到商业物流入库的过程，RFID芯片及其技术实现了卷烟从工业生产企业到商业企业即物流公司的全程跟踪，确保了货物的防伪安全性。进一步在商业环节跟踪到条，不断完善实物流销售及库存数据，以完善该生产决策系统的应用。实现卷烟成品物流全过程痕迹管理。
六、结论
RFID是一项综合无线电技术、雷达技术、数字通信技术的高新技术，具有广泛的应用前景。它解决了传统的单一识别、识别速度慢、抗干扰性弱、安全性低等难题，结合现代通信技术和计算机技术，为提高工业和零售、物流等行业生产力起到不可或缺作用。在适应现有环境，不断提高技术，贴近应用的趋势下，RFID产业将成为一个高效新兴的产业。在国家大力推动工业化与信息化两化融合的大背景下，物联网的发展将带动RFID更广泛的应用。
物联网基本工作原理范文第5篇
关键词：物联网技术；集装箱管理；信息化
随着经济的繁荣，我国对外贸易取得了极大的发展进步，集装箱吞吐量逐年增长，集装箱运输成为当前国际贸易发展中十分理想的多式联运方式，尤其是在大宗货物运输上，不仅有着较高的安全性，更能实现高效化和便捷化运输。在集装箱运输发展中，信息化程度的提升对于提升集装箱物流管理有着重要的意义。
一、集装箱物联网概述
1.集装箱物联网定义
物联网作为一种网络，其实现的主要功能是智能化识别、定位、跟踪、监控和管理，其工作原理是按照已经约定的协议，通过信息传感设备如射频识别、红外感应器等，实现对信息的及时交换和有效通讯。就当前的集装箱物流发展基本情况来看，将物联网作为一个系统，集装箱物联网可被看作是一个子系统，工作原理同样是按照约定协议通过信息传感设备实现对集装箱物流信息的采集，同时借助互联网的作用进行对箱、货、流信息的记录，以便能够实时化查询开地理位置信息等集装箱状态。综合来讲，在集装箱运输发展中，集装箱物联网能为其物与物的传感提供无限的上穿与下行的延伸空间。
2.集装箱物联网的主要支撑技术
集装箱物联网的主要支撑技术分为三类：一是云计算技术。云计算作为一种计算模型，是物联网发展的基础，可以满足海量处理需要。二是传感网络技术。这是一种自组织网络系统，可以完成数据的采集量化。同时，在集装箱管理中，传感网络技术还能够对采集数据进行融合，并实现采集数据的传输。三是智能集装箱电子标签。不仅可以完成对EDI信息数据包的及时录入，还能够实现集装箱物流信息的自动化记录，实时跟踪集装箱物流位置信息。同时，还可以记录危险品集装箱的温度、湿度等信息。
二、集装箱物流管理存在的问题
当前，从集装箱物流管理发展来看，主要存在着三方面的问题：一是没有较高的信息化水平。主要表现在集装箱供应链缺乏实时性的跟踪监控，不能及时获悉集装箱物流状态，而且流通管理信息孤立，无法实时反映集装箱物流位置，这对于集装箱运输发展是较为不利的；二是存在着较大的货物失窃问题，经常会造成不小的损失。而且即使已经有严厉的政策处罚措施，但仍然无法杜绝偷渡和走私事件；三是信息采集缺乏较高的效率。大部分都采用半自动化的办法或者是人工抄录的办法进行集装箱运输信息的采集，不仅没有较高的工作效率，且存在着十分严重的资源浪费问题，由此产生的堆场及设备浪费情况急需解决。
所以，从当前集装箱物流管理存在的问题来看，必须强化信息化水平的提升以及物联网技术的有效应用，实现实时性的跟踪监控，做到自动化识别，将信息和物流有机联系起来，做到在集装箱运输过程中，港口、用户、货代、船代等众多服务对象可以实现信息化共享，从而优化集装箱物流管理，更好促进集装箱运输的发展。
三、物联网在集装箱管理中的实践
1.基于物联网的集装箱管理系统体系架构
基于物联网的集装箱管理信息系统，其体系架构由三个层次组成，即感知层、网络层和应用层。其中，感知层用于感知和接受数据，网络层用于传输数据，而应用层主要用于实际管理中的应用。
2.集装箱管理中物联网技术应用分析
（1）集装箱物流全程实时在线监控系统
在线监控系统采用的是RFID技术，利用这一技术实现集装箱物联网自动识别与信息互联共享，准确、完整记录集装箱物流信息数据。同时，结合全球网络环境感知、集装箱物流全过程，大幅度提高服务客户的能力。
其中，集装箱物流全过程涵盖集装箱、货物信息两部分，而货物信息又包括集装箱和货物跟踪信息、管理信息和调度信息。在集装箱物流过程中，上述各类信息均被写入电子标签，并通过无线网局域网或者GPRS/CDMA公网传输至互联网。这些带有明显电子标签的集装箱，经码头闸口、堆场、堆高机、正面吊吊起和岸边桥吊装船时，并由固定读写器读取最新数据，实时传输至集装箱信息系统管理平台，一直到集装箱到达目标港口。在这个过程中，均可从网络平台查询到集装箱的实时状态，便于调度管理。
（2）集装箱电子标签自动识别系统
自动识别系统采用射频识别技术，在Internet读写设备上可与智能标签对话，在集装箱的任意一点，均可将对话信息实时传输至系统网站。同时，也能自动记录开箱、关箱门时间、地理位置信息。对于未经授权的操作，对于不安全事故的处理，均能兼顾到位。在码头上，还允许录入EDI信息数据包，以及自动记录集装箱校验信息，还能够利用多种方式读取信息，比如利用移动读写设备和固定读写设备读取信息。
自动识别系统上基于物联网技术的集装箱管理系统的重要组成部分，对于系统发挥作用起着至关重要的作用，建设一个基于物联网技术的集装箱电子标签自动识别系统很有必要。
3.海铁集装箱多式联运管理
海铁集装箱多式联运管理，是指综合利利用电子标签、GPS技术、AIS技术和读写器、无线网络等技术，搭建一个“电子镜像”，它是一个具有唯一身份认证体系的、涵盖集装箱、车船等各类交通要素的系统。联运管理还依托EDI、电子口岸等，建立一个综合的交通信息交换平台体系，以此来实现各类信息的实时传播和无缝衔接。
4.集装箱定位追溯及报警联动
在集装箱的整个物流过程中，加强防盗管理很有必要，防盗性质智能集装箱设备会及时发现盗窃行为，启动报警的功能，避免遭受损失。尤其是对开门盗窃，感光传感器的监控更为有效，可做到及时报警，制止盗窃行为；对于整箱盗窃，GPS可按照线路偏差及时报警。在集装箱被非法打开的情况下，电子标签也会自动锁定目标方位，及时将信息传输至信息管理系统，发出红色警报，防止因责任不清而造成不必要的经济损失。
四、结语
近年来，我国对外贸易的深度和广度不断加深，集装箱吞吐量的增长速度年均突破30.0%，一片繁荣景象，但同时也给集装箱管理提出了更高的要求。信息技术水平在集装箱管理中的应用，为集装箱管理效率及水平的提升提供了可能性。在集装箱管理中，加强物联网技术应用很有必要。在本文中，对集装箱管理中存在的问题做了分析，并提出了构建集装箱管理信息化系统的方案，对于提升集装箱物流管理水平具有重要的意义。
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