物联网相关归类之RFID那些事儿

标签:物联网RFID物联网技术RFID系统电子标签

访客:18601  发表于:2016-02-18 11:19:18

物联网是新一代信息技术的重要组成部分,被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。对于我国而言,作为战略新兴产业,物联网已成为一个新的经济增长点,受到了越来越多企业的高度重视。

目前,我国海关正在逐渐扩大物联网技术在系统内外的应用及推广力度,以具有代表性的海关监管领域为例,物联网的应用主要包括对运输工具、进出口货物实现“身份证”式的高效监管。

物联网相关归类之RFID那些事儿

具体来看,运输工具的监管采用电子车牌,集装箱的监管采用电子关锁。当运输设备通过海关电子卡口时,物联网中的设备能够自动采集车牌号和集装箱号等信息,并与海关验放指令进行比对,实现自动核对放行;对于转关的进出口货物,转出地海关将施封信息写入电子关锁,转入地海关卡口自动识别验封,并与海关后台数据比对,实现自动核对放行。

在采用物联网技术后,海关监管可以实现卡口不停车验放,大大加快了卡口的通行速度,提高了海关监管效能和通关效率。

“互联”延展“物联”

物联网是指通过装置在各类物体上的RFID电子标签、传感器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,利用传感技术、无线通信技术,按约定的协议把物体与互联网联接起来,来完成信息交换和通信行为,最终实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理于一体的网络。依据信息的生成、传输、处理和应用的不同环节,物联网的体系结构可由低到高分为四层,即感知识别层、网络构建层、管理服务层和综合应用层。

感知识别层负责信息采集和信号处理。通过感知识别技术,让物品“开口说话、发布信息”,这是物联网区别于其他网络的最独特部分。感知识别层的信息生成设备,既包括采用自动生成方式的RFID电子标签、传感器、定位系统等部分,还包括采用人工生成方式的各种智能设备,例如智能手机、PDA、多媒体播放器、笔记本电脑等。感知识别层位于物联网四层模型的最底端,是所有上层结构的基础。

网络构建层直接通过现有的互联网、移动通信网、卫星通信网等基础网络设施,对来自感知识别层的信息进行接入和传输。在物联网四层模型中,网络构建层接驳感知识别层和管理服务层,具有强大的纽带作用。

毋庸置疑的是,网络是物联网中最重要的基础设施之一,具体可分为以下四个方面。一是互联网/电信网,它是物联网的核心网络、平台和技术支撑面;二是无线宽带网,其自身的WiFi/WiMAX等无线宽带技术覆盖范围较广,传输速度较快,为物联网提供高速可靠、廉价且不受接入设备位置限制的互联手段;三是无线低速网,它包含ZigBee/蓝牙等低速网络协议,能够适应物联网中能力较低节点的低速率、低通信半径、低计算能力和低能量来源等特征;四是移动通信网,它将成为“全面、随时、随地”传输信息的有效平台,可高速、实时、高覆盖率、多元化地处理多媒体数据,为“物品触网”创造条件。

在高性能网络计算机的环境下,管理服务层能够将网络内海量的信息资源通过计算机整合成一个可互联互通的大型智能网络。管理服务层可解决数据如何存储(数据库与海量存储技术)、如何检索(搜索引擎)、如何使用(数据挖掘与机器学习)、如何不被滥用(数据安全与隐私保护)等问题。管理服务层位于感知识别和网络构建层之上,处于综合应用层之下,是物联网的智慧源泉。人们通常把物联网应用冠以“智能”的名称,如智能电网、智能交通、智能物流等,而其中的智慧就来自于这一层。

综合应用层是物联网系统的用户接口,通过分析处理后的感知数据,为用户提供丰富的特定服务。具体来看,综合应用层接收网络构建层传来的信息,并对信息进行处理和决策,再通过网络构建层发送信息,以控制感知识别层的设备和终端。物联网的应用以“物”或物理世界为中心,涵盖物品追踪、环境感知、智能物流、智能交通、智能海关等各个领域。

RFID系统的“奥秘”

RFID主要被用于物联网中的感知识别层,是射频识别(RadioFrequencyIdentification)的简称,是利用可用于无线通信的电磁波(射频)来自动识别个体的非接触式自动识别技术,例如日常生活中十分常见的门禁系统。

在系统组成方面,最基本的RFID系统包括RFID电子标签、RFID阅读器、天线,以及记录并处理信息的计算机系统。在工作原理方面,RFID阅读器通过天线发送电子信号,在接收到信号后,RFID电子标签会发射内部存储的标识信息,RFID阅读器则会通过天线接收并识别该电子标签发回的信息,最终由RFID阅读器将识别结果发送给主机。

RFID电子标签也被称为智能标签,是指采用了射频识别技术、具有一定存储容量芯片的标签。一般情况下,完整的RFID电子标签由芯片、天线、纸介质(或塑料介质)基材组成。

其中,芯片内有两个数据区域,分别是ID区和用户数据区。ID区用于存储全球唯一的标识码UID(在制作芯片时存储在ROM中,无法修改);用户数据区则供用户存储数据,可进行读写、修改或增加的操作。同时,RFID电子标签的天线是实现射频信号空间传播并建立无线通信连接的设备。

值得说明的是,虽然目前应用较广的非接触式IC卡(如人们常用的第二代身份证、城市交通一卡通等)与一般的RFID电子标签有时会使用同一个频率(13.56MHz),但由于两者与阅读器之间的无线通信协议不同,所以两者无法通用,而我们也不能将两者混淆。不仅如此,非接触式IC卡在通信距离、形状、管理对象、单价等方面都与RFID电子标签有所不同。

物联网相关归类之RFID那些事儿

RFID阅读器是指通过射频识别技术对RFID电子标签进行读写操作的设备,由射频处理单元、基带处理单元、控制单元和天线组成。射频处理单元一方面可将RFID阅读器发往RFID电子标签的命令调制到射频信号上,并经由天线发出;另一方面则会对天线接收到的RFID电子标签回波信号进行解调处理,以提取标签返回的数据。基带处理单元可将控制单元发出的命令加工为编码调制信息,还可对射频处理单元处理的标签返回数据进行进一步解码,并将之送入控制单元。控制单元是阅读器的控制核心,对阅读器的各个硬件进行控制。天线则主要用于接收和发送电磁波。

此外,根据使用环境的不同,RFID阅读器可被分为桌面式、手持式和固定式;而如若根据频率的不同,则可将其分为低频、高频、超高频等类型。

RFID何所归?

随着物联网的不断渗透与发展,物联网相关产品的进出口贸易逐渐增加,其报关归类成了不少企业关心的话题。在目前的进出口业务中,人们日常遇到最多的物联网设备是RFID电子标签和RFID阅读器。

从RFID电子标签的结构和工作原理分析,它属于装有集成电路的卡,含有嵌入式天线,不含任何其他有源或无源元件,符合“第八十五章注释四(二)”的描述,故应按“智能卡”归入子目8523.52项下。

从RFID阅读器的结构和工作原理分析,在RFID系统中,RFID阅读器的功能就是信息的输入或输出,因此该商品符合“第八十四章注释五(三)”的描述,故应按“输入输出部件”归入子目8471.6090项下。

当下,也有一些人认为,从其工作原理分析,RFID阅读器也符合品目85.17项下的“发送或接收数据信息的通信设备”,故应归入品目85.17项下。但需注意的是,RFID阅读器的主要功能并不是通信功能,而是信息的输入或输出,即通过无线通信的方式实现信息的输入和输出功能,所以将其归入品目85.17项下是不妥的。

来源:中国海关杂志

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