基于RFID技术的智能传感网络平台

　　天一众合建设的基于RFID技术的智能传感网络基础平台，立足于城市级别的物联网应用，同时实现多种跨行业应用，对各种不同属性的数据信息实行"统一采集、分发处理".它以政府、行业、公众的三重应用为着眼，对来自不同层次、不同类型、不同接入方式的数据进行深度发掘，来满足城市管理、公众服务、产业经营的综合性需求。本平台的应用实施也将创造一个由同一网络接入不同应用的物联网产业环境，使新一代的信息技术相互关联、相互融合，从而推进科研成果向产业化应用的转变。

　　基于RFID技术的智能传感网络基础平台，包括带有传感器的智能传感节点终端、基站、通讯传输网络、数据中心设备以及信息可视终端等，能够对各种感知信息进行采集、预处理、智能传输的承载性平台。

　　以有源RFID电子标签为智能传感节点终端，其体积小、成本低，功耗低，能满足用电池维持长时间的正常工作，集成传感器，具有信息感知、信息采集和处理、数据存储和无线通信功能，能够对外部事件做出实时的反应。电子标签工作在2.4G公共频段，通过射频信号向周围的信号接收终端发送自身的身份和状态信息。

　　基站布置在需要信号覆盖的区域内，例如布置在道路沿线、小区内等，多个独立的信号接收终端组成RFID传感网络。基站的主要功能是接收RFID电子标签发出的目标识别信息，必要时也可以向电子标签发送信息；收到的电子标签数据在信号接收终端内部进行初步的处理，然后通过通讯传输网络将数据发到数据控制中心。信号接收终端内部有定时器，用于记录收到信号的时间；有温度传感器，当温度较低时启动加热装置，以便信号接收终端在室外低温环境下也能正常工作。

　　当采用有线网络为信号接收终端供电并作为数据传输线路时，要用到通讯集中器。集中器与多个信号接收终端呈星形连接，一方面为各个信号接收终端供电，另一方面同时与各个信号接收终端通讯，将各个信号接收终端发来的数据集中后发回控制中心。

　　通讯传输网络用于将信号接收终端采集到的电子标签信息传送回数据控制中心。该网络可以采用有线网络，如ADSL、485、电话线、供电线路（借助电力线载波技术传输），也可以采用无线网络，如GPRS/CDMA/WIFI/3G.

　　计算机系统包括控制中心和服务中心，有数据库服务器、WEB服务器、GIS地理信息数据库服务器，以及相关通讯等设备。另外也配有负责系统维护的设备和人员，有用户服务人员，可以为系统用户提供多种附加服务。

　　而信息可视终端则包括计算机、手机、PDA等，主要为客户提供相关的位置信息和管理信息。

　　为尽快使智能传感网络基础平台发挥作用，天一众合拟定了"三重应用，三步走"的规划方针，运用物联网智能网关与传感节点的关键技术，建设智能传感网络，并将政府、公众、行业应用在智能传感网络基础平台上依"步"实现。一步走：以市政智能管理为示范应用，建设智能传感网络基础平台；二步走：应用基础平台，推广个性化的公众服务应用；三步走：应用基础平台，发展多元化的行业综合应用。

　　该产品技术创新点：

　　技术创新：

　　1、 解决城域范围内大量RFID并发接收时的冲突问题。通过自行设计的防冲突算法，解决城域范围内运营时大量RFID并发接收时的冲突问题，实现尽可能大的信号接收终端接收容量和接收速度。

　　2、 解决城市区域复杂、变化环境下的定位跟踪问题。在复杂的实际应用环境中，包括建筑物、人体、车辆、小区植物植被等环境，对RFID无线射频信号存在大量遮挡、反射和衍射，而且这些影响还随时不断的发生变动。物联网应用系统要在这样的情况下对"物"进行定位、跟踪和管理，就必须解决这一问题。我们在大量研究了复杂地形地物条件下，无线射频信号的覆盖问题的基础上，研发实现了射频信号终端对RFID信号远距离、在一定屏蔽情况下的稳定接收。同时，在RSSI算法的基础上，我们研发了独特的定位算法系统。在每个基站上设置了2到3个天线，包括定向天线和全向天线，结合现场实际环境设置调整定向天线的方向，并结合多个基站的数据，统一考虑各个基站上各路天线的信号强度进行算法处理，实现了比较精确的移动目标定位跟踪。

　　应用创新：

　　1、 创造性的将RFID技术应用到城市管理上，通过智能化运营，实现了全覆盖、无盲区的管理，无论是管理对象的当前位置、状态，还是其移动轨迹、参数的变化乃至曲线，历史上任意时刻的位置和状态，都能查看和自动的记录，真正实现了将"物"的信息数字化，实现了物联网。

　　2、 RFID技术是物联网的两大核心技术之一。将地理信息系统与RFID技术结合，这是对传统GIS技术应用的创新，也是对物联网技术的创新。传统的GIS技术，虽然在一定程度上实现了"数字城市"，但是只是将城市中固有的地理信息进行了数字化、信息化和三维化，只是起到了以数字化的信息保存城市信息，并且能以数字化的形式，在电脑终端上直接进行检索查阅。其信息的变化，依赖于手动、半自动的方式进行采集，然后人工编辑到系统中，往往半年、几个月才更新一次。通过与RFID技术相结合，各种信息实时的上传到GIS系统中，并且实时的刷新变化，这就使得整个物联网应用系统不再是只能检索查阅的系统，而是可以实现城市区域各种状态的监控、报警，各种动态信息的刷新，只有这样，"数字城市"才能真正成为活的城市。而在传统的RFID应用中，包括M2M的各种典型物联网应用，管理对象的各种信息和状态，只是用于提供其他设备进行判断和处置，用户可以在系统中通过图表、声光报警等形式对管理对象进行监控和管理。与GIS技术结合之后，特别是依赖三维GIS技术，各种信息都能够真实的再现和展示，极大的提高了系统的可用性和友好度，结合地理信息、地物信息，可以更快、更好的进行管理决策、统计分析、数据挖掘。

　　3、 通过将无源RFID和有源RFID相结合，以及低频信号相结合，开发的双频RFID卡、三频RFID卡，标识卡既可以远距离自由移动的状态下被动识别，又可以实现门禁、小额支付等被动识别，还可以实现特定边界的激活、报警控制，应用更为便利，范围更加广泛，实现了应用创新。