一、 IOT技术简介 物联网IOT(Internet of Things)技术是一项复杂的应用技术,它不仅涵盖了微波技术与电磁学理论,而且还涉及通信原理以及半导体集成电路等技术,是一项多学科融合的新兴应用技术。 IOT技术广泛应用于工业自动化、商业自动化、交通运输控制管理等众多领域,根据不同的应用场合,其涵盖的无线技术包括射频识别RFID、近场通信NFC、Zigbee、WLAN、车联网802.11p等。 IOT的典型应用场景 二、 IOT常见应用介绍 1. RFID RFID射频识别,通过无线电信号识别特定目标并读写相关数据,而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。 读写特性:速度快、非接触、无方向性要求、可多目标识别、运动识别; 物理特性:防水、防磁、耐高低温、可弯折、无机械故障、寿命长、抗恶劣环境; 应用场景:生产、物流、跟踪、资产管理等 2. NFC NFC由RFID及互联互通技术整合演变而来。主要推广公司有NOKIA、SONY和NXP(恩智浦半导体公司),并建立了NFC forum。 NFC在13.56MHz频率运行于10厘米距离内。与RFID不同的是,NFC具有双向连接和识别的特点。其传输速度有106 Kbit/秒、212 Kbit/秒或424 Kbit/秒三种。 应用场景:手机支付、点对点通信 3. ZigBee ZigBee译为"紫蜂",它与蓝牙类似。是一种新兴的短距离无线通信技术,用于传感控制应用(Sensor and Control)。由IEEE 802.15工作组中提出,并由其TG4工作组制定规范。 依据802.15.4标准,可在数千个微小的传感器之间相互协调实现通信。这些传感器只需要很少的能量,以接力的方式通过无线电波将数据从一个网络节点传到另一个节点,所以它们的通信效率非常高。 主要特点:近距离,低复杂度,低功耗,低数据速率,低成本、自组网通信 应用场景:智能家居、自动抄表、工业控制等 三、 IOT相关技术规范 IOT相关国际技术规范 | 类别 | 实例 | 技术规范 | 工作频率 | 波段 | 特点 | 非接触智能卡应用IC | VIP会员卡,公交卡 | ISO14443A | 13.56MHz | 高频 | 距离10cm内,通讯速率高,保密性强 | 手机支付 | ISO18092/NFCIP-1 | 身份证 | ISO14443B | 香港八达通 | FELICA | 物品识别RFID | 畜牧业、工业现场 | ISO11784/5 ISO14223 | 125KHz 134KHz | 低频 | 穿透性强,通讯速率低,不适合高速读取,距离1~2米 | 数字图书馆、生产线 | ISO15693/18000-3 HF-EPC ISO21481/NFCIP-2 | 13.56MHz | 高频 | 距离最远可达1米,透水性好,边界清晰,区域定位好 | 车辆管理、资产管理、物流管理 | ISO18000-6B/C UHF-EPC | 860~960MHz | 超高频 | 标签价格低,通讯速率快,固定读写器距离可达10米以上,手持机也可3米以上,适合商品物流等,区域定位差 | WSN、无线传感网络 | ZIGBEE,IEEE802.15.4 | 2.45GHz | 微波/有源 | 功率在10mW级,距离可达100~1000米 | 人员定位 | 无线以太网WIFI | 2.45GHz | 微波/有源 | | 高速不停车收费ETC | ETC GB/T20851 | 5.8GHz | 微波/有源 | | 停车场车辆管理 | 蓝牙BLUETOOTH | 2.45GHz | 微波/有源 | | 轮船等行业 | ISO18000-7 | 433MHz | 超高频/有源 | 有源的距离10米到上百米 | 中国RFID标准体系现状 四、 我院在该领域的工作进展 1. 我院IOT产品测试系统介绍 我院于2017年购入了R&S物联网测试系统,该系统主要由协议单元RFID Tester、信号源SMBV100A、频谱 分析仪FSV、矢量网络分析仪ZNB、示波器RTO、射频切换单元IOT Switcher、主控单元以及天线等附件组成。系统可以配合转台,在暗室中进行射频、协议、性能测试。 系统实景图及组成框图 2. 我院取得的CNAS认可能力 我院配置的R&S物联网测试系统可以根据标准对被测RFID读卡器(reader)或标签(tag)、Zigbee发射机或接收机、NFC设备进行测试,并于2018年12月通过CNAS专家现场评审,涉及的标准有:ISO/IEC 18046-3-2012、ISO/IEC 18047-6-2017、IEEE Std 802.15.4-2011、Test Cases for NFC RF Analog Specification Version 1.0.04 2014-12-09、信部无〔2007〕205 号、GB/T 29797-2013等。测试主要涉及产品的射频特性、协议和性能指标等参数。 |