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物联网(IOT)技术特点及技术规范介绍
信息来源:厦门市质监局 发布时间:2018-12-06 13:16:24 点击数:
 专家简介
李如宝, 厦门市产品质量监督检验院(国家半导体发光器件(LED)应用产品质量监督检验中心)EMC实验室工程师。主要从事民品、汽车电子、医疗器械、船级社等产品的电磁兼容性能检测、认证及相关检测方法的研究。
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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NFCZigbeeWLAN、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

 

  NFCRFID及互联互通技术整合演变而来。主要推广公司有NOKIASONYNXP(恩智浦半导体公司),并建立了NFC forum

 

  NFC13.56MHz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12

 

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

 

860960MHz

 

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1001000

 

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201812月通过CNAS专家现场评审,涉及的标准有:ISO/IEC 18046-3-2012ISO/IEC 18047-6-2017IEEE Std 802.15.4-2011Test Cases for NFC RF Analog Specification Version 1.0.04 2014-12-09信部无〔2007205 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

 

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