一、RFID在物流行业销售中的优势
对于物流行业来说,企业和客户****关注的就是运输速度和信息正确率,RFID恰恰能够满足这些条件。在物流行业应用中,其具备以下优势:
(1)读写迅速。条形码一次只能有一个受到扫描,而RFID读写器设备可同时辨识读取数个RFID标签。
(2)读写距离远。在被覆盖的情况下,RFID能够穿透纸张、木材和塑料等非金属或非透明的材质,并能够进行穿透性通信。而条形码扫描机必须在近距离而且没有物体阻挡的情况下,才可以辨读条形码。
(3)可重复使用。现在的条形码在印刷上去以后就无法更改,RFID标签则可以重复地新增、修改、删除。
(4)芯片本身可以存储信息。一维条形码的容量是50字节,二维条形码的容量可储存2~3000字符,RFID的容量则有数兆。随着记忆载体的发展,数据容量也有不断扩大的趋势,未来物品所需携带的资料量会越来越大,对卷标所能扩充容量的需求也相应增加。
(5)*污染性和耐久性。传统条形码的载体是纸张,因此容易受到污染,但RFID对水、油和化学药品等物质具有很强的*蚀性。此外,条形码是附于塑料袋或外包装纸箱上,所以特别容易受到折损;RFID卷标是将数据存在芯片中,因此可以免受污损。
二、系统设计
2.1 系统设计原理
物流行业的销售体系,一般由多个下属分店、连锁总部、配送中心等机构组成。行业的总部、分店、配送中心往往处于一个城市不同的地理位置,它们各自的局域网服务器需通过Internet方式实现远程连接。销售行业信息管理系统采用分布式数据库结构:*数据服务器设在总部,二级数据服务器设在各分店,所有服务器在整体上构成一个分布式数据库系统。
物流行业商品销售结构框图如图1所示,每个销售店由支付系统、进货系统、无线手持终端、管理系统组成,4个系统由计算机网络连接起来。支付系统、进货系统、无线手持终端的核心设备同为RFID读写器,区别在于支付系统是从数据库中删除商品记录,进货系统是向数据库中添加商品记录,而无线手持终端供顾客和工作人员使用。
2.2 系统硬件设计
读写器设备是射频识别系统不可缺少的硬件设备装置,是系统与诸多流动的电子标签进行数据交换的工具,是系统运行的关键环节,其技术参数指标对系统的整体性能和可靠性有着决定性影响。硬件设计是决定读写器性能的关键,其目标是要达到阅读距离远、识别速率快、识别率高的要求。一般射频读写器的设计主要由控制模块、射频收发模块、天线单元、通信接口模块和电源模块5部分组成。经过研究发现,能够采取一些措施****阅读器的性能。针对连锁经营的应用特点,采用一种无源后向散射式RFID读写器更加适合。从结构上,它可以分作2个部分,即射频前端和数字基带。射频前端部分包括了发射电路、接收电路、环行器和天线;数字基带包括DSP和FPGA芯片。其中,发射电路可以细分为载波电路、调制电路、放大电路。图2为读写器结构框图。
其工作过程:载波电路通过锁相环控制压控振荡器,产生载波频率,送至调制电路;调制电路中混频器将载波信号和读写器的基带信号混合成调制信号,经过低噪声放大器和滤波后,送至放大器;根据需要,读写器通过衰减器调节发射信号的增益,发射信号经过RF功率放大器后经环形器送至读写器天线发出。
物联网中的另一个关键领域是无线传感网络,无线传感网络因为其低成本、低功耗和组网、铺设方式灵活等特点,受到了广泛的重视, 已经成为了关系到国民经济发展和*安全的重要技术。而物联网也正是通过遍布在各个物体上的传感器,以及它们组成的无线传感网络,来****终实现对整个物质世界的感知的。
RFID侧重于识别,实现对目标的标识和管理,但是存在*干扰能力差,读写距离有限等的不足。无线传感网络侧重于组网,实现数据的传递,可是通常的无线传感网络并不具有节点标识的功能,由此,无论是在物联网架构下,还是在传感器网络的架构下,二者的融合都会带来性能和实用性上的巨大收益,这也正是物联网发展的关键领域之一。
除此之外,物联网的发展中还存在很多其他的关键技术,例如基于成熟移动通信网络,通过GPRS、3G/H*等数据分组方式或者SMS(Short Messaging Service)等基础链路方式进行数据传输和交换的M2M技术,还有嵌入式技术、云计算技术、信息安全技术等等。对于这些技术的研究和使用,都影响着物联网的发展和未来。
在我国,物联网的技术研发和产业应用工作受到了高度的重视,国内高校在物联网方面的研究也积****迅速地展开。**在无锡调研时,提出了把*传感网络中心设在无锡、辐射全国的想法,要求“在*重大科技专项中,加快推进传感网发展”。目前我国物联网的技术研发水平已经处于世界前列,物联网将有望在较短时间内为我国打造一个成熟的智慧基础设施平台。技术的提升,政策的支持,都是我国物联网飞速发展的巨大动力,相信不久的将来,物联网在各个行业中的广泛使用不会只是设想。
随着信息时代不断的更新,科学技术的迅猛发展,物联网的表现形式也日益多元化,并且在教育体现着越来越重要的作用。
将三种基本应用模式和具体的情境和内容相结合,物联网在教育中的应用大概可以分成下面几个领域,在不同领域中有不同的应用案例:
1.信息化教学
利用物联网建立泛在学习环境。可以利用智能标签识别需要学习的对象,并且根据学生的学习行为记录,调整学习内容。这是对传统课堂和虚拟实验的拓展,在空间上和交互环节上,通过实地考察和实践,增强学生的体验。例如生物课的实践性教学中需要学生识别校园内的各种植物,可以为每类植物粘贴带有二维码的标签,学生在室外寻找到这些植物后,除了可以知道植物的名字,还可以用手机识别二维码从教学平台上获得相关植物的扩展内容。
2.教育管理
物联网在教育管理中可以用于人员考勤、图书管理、设备管理等方面。例如带有RFID标签的****可以监控学生进出各个教学设施的情况,以及行动路线。又如将RFID用于图书管理,可通过RFID标签可方便地找到图书,并且可以在借阅图书的时候方便地获取图书信息而不用把书一本一本拿出来扫描。将物联网技术用于实验设备管理可以方便地跟踪设备的位置和使用状态,方便管理。
3.智慧校园
智能化教学环境,控制物联网在校园内还可用于校内交通管理、车辆管理、校园安全、师生健康、智能建筑、学生生活服务等领域。例如,在教室里安装光线传感器和控制器,根据光线强度和学生的位置,调整教室内的光照度。控制器也可以和投影仪和窗帘导轨等设备整合,根据投影工作状态决定是否关上窗帘,降低灯光亮度。又如对校内有安全隐患的地区安装摄像头和红外传感器,实现安全监控和自动报警等。
面临的挑战和发展趋势
毫无疑问,物联网会带来相当的便利和巨大的市场,同时也面临着许多挑战。其一,物联网的技术标准尚不完整。关于泛在网的技术标准、关于设备和传感器的通信接口标准等是影响物联网发展的挑战之一。其二、由于物联网可跟踪和记录用户的活动、行为、习惯和偏好,对个人隐私和信息安全的保护显得非常重要,普及物联网要加快信息安全立法进度,完善信息安全法律体系是保障信息安全的根本。其三、物联网的基础设施和管理机制尚不完备。传感器如何布置,如何维护,如何管理,如何形成网络,如何使用都是很大的问题。****后,物联网目前还处于早期阶段,前景模糊,还需要可持续的商业模式,以吸引更多的产业进入该领域,****其进一步发展。从长远来看,物联网应用前景相当广阔。作为新兴战略性产业的代表,物联网的出现将会****教育信息化的进一步发展,带来更多的*应用和服务,引起教学模式和管理模式的变革,****终将提升教育信息化水平,有利于教育质量的****。