物联网的原理(2)

在标签设计中最重要的方面是标签的价格。为了降低价格，Auto-ID必须在标签上放置最少的数据。通过减少标签上的数据以减少标签存储器的容量，从而降低价格。为了适合低价的目标，标签上仅仅存储EPC，相关该标签的别的信息存储在网络数据库中。在信息时代，数据不需要在产品上过渡冗余-它们可以在网络上单独传输。

3 标签的关键属性

3.1频率 还没有确定是否采用单一的标准频率作为EPC标准频率。Auto-ID初步选择了四种频率作为低频、高频、超高频的代表：125KHZ，13.56MHZ，900MHZ，2.45GHZ。不幸的是，每一种频率都存在问题以至于不能广泛应用。大体上说，较低频率穿透力较强；而较高频率有较好的数据流量，有更大的读取范围，但是需要更高的能量。选择频率时，还需要符合不同的国家和地区标准，主要是服从不同国家的发射能量的限制。频率问题也需要受到应用软件的影响。其实，选择频率主要受地方标准影响，而不仅仅是技术的问题。全世界有通用的ISM波段标准，因此，标签在不同地区用不着调整。

我们认为确定频率标准为时过早，因为：1、标签很可能有新的应用范围，也就是说标签的需求还不能充分预知。2. 可能要设计读写很宽范围频率的解读器，从KHZ到GHZ。事实上，一个“大波段”或者轻巧解读器的项目正在由麻省理工学院的Neil Gershenfeld教授带领下展开。3. 许多高级通讯技术，比如频谱通讯技术，将应用在EMID标签上。

3.2 调制方法 有许多调制方案，其中比较重要的有：Amplitude Shift Keying （ASK）, Frequency Shift Keying （FSK）, Phase Shift Keying （PSK）,和multiple access schemes （TDMA, FDMA, CDMA and WCDMA），正在考察这些标准，还没有确定哪个标准更适合。

3.3防止冲突，同时读取标签的能力 Sunny Siu教授已开发了一个“hands up”协议，该协议达到了理论上的最好水平，并且该协议需要很少的附加功能。Auto-ID正在跟标签生产者一起努力，考察该标准是否可以更加便宜的应用。如果成功，该协议很可能是未来推荐标准的基础。

4 解读器

4.1基本工作原理

解读器使用多种方式与标签交互信息，近距离读取被动标签中信息的最常用的方法就是电感式耦合。只要贴近，盘绕解读器的天线与盘绕标签的天线之间就形成了一个磁场。标签就是利用这个磁场发送电磁波给解读器。这些返回的电磁波被转换为数据信息，即标签的EPC编码。

目前，一个解读器成本大约为1000美元甚至更多，而且大多数只能读取单一频率芯片中的信息。Auto-ID中心已经设计了灵敏解读器的详细参考规范，这种解读器能够读取不同频率芯片中的信息。通过这种途径，公司能够在不同的情况下利用不同种类的标签，且不必为每一种频率的标签都购买一个解读器。因为公司将需要购买许多解读器以覆盖他们运营的各个领域，所以解读器价钱一定要能够为他们所接受。Auto-ID的规范将使得生产商在大批量生产的情况下能生产出成本大约100美元的灵敏解读器。

4.2. 避免解读器冲突

利用解读器遇到的一个问题就是，从一个解读器发出的信号可能与另一个覆盖范围重叠的解读器发出的信号互相干扰。这种现象叫做解读器冲突，Auto-ID中心利用一种叫做时分多址（TDMA）机制来避免冲突。简而言之，就是解读器被指示在不同时段读取信息，而不是在同一时刻都试图读取信息，这保证了它们不会互相干扰。但是这意味着处于两个解读器重叠区域的任何一个RFID标签都将被读取两次信息，为此开发出了一套删除冗余信息的系统。

4.3 避免标签冲突

解读器遇到的另一个问题就是在同一范围内要读取多个芯片的信息，当在同一时刻超过一个芯片向解读器返回信号时，这样标签冲突就发生了，它使解读器不能清晰判断信息。Auto-ID中心已经采用了一个标准化的方法来解决这个问题。解读器只要求第一位数符合它所要求的数字的标签回应解读器。从本质上来讲，就是，解读器提出要求：“产品电子码以0开头的标签回应解读器。”如果超过一个标签回应，则解读器继续要求：“产品电子码以00开头的标签回应解读器。” 这样操作直到仅有一个标签回应为止。这一过程非常迅速，一个解读器在1秒之内可以读取50个标签的信息。(责任编辑：admin)