摘要 随着生活水平的提高，人们逐渐由物质追求向精神追求倾斜，而随着旅游热的不断升温，如何让旅游更方便，更安全，更放心成为旅游者判断选择旅游地点的重要元素。
关键词 RFID 标签 信息 安全 方便 旅游
1.1研究背景及意义
随着生活水平的提高，人们逐渐由物质追求向精神追求倾斜，而随着旅游热的不断升温，如何让旅游更方便，更安全，更放心成为旅游者判断选择旅游地点的重要元素。
1.2物联网的研究现状
物联网(The Internet of Things)是在计算机互联网的基础上,利用RFID技术、传感器网络、无线数据通信等技术,使物品能够通过现有的互联网而连接在
一起,物品与物品之间可以进行信息交换和通信。在物联网时代,突破了以往的
人与人之间的通信,实现了人与物和物与物之间的沟通连接。
1999年,美国麻省理工学院最早提出了物联网的概念。但一直以来,都没有
统一的标准定义。早期的物联网技术主要应用在物流行业,而今随着信息技术的
迅猛发展,物联网的应用范围更加广泛。近年来应用领域己由物流行业逐步福射
至智能家居、小区监控、视频监控、远程协助、环境监测、生物医疗、智能基础设施等领域。欧盟《物联网研究路线图》将物联网研究划分为了十个层面:①感知,对物体进行识别;②物联网宏观架构;③通信(OSI物理与数据链路层);④组网(OSI网络层);⑤软件平台、中间件(OSI网络层以上);⑥硬件;⑦数据加工处理;⑧搜索引擎;⑨能源管理;⑩安全管理。这些都是物联网研究的内容[2]。
物联网的核心技术是RFID技术,但是目前面临的问题是RHD技术的标准不统一。RFID的国际和国内标准还没有完善。当RFID行业还没有统一的国际标准时,各厂家推出的RFID产品互不兼容,会造成RFID产品在不同市场和应用上的混乱和孤立,这势必对未来的RFID产品互通和发展造成阻碍,不仅会加大用户的购置、运行与维护成本,还会制约RHD行业的发展。
RFID的标准化涉及到多个部分,主要包括操作协议、标识编码规范及应用系统接口规范等。其中,操作协议又包括空中接口、操作流程等规范[3]。其中标识编码规范包括标识长度、编码方法等,当前主要的RFID相关的规范有欧美的EPC规范、15018000系列标准和日本UID(ubiquitous.)规范。EPC电子标签采用的频段为902MHz和928MHz,而UID在日本的电子标签采用的频段为2.45GHz和13.56MHz。此外,在其他一些国家和地区,iPico公司推行的iP-X也取得了较大应用,在全球有数十家较大的RFID专业厂商均采用iP-X技术以及标准,形成了所谓的事实标准。就标准本身的作用来看,对于越开放的系统而言,标准的作用越大,通用性越强,而对于闭环系统而言,标准的作用不是那么明显[4]。中国工程院组织学术界和通信物流企业众多专家学者于2010年召开了多次会议,会议讨论了物联网概念、体系架构、应用范围及其相关内涵和外延,对物联网有了统的认识。2010年3月,在北京召开了中国“物联网标准联合工作组”会议。2010年5月,物联网标准联合工作组正式成立。物联网传感网络技术在国内也有了初步的应用,已确认在2010年上海世博会期间在世博园区防入侵系统。
(1)上海浦东国际机场防入侵系统
据介绍,上海浦东国际机场防入侵系统铺设20000多个传感器节点,覆盖地面,机场跑道,围墙,起跑线上和空间探测。各种手段,形成一个协作传感器系统,以防止恐怖袭击和其他攻击者入侵[3]。
(2)江苏无锡的基于物联网的智能公共自行车智能管理系统
根据该系统设计,每辆自行车都有一个独特的标签号码。自行车停车位都设置了控制器,不仅可以用于解锁自行车,停放的自行车的电子信息也可以被搜集。对于自行车车租赁用户还车时,你需要在自行车控制器处刷卡解锁。此外,
刷卡的时候,信息将被传输到卡管理中心。
物联网的快捷在公共自行车投放上显示了其充分的优越性,在自行车管理的调度、查询、使用登记情况上可大大提高工作效率。
1.3 RFID 系统的组成最基本的 RFID 系统由电子标签、RFID 采集器和系统应用层三部分组成，功能如下：
(1)电子标签：由标签芯片及耦合元件组成，含有内置天线，用于与 RFID 采集器天线之间进行通信。
(2)RFID 采集器：是对 RFID 标签进行读写操作的设备，也是 RFID 系统中最为重要的设备。
(3)系统应用层：它是一种人机交互界面，该软件直接面向最终用户的，可以协助用户完成对 RFID 采集器的指令操作，并逐级将 RFID 技术的底层事件转化为便于用户理解的业务事件，同时使用可视化界面进行展示。本系统中的行包信息管理软件和手持式RFID 采集器的 ARM 控制程序属于 RFID 系统应用层部分。超高频 RFID 采集器的组成包括：微处理器、射频模块、天线、电源管理电路和主机或外部设备接口(如：UART接口)功能如下：超高频 RFID 采集器的组成Fig. 2.2 The composition of UHF RFID reader
(1)射频模块：包括发射通道、接收通道和振荡器三部分，其中发送通道由编码、调制和功率放大等电路组成，用于向电子标签传送命令和写数据；接收通道由解调、解码等电路组成，用于接收电子标签返回的应答信息和处理防碰撞问题；振荡器用于产生符合射频频率的周期信号(能量)，一部分可以通过天线发送给电子标签，激活无源电子标签并为其提供能量，另一部分为微处理器提供工作所需的时钟信号。
(2)微处理器：用于 RFID 采集器对电子标签的身份验证，控制 RFID 采集器与电子标签之间的通信，对 RFID 采集器与电子标签之间传送的内容进行加密和解密，执行防碰撞算法实现多标签同时识别，以及实现 RFID 采集器与系统应用层进行通信等任务。
(3)天线：位于 RFID 采集器的最前端，用于在 RFID 标签和 RFID 采集器之间传递射频信号的设备，为无源标签提供能量[43]。在 4.1.1 节 RFID 采集器的设计目标中介绍了本系统中所用天线的性能指标，包括手持式 RFID 采集器的圆极化便携式天线，以及仓库门口固定式 RFID 采集器和行李车门口固定式 RFID 采集器的高增益天线。
(4)电源管理：为 RFID 采集器各元器件提供电源。
(5)主机或外部设备接口：通过 UART 等接口与主机或外部设备进行数据通信。
1.4 RFID 系统的工作原理
RFID 系统的工作原理是通过发射天线将固定频率的射频信号发送出去，当电子标签进入发射天线的工作区域时，电子标签内置天线产生感应电流，此时电子标签因获得能量而被激活。内置天线将电子标签自身信息通过载波信号发送给 RFID 采集器。载波信号先被 RFID 采集器天线接收，RFID 采集器完成接收信号的解调和解码工作，最后由射频芯片对该信号进行处理，判断该标签的合法性，并对电子标签做出处理，发出指令信号。
在 RFID 系统中，以RFID 卡片读写器及电子标签之间的通讯及能量感应方式来看大致上可以分成：感应耦合(Inductive Coupling)及后向散射耦(Backscatter Coupling)两种。一般低频的RFID大都采用第一种式,而较高频大多采用第二种方式。读写器根据使用的结构和技术不同可以是读或读/写装置，是RFID系统信息控制和处理中心。读写器通常由耦合模块、收发模块、控制模块和接口单元组成。读写器和应答器之间一般采用半双工通信方式进行信息交换，同时读写器通耦合给无源应答器提供能量和时序。在实际应用中，可进一步通过Ethernet或WLAN等实现对物体识别信息的采集、处理及远程传送等管理功能。应答器是RFID系统的信息载体，目前应答器大多是由耦合原件（线圈、微带天线等）和微芯片组成无源单元。所谓“物联网“，是指通过射频识别、红外感应器、全球定位系统和激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别定位跟踪监控和管理的一种网络。
1.5旅游系统的构架
游客可以从网上或者景区门口购买一个有源的带RFID标签的门票。RFID标签的作用如下：
（1）门票防伪。景区门口会有读取RFID标签的阅读器，不仅可以防止假票进入现象，而且可以提高游客进入景区的速度，防止人员拥挤。
（2）在景区的每个建筑物会有一个显示屏，当遇到门票上传出的正确频率密码时，显示屏上就会有关于这个建筑物的介绍，让游客不需要导游一样可以玩的开心，既能学到知识，又能方便自由。
（3） 当游客迷路时，可拨打景区保安电话，通过RFID技术，可以快速有效的搜寻到游客的位置。让游客可以放心的在景区游览。
参考文献
基于RFID的物流追踪系统设计_徐健
基于物联网RFID技术的图书馆管理系统设计_李佳
基于RFID技术的铁路行包管理系统设计_刘晓南
物联网应用实践及信息通信技术_王洋
转载请注明来源：吉林农业大学物联网工程2013级 » 基于RFID技术的旅游系统——陈修超