物联网概念及体系结构解析：从EPC系统到RFID技术的应用与发展

稿件编号：2011109177

作者简介：韩雪（1976—，女，江苏徐州人，硕士，讲师。研究方向：人工智能、网络技术

艺术, 数据库.

随着互联网技术、全球定位系统、传感器技术的成熟发展，麻省理工学院

创造性地提出基于EPC系统的“物联网”概念[1]，国际电信联盟2005年发布问题

对于互联网

OFTHINGS的年度报告标志着物联网时代即将到来。 1 物联网的概念和系统结

构造

物联网识别 RFID (RADIFREQUENCYENTIFI-

CATION标签、红外传感器、全球定位系统、激光扫描仪等信息

传感设备按照约定的协议，将各种物体连接到互联网上，进行信息交换和通信，以实现正确的感知。

物体的智能识别、定位、跟踪、监控和管理[2]。互联网连接电脑，形状

成为网络，实现人与人的信息交互，物联网利用RFID技术、传感器技术、

通信技术将随时随地的所有事物连接到互联网中，实现物品的自动识别，

物与物之间的互联、物与人之间的共享和信息交互。

物联网广泛应用于各种感知技术[4]。对所有需要的对象安装EPC电子化生产

产品编码、海量各类传感器等，利用射频识别技术扫描或传感技术捕捉信息，并

实时信息，通过各种有线或无线网络与互联网的融合，实时准确地传输物体的信息

感知它，并在相应的网络数据处理中心进行信息共享、信息交互或信息智能处理，但是

随后，将处理后的信息通过物联网进行传输，实现对物体的智能控制。物联网将感知

手术与人工智能相结合，利用云计算、模式识别等多种技术对海量信息进行分析处理

并处理有意义的数据以满足不同领域和不同用户的需求[3]。物联网系统

该结构可分为4个层次：

1 互联网的综合感知

EPC、RFID、传感器、读写器、智能机器人等技术数据采集实现“物”实现“物”

识别、感知技术是物联网的底层技术，也是物联网的核心技术之一；

2 网络层感知层感知的信息是通过互联网，有线/无

有线通信网等网络传输实时、准确、安全。目前有互联网、通信网等。

技术比较成熟，基本可以满足物联网的数据传输。

3 处理层将网络层收集到的信息传输给数据处理

心，通过云计算技术、人工智能技术等进行信息存储和数据处理，实现各种智能化

可计算、分享、互动、实时发布；

4 应用层将处理层获取到的物理世界的信息。完成

跨行业、跨系统之间的应用。

其架构如图 1 所示。

2 物联网数据处理流程

物联网数据处理流程图如图2所示。

智慧校园系统总体架构

2010年，在“十二五”规划中，浙江大学提出建设

电子设计工程

电子设计工程

第19卷第19卷第24期第24期2011年12月，2011年12月

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《电子设计工程》2011年第24期

令人兴奋的“智慧校园”[4-5]

Essence智慧校园正在使用物联网技术

让我们改变校园内各种资源的管理。老师、学生和人、人、人、人、事

与物体交互的方式，实现校园的智能化服务和管理模式。

智慧校园就是将EPC、RFID、各种传感器组装到教室、食堂、实验室、图书

凉亭、浴室等各种设施之间，通过智慧校园系统平台的链接，形成物联网，各种信息

学校各应用领域互联协作，实现“智慧管理”校园的人与物。经过

校园的各种资源和管理的分析，现在的智慧校园系统

分为五个子系统

整体结构如图3所示。

3.1

智能消费管理系统

师生消费包括：日常消费、购物消费、沐浴消费等。每位师生

学生拥有一张包含RFID电子标签的校园卡。该卡包含个人资本信息。在食堂里，

超市和洗浴中心设置了Frid阅读器。当师生在读卡器上刷卡时，相应信息被读取并移除

来，通过智能消费管理系统网络传递到数据处理中心，并通过消费管理后台数据库

查询、读取卡上余额、扣除当前消费金额，并实时更新后台数据库。

射频技术和数据库技术构成了消费者管理系统的核心。

3.2 智慧教学管理系统

智能教学管理包括：考勤管理、课程管理、培训管理。老师们陪伴学生，花费

别说精力了，还浪费了课堂教学

学习时，智能考勤可以解放教师。每节课前，学生使用 RFID 标签

校园卡刷卡进入教室，教室内的读卡器已连接

收到学生刷卡记录后，将数据发送至教学管理系统服务器，并自动更新数据

进入后台考勤数据库。通过这种方式，教师可以查询学生的出勤情况。

培训班时，需要的传感器，比如农林大学的种植基地，当温度、湿度不合适时，

可报警减少不必要的损失，并将一个学期的报警次数记录到RFID校园卡中，以便

教师可以随时掌握学生的训练情况。

3.3 智慧物流管理系统

后勤管理主要是学校的灯光管理和卫生间管理。在教室里，在教室里

在卫生间等场所安装传感设备，利用无线遥感、语音控制等技术自动点亮和调节

照明强度；在浴室安装读卡器，刷RFID卡，出水计算流量即可到达节日

能够达到节水的目的。

3.4 智慧图书馆系统

为每本书设置RFID卡，让书籍的分类、定位归属

兴趣记录后，智能机器人通过读卡器识别，根据信息查询并确定图书

职位、海归等功能操作，可以轻松实现文学框架信息采集、文学分类、新文学等功能。

图书馆的无人化、智能化，大大节省了人工和时间。

其核心技术包括：RFID技术、数据库技术、人工智能技术。

3.5 智能安防管理系统

在校园安全管理中，通过射频识别、图像识别、GPS、无线

传输网络、遥感等技术，结合日常视频监控系统，全面感知校园环境和人员

和谐的变化，计算机系统对这些感知信息进行汇总、处理，并及时提示或报警

[6-7]。

当有人或物体闯入校园校园时，系统判断为闯入者

尸体的具体位置，并通过安防系统通过相应的摄像头监控该区域，同时提醒信息

实时传送至安全管理系统中心及院校安全人员，方便防御者进行现有的操作

现场处理。

智慧校园面临的问题

智慧校园是以物联网技术为基础的。目前，物联网的发展才刚刚起步

图1

物联网架构图

图1物联网系统架构

图3

智慧校园系统总体结构图

图3智慧校园总体结构

图2

物联网数据流程图

图2 物联网数据流图

刚开始，面临很多问题：

1 标准缺失：物联网应用于各行业、各领域

标准不同。目前物联网尚无统一标准，很大程度上制约了其发展；

2人的隐私和信息安全可靠如何保证：物联网图书

有了跟踪记录个人和物体信息的功能，如何保证隐私成为物联网中最大的问题

另外，信息在传输中需要多次使用，应重视信息的安全性和可靠性；

3成本太高，资金投入有限。

5 结束语

文章讨论了物联网的架构，以及物联网技术在智造上的运用

在惠校园系统中，设计了智慧校园的总体架构，并探讨了物联网在教育中的应用。目标化

此前，智慧校园还处于起步阶段，但其前景却相当光明和广阔。 [8] 参考文献：

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（普洛夫第 40 页

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韩雪

基于物联网技术的智慧校园系统设计研究

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