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射频识别简易家居物联网系统搭建方案

发布时间:2021年04月09日 来源:中国自动识别网 作者:聂晓宇

人们常常在家中“丢失”各种各样的东西,可能是眼镜、体温计、指甲刀等体积不大、常用的物品,也可能是买回来没有及时收纳随手乱放的东西,还可能是银行卡、身份证、婚戒等贵重小物,往往到了要用的时候怎么都找不到。随着手机NFC功能的普及和RFID芯片的平价化,我们可以自行搭建一个简易的家居物联网系统,帮助自己和家人快速找到家中物品。
物联网的概念是Peter T. Lewis 在1985年首次提出的,随着传感器技术、网络通信技术和射频识别(RFID)等技术的发展,被越来越多的人所熟知,物联网将物理世界中客观存在的物体相互联结成网,使任意物体之间皆可进行通信和信息的共享与交换,而物体间的互联以气体感应、激光扫描、红外感应等方式为主,且需遵循一定的规则和协议。
物联网是新一代信息技术的重要组成部分,也是“信息化”时代的重要发展阶段。通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描仪等传感器设备,按照一定的协议,把物品与网络连接起来进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。物联网的发展,在一定程度上将推动 RFID 技术更广泛地发展,具有重要的现实意义。
无线射频技术(RFID)兴起于20世纪80年代,被称为电子标签,是一种通过无线电实现无接触传递信息的识别技术。该技术不受人为干预,也不受物理限制,具有非接触的特点,通过无线数据信息网络对目标进行识别,对被检测对象的信息进行交换,实现互联网上对象的智能管理和目标对象的自动识别,RFID 技术是以无线电技术和芯片技术为基础的,目前可应用于生产中的汽车配件、仓储的商品、畜牧养殖业、门禁系统、ETC系统等。
家居物联网系统使用RFID技术所具有的优势:体积小、形状灵活;扫描快,可同时识别多个标签;误差小,能够接收到详细的电子标签信息;保密性高,可有效防止数据受到干扰或被窃取;不易污损;可重复读写,实时更新信息;不怕遮挡,无线电能穿透塑料、木材等非导体材质;适应能力强,适合在室内多环节、密闭空间及复杂环境下作业;可靠性强,RFID设备所需材料少,操作简单;成本低,如今RFID标签的售卖价格降低,普通家庭也可无负担购买。
笔者针对使用场景、方式和目的的不同,提供两个简易搭建方案。
一“物”一签方案
该方案适用于全屋家居物品和家用电器,可针对指定物品进行快速定位。
通过电子条码与RFID标签技术相结合,采用全球通用的GS1编码系统实现数据存储,将RFID无源标签附在需要定位的家用物品上,其优势在于标签内部不含电源,无需重复打理,使用成本低,内置芯片可永久存储数据,配合RFID技术可实现一定距离内的快速自动识别。阅读器部分可引入程序将信息传递至应用设备(如手机、平板等移动设备),扫码后将显示物体数据及位置信息,帮助我们快速找到家中物品。
一“柜”一签方案
此方案适用于寻找被遗忘或者不确定的闲置物品,可系统地对家庭内复杂多变的物品信息进行管理。比如:确认冰箱里放着的所有食物、衣柜里日益增加的衣物、书柜里的每一本书、多年收藏的每个小物件等。
首先,用手机下载一个收纳类的APP,把某个柜子(如书柜、衣柜、收纳柜、保险柜等)里的所有物品录入APP清单,并以柜子命名该清单(如“衣柜”)。其次,汇总出柜子总数,在网络或实体店购买等量的RFID标签,粘贴到柜子上方便手机扫描的任意位置。最后,在手机上设置刷到该标签后对应的动作,以苹果手机为例,在快捷指令APP中创建一个个人自动化,触发条件选“NFC”,扫描柜子上的RFID标签,命名为“查看衣柜”,最后在执行动作中设置检测到“查看衣柜”时显示“衣柜”即可。
以上方案中,方案一的找物功能更精准,但需要较专业的技术支持和更多的RFID标签,造价偏高;方案二较方案一更实惠,可行性和可玩性更高,更适合新手小白操作。
今后,随着物联网技术、5G 通信技术以及人工智能技术的不断发展,家居物联网系统将越发成熟,能有效地实现人类生活中更高程度的舒适化、智能化、人性化家居,更好地为智慧家居的建设提供推动力。
(作者单位:中国物品编码中心广西分中心)
《中国自动识别技术》2021年第1期总第88期

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