物聯(lián)網技術與在煤礦的應用

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1、感知層關鍵技術傳感器技術傳感器是一種檢測裝置，能感受到被測的信息，并能將檢測感受到的信息，按一定規(guī)律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示等要求。RFID技術RFID（RadioFrequencyIdentification）利用射頻信號通過空間電磁耦合實現(xiàn)無接觸信息傳遞并通過所傳遞的信息實現(xiàn)物體識別。工作原理：電子標簽進入讀寫器產生的磁場后，讀寫器發(fā)出的射頻信號憑借感應電流所獲得的能量發(fā)送出存儲在芯片中的產品信息，或者電子標簽主動發(fā)送某一頻率的信號，讀寫器讀取信息并且解碼后，送至中央信息系統(tǒng)進行有

2、關數(shù)據(jù)處理。20感知層關鍵技術二維碼技術二維碼使用某種特定的幾何形體按一定規(guī)律在平面上分布（黑白相間）的圖形來記錄信息的應用技術。與RFID相比，二維碼最大的優(yōu)勢在于成本較低。ZigBee技術ZigBee技術使一種短距離、低功耗的無線傳輸技術。ZigBee主要應用在短距離范圍并且數(shù)據(jù)傳輸速率不高的各種電子設備之間。ZigBee技術只適合于承載數(shù)據(jù)流量較小的業(yè)務。比如：無線鼠標、游戲操控桿、電視機、DVD等設備上的遙控裝置等。藍牙技術藍牙同ZigBee一樣，也是一種短距離的無線傳輸技術。在物聯(lián)網感知層，主要用于數(shù)話音/數(shù)據(jù)接入。藍牙技術

3、有效簡化移動通信終端設備之間的通信，也簡化設備與因特網之間的通信，從而數(shù)據(jù)傳輸變得更加迅速高效。21RFID是RadioFrequencyIdentification的縮寫，即射頻識別。常稱為感應式電子晶片或近接卡、感應卡、非接觸卡、電子標簽、電子條碼，等等。一套完整RFID系統(tǒng)由Reader與Transponder兩部份組成，其動作原理為由Reader發(fā)射一特定頻率之無線電波能量給Transponder，用以驅動Transponder電路將內部之IDCode送出，此時Reader便接收此IDCode。Transponder的特殊在于

4、免用電池、免接觸、免刷卡故不怕臟污，且晶片密碼為世界唯一無法復制，安全性高、長壽命。RFID基礎22最基本的RFID系統(tǒng)由三部分組成：標簽(Tag)：由耦合組件及芯片組成，每個標簽具有唯一的電子編碼，附著在物體上標識目標對象；閱讀器(Reader)：讀取(有時還可以寫入)標簽信息的設備，可設計為手持式或固定式；天線(Antenna)：在標簽和讀取器間傳遞射頻信號。RFID系統(tǒng)的基本組成部分電子標簽閱讀器信息處理系統(tǒng)寫入器23RFID頻率基本上劃歸三個范圍：（1）低頻（30kHz~300kHz）；（2）中高頻（3MHz~30MHz）；（

5、3）超高頻（300MHz~3GHz）或微波（>3GHz）。根據(jù)作用距離，射頻識別系統(tǒng)的附加分類是：密耦合（0~1cm）、遙耦合（0~1m）和遠距離系統(tǒng)（>1m）。RFID頻率24工作頻率范圍30kHz~300kHz。典型工作頻率有：125KHz，133KHz。一般為無源標簽，其工作能量通過電感耦合方式從閱讀器耦合線圈的輻射近場中獲得。閱讀距離一般情況下小于1米。典型應用動物識別、容器識別、工具識別、電子閉鎖防盜（帶有內置應答器的汽車鑰匙）等。與低頻標簽相關的國際標準有：ISO11784/11785（用于動物識別）、ISO18000-2

6、（125-135kHz）。低頻段射頻標簽25主要優(yōu)勢標簽芯片一般采用普通的CMOS工藝，省電、廉價；工作頻率不受無線電頻率管制約束；可以穿透水、有機組織、木材等；非常適合近距離的、低速度的、數(shù)據(jù)量要求較少的識別應用（例如：動物識別）等。劣勢標簽存貯數(shù)據(jù)量較少；只能適合低速、近距離識別應用；與高頻標簽相比：標簽天線匝數(shù)更多，成本更高一些。低頻段射頻標簽26工作頻率3MHz~30MHz，典型工作頻率為：13.56MHz。閱讀距離一般情況下也小于1米。工作原理與低頻標簽完全相同。實際應用最多。典型應用電子車票、電子身份證、電子閉鎖防盜（電子

7、遙控門鎖控制器）等。相關的國際標準有：ISO14443、ISO15693、ISO18000-3（13.56MHz）等。特點中頻標準的基本特點與低頻標準相似，由于其工作頻率的提高，可以選用較高的數(shù)據(jù)傳輸速率。射頻標簽天線設計相對簡單，標簽一般制成標準卡片形狀。中高頻段射頻標簽27超高頻與微波頻段的射頻標簽（微波射頻標簽）典型工作頻率為：433.92MHz，862(902)~928MHz，2.45GHz，5.8GHz。閱讀距離一般大于1m，典型情況為4~6m，最大可達10m以上。典型應用移動車輛識別、電子身份證、倉儲物流應用、電子閉鎖防盜

8、（電子遙控門鎖控制器）等。相關的國際標準有：ISO10374，ISO18000-4（2.45GHz）、-5（5.8GHz）、-6（860-930MHz）、-7（433.92MHz），ANSINCITS256-1999等。