解析物联网的组网技术与应用.docx

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1、解析物联网的组网技术与应用物联网是指通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、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起来，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，即“物物相连的互联网。物联网的关键技术是RFID电子标签技术，移动支付作为物联网的一个分支也称为手机支付，就是允许用户使用其移动终端（通常是手机）对所消费的商品或服务进行账务支付的一种服务方式。物联网概念是在1999年提出的，两层意思：第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和

2、通讯。物联网产业细分为：RFID行业应用产业、移动支付产业、M2M产业和无线传感器(WSN)网络产业，移动支付是物联网的典型应用。移动支付价值链包括移动运营商、支付服务商（比如银行，银联等）、应用提供商（公交、校园、公共事业等）、设备提供商（终端厂商，卡供应商，芯片提供商等）、系统集成商、商家和终端用户。1.组网方案设计本方案基于RFID2.4GHz频率融合手机SIM卡的技术实现方式，兼容13.56MHz频率应用方式。网络组网以校园网为例，如下图所示。620)this.style.width=620;border=0系统服务器放置在中心机房；各类消费终端、机具结合现场情况布放在各自的实验场所，

3、终端支持联网和脱机交易，以便覆盖所有功能应用。2.功能介绍建议采取2.4GHzRF-SIM卡与13.56MHzMIFARE卡同时应用的方案，模拟业务应用的各种场景。2.12.4GHzRF-SIM卡RF-SIM卡是可实现中近距离无线通信的手机智能卡，专利技术是一个可代替钱包、钥匙和身份证的全方位服务平台。它的最大特点是不需换手机，现要手机换一张智能卡后就成了类NFC手机，使用的频率是2.4G，通信距离可在500CM内自动调整，单向支持100M(数据广播)，RFSIM卡在逻辑上分为标准SIM功能(GSM11.11，11.14)部分组件和模拟MifareOne逻辑加密卡的数据机制。（模拟Mifare

4、数据逻辑结构并符合PBOC2.0以及EMV电子信用卡的规范要求）组件。620)this.style.width=620;border=0SIM：用户识别模块CPU：中央处理器（数据处理、控制功能）SRAM：静态存储器（存储程序）RFIC：射频集成电路（完成对无线电波的调制与解调）EEPROM：电可擦写可编程存储器（存储数据）中央处理器与SIM卡通过智能卡协议7816通讯，中央处理器与RFIC通过SPI接口通信。SIM卡部分用于正常的手机移动通讯、鉴权，仅用作与手机的物理连接。内置软件用于管理高安全度的RF-ID、基于mifare模拟逻辑加密卡、可内置e-credit电子信用卡、EMV电子钱包等

5、。使用微型RF模块并通过内置的天线与外部设备通讯。620)this.style.width=620;border=0SIM芯片与2.4GHz芯片融合；形成具备射频通信能力的2.4GHzRFSIM卡；其通讯流程如下图：620)this.style.width=620;border=0RF-SIM卡通讯特征：使用2.4G频段,自动选频通信速率1M，高可靠性连接与通信支持自动感应和主动出发连接两种通信方法双向通信距离500CM内，可以根据应用设定支持STK菜单进行通信距离调整单向数据广播（半径100M）刷卡感应功能可自行启闭（节电）数据空中传输自动TDES加密，防窃听数据，刷卡时双向认证RF-SIM

6、存储结构：目前主流应用的RF-SIM存储容量在64k256k之间；除去通信应用以外，至少能为移动支付应用预留30K空间。一般情况下规划4k应用空间（可根据实际需求调整）；通过应用识别码保障应用的安全性和独立性。2.213.56MHzMIFARE卡13.56MHz卡的通信特征：2.2.1通信协议：ISO14443-A2.2.2支持106Kbps数据传输速率2.2.3Triple-DES协处理器2.2.4程序存储器32K8bitROM2.2.5数据存储器8K8bitEEPROM2.2.6EEPROM满足10万次擦写指标2.2.7EEPROM满足10年数据保存指标2.2.8识别一张卡3ms（包括复位

7、应答和防冲突）2.2.9EEPROM擦写时间2.4ms2.2.10典型交易过程<350ms2.2.11工作温度：-20702.2.12读写距离：100mm以内3.终端选型应用终端为双模制式，同时支持2.4GHz和13.56MHz双频段。终端结构：传统13.56MHz应用终端进行改造，并联2.4GHz读卡模块即可实现双模制式；如图：13.56MHz读卡模块和2.4GHz读卡模块并联嵌入到POS机内，通过RS232协议跟POS机进行通讯；RF-SIM卡与读卡模块通过Nordic公司开发的无线传输协议Gazell进行通讯。4.技术特性4.1终端集中管理终端统一通过TCP/IP与后台直接进行通信

8、，免除工作站的配置。保障终端与后台通信的有效性、实时性。4.2双频段支持同时支持2.4GHzRF-SIM卡与13.56MHzM1卡；保障2.4GHzRF-SIM系统在校园运营的良好过渡。5.应用案例综合消费应用介绍5.1系统组网5.2业务功能的实现5.2.1消费pos机：一款台式消费终端，普遍应用于学校食堂就餐，大型零售连锁商店持卡消费，工厂员工食堂收费管理，大型连锁快餐店持卡消费、餐饮、娱乐场所消费、网吧以及各种会所、场馆门票管理等。5.2.2发卡充值机：一款全功能MifareoneIC卡读写器，可读写16个扇区，USB传输数据和取电，速度快且稳定，使用方便，读写卡时间为0.1秒，读卡距离2-6CM，可读写MIFAREONE，MIFARELIGHT等非接触式IC卡。6.结束语物联网已被明确列入（国家中长期科学技术发展规划(2006-2020年)）和2050年国家产业路线图。移动支付是物联网的典型应用，在电信重组后，电信运营商均确定了企业主流3G技术标准，因此移动通信为平台的移动支付市场将有很大的发展潜力，移动支付技术也给芯片设计、制造、封装及制卡厂商带来丰厚的经济效益。1