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使用的方式”。
他提出了泛在网络以下几个要素：(1)泛在计算不仅是面向传统的计算设备，而是更加面向于小型的甚至于无法看见的设备。
这些被称为“智能物品”或者“数字化物品”的计算设备能够无缝地融合在日常生活的环境中。
(2)智能物品包含了各种传感器和触发器：传感器给智能物品带来了环境的感知性，让智能物品能够依靠真实的情况通过触发器作出决定和行动。
(3)泛在网络是包含非常大数量的、非传统计算器的“智能物品”的网络。
(4)计算设备组成的网络将会具有移动的能力，需要未来的网络能够给这些设备提供无所不在的接入能力。
他们的处理能力和处理范围将会依靠他们所处的物理位置和邻居节点这样的自组织网络。
与当时主流提出的“更快、更好、更强”的思想不同，MarkWeiser提出的是“更小、更轻、更易用”、更面向网络的计算模式。
网络的快速发展在20年后的今天印证了他对未来的预想———技术越来越开始无缝地融入人们的生活。
过去的几年里，计算机，互联网，Web和手机带来的潜移默化的巨大改变，无数种类的智能设备的广泛应用，智能化的生活随着每天微处理器等设备价格的下降和性能的提升正不断向我们靠近。
3泛在感知网的主要技术及架构泛在感知网络通过把物理的处理器和他们处理的信息真实关联，将虚拟和现实连接起来，带来真正意义上的网络革命———网络开始从全球17亿网络用户的网络变成以人为核心的人和物共同的网络。
与以往着重于基础设施的建设及技术应用和规划不同，泛在感知网络强调了人们的实际生活需求，如完善高龄者生活照顾、有效利用医疗设施机构、营造放心安全的生活环境等，同时利用信息通讯技术解决社会实际问题，包括使用网络技术、安全认证、软件应用、配置技术等。
正如MarkWeiser20年前提出的那样，网络的发展正向着“如同空气和水自然而深刻地融入人类的日常生活和工作”的目标前进。
亚太、欧盟、北美的各个国家都分别从国家产业高度制定了明确的推动政策及发展计划。
例如，日、韩的泛在网络（Ubiquitous Network）、欧盟的环境感知智能（Ambient Intelligence）、北美的普适计算（Pervasive Computing）等。
物联网专业综合设计题目基于RFID的学生考勤系统的设计与实现班级姓名学号目录物联网专业综合设计 (1)目录 (2)1.绪论 (3)1。
1研究背景与意义 (3)1。
2学生考勤系统研究状况 (3)1。
2。
1 基于IC智能卡的考勤系统 (3)1。
2。
2基于人体指纹的考勤系统 (4)2。
物联网技术及其应用 (5)2.1 物联网技术概述 (5)2。
2 无线传感器网络技术 (6)2。
3射频识别RFID技术 (6)3。
基于RFID室内定位技术的防代刷卡算法 (7)3。
1基于RFID技术的室内定位算法描述 (7)3。
1。
1 基于RFID技术的教室座位区域的划分及定位方法 (7)3。
1.2 一人持多卡的代刷卡问题发现算法 (8)3.2性能仿真 (9)4。
考勤管理系统的设计与实现 (11)4.1系统的体系结构 (11)4.1.1 系统的网络拓扑结构 (11)4.1。
2 系统的关键技术与功能模块划分 (12)4。
2系统的数据库设计 (13)4.3系统主要模块设计 (15)4.3.1 用户注册和登录模块 (15)4.3.2课堂考勤模块 (16)4。
3.3考勤结果查询模块 (18)4.4系统实现与主要功能界面 (19)4。
5小结 (22)结论与展望 (22)1。
绪论1.1研究背景与意义随着电子技术的发展，各类计算机考勤系统如IC 卡考勤系统、指纹考勤系统等如雨后春笋般迅速涌现并逐步得到普及和应用。
这类系统的一般使用流程为学生持一张具有身份信息的智能卡（或自身的指纹），在进入或离开学校/教室时于出入口处的读卡器上进行刷卡（或按指纹），然后通过系统实时识别并将考勤信息通过物理介质和交换机传输到服务器，再由数据库对考勤信息进行管理。
与传统的点名考勤相比，这些计算机考勤系统虽然能大幅提高对学生的考勤效率，但仍存在着不卫生、代刷卡、人员通过速度较慢等问题，特别是当有大量人员短时间内通过时，就会排起长队;因此使得采用这类系统的价值被大打折扣。
物联网：传感器网络和RFID的比较随着物联网（Internet of Things，简称IoT）的快速发展，人们对于不同类型的传感器和RFID的比较越来越关注。
传感器网络和RFID 都是物联网技术的重要组成部分，它们可以用于跟踪和管理大规模的物品、监测环境等多种应用场景。
本文将比较传感器网络和RFID的优缺点，并探讨它们在不同场景下的应用。
1.传感器网络传感器网络是一组分布式的传感器节点，这些节点可以感知环境和物体，并将信息传送到网络中心。
传感器网络通常包括以下组件：（1）传感器节点：每个节点都有一个或多个传感器，可以测量温度、湿度、光线、压力、声音等参数。
（2）中央处理器：用于接收、存储和处理传感器节点发送的信息。
（3）通信模块：用于传输信息，可以是无线电、红外线或蓝牙等。
（4）电源：传感器节点通常采用电池供电，也可以通过环境能源或能量收集器供电。
传感器网络的优点：（1）传感器网络可以感知环境和物体，实现实时监测和控制。
（2）传感器节点具有自组织和自适应的特性，可以自动调整网络拓扑，避免单点故障。
（3）传感器网络可以覆盖广泛的区域，支持大规模监测和控制。
传感器网络的缺点：（1）传感器节点的能耗较高，需要频繁更换电池或充电。
（2）传感器网络的建设和维护成本较高。
（3）传感器网络通常需要专门的网关才能与外部系统进行交互。
传感器网络的应用场景：（1）环境监测：可以测量空气质量、水质、土壤温度和湿度等参数，帮助实现环境保护。
（2）工业自动化：可以监测生产线设备的状态，提高设备利用率和效率。
（3）智能家居：可以实现室内温度和湿度的自动调节，提高居住舒适度。
2. RFIDRFID（Radio Frequency Identification）是一种无线通信技术，可以实现对物品的自动识别和跟踪。
RFID系统通常包括以下组件：（1）RFID标签：可以在物品上粘贴或植入，包含物品的信息和唯一的识别码。
（2）RFID读写器：用于读取和写入RFID标签的信息，可以是手持式或固定式。
通信与信息工程学院**课程设计(综合实验)班级：三号宋体居中姓名：学号：指导教师：设计时间：成绩：评通信与信息工程学院二〇一三年基于RFID的传感器设计摘要随着物联网概念的提出，RFID传感器网络也随之产生。
RFID传感器网是结合RFID技术和无线传感器网络技术而形成的一种新型网络，它不仅对物理世界的状态进行感知，而且可以进行物体跟踪识别。
论文详细介绍了RFID传感器网的相关概念、网络特点，并阐述了RFID传感器网络的各种结构。
最后，介绍了RF1D传感器网络作为一种新型网络在不同领域中的应用。
关键词：RFID；RFID传感器网络；射频识别；传感器网络一、R FID技术（一）RFID的定义RFID(射频识别)技术利用无线射频方式在阅读器和射频卡之间进行非接触双向数据传输，以达到目标识别和数据交换的目的。
RFID技术是利用无线电波对记录媒体进行读写的一种识别技术。
RFID技术具有非接触、阅读速度快、无磨损、不受环境影响、寿命长、便于使用的特点。
另外，它还具有防冲突功能，能同时处理多张射频标签。
RFID技术是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无需人工干预，可工作于各种恶劣环境。
RFID 技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便。
RFID技术最常见的应用是门禁系统。
同时在动物管理、药品管理、航空托运货物管理、车辆识别等领域也逐渐得到应用。
（二）RFID技术的原理一个典型的RFID系统是由射频电子标签、读写器或阅读器和应用软件系统(包括连接线路)三部分构成。
1、射频电子标签射频电子标签由耦合元件及芯片组成，每个标签具有唯一的电子编码，附着在物体上标识目标对象。
射频电子标签有主动型、被动型和半主动型三种类型。
主动型标签有一个电池，用来为标签中微芯片的电路运转提供能量，并向识读器发送信号；被动型标签没有电池，它从识读器获得电能；半主动型标签用一个电池为微芯片的运转提供电能，但是发送信号和接受信号时却是从识读器处获得能量。
2、阅读器阅读器是读写标签信息的设备，分手持式和固定式两种。
阅读器由无线收发模块、天线、控制模块和接口电路组成。
其基本功能是提供与标签进行数据传输的途径。
此外还提供信号状态控制、奇偶错误校验与更正功能。
3、应用软件系统RFID系统除了所要求的硬件外，还需要软件的配合。
整个系统的运转是依靠应用软件来操作的。
应用软件系统基本工作原理是：阅读器通过发射天线发送一定频率的射频信号，贴有射频电子标签的货品进入阅读器的工作区域后，产生感应电流，射频电子标签获得能量被激活；射频电子标签将自身编码等信息通过卡内置发送天线发送出去；系统接收天线接收到从射频电子标签发送来的载波信号，经天线调节器传送到阅读器，阅读器对接收的信号进行解调和解码然后送到后台主系统进行相关处理；主系统根据逻辑运算判断该射频电子标签的合法性，针对不同的设置做出相应的处理和控制，发出指令信号控制执行机构动作。
（三）RFID技术的应用RFID技术应用于物流行业，可大幅度提高物流管理与运作效率，降低物流成本。
另外，从全球发展趋势来看，随着RFID相关技术的不断完善和成熟，RFID 产业将成为一个新兴的高技术产业群，成为国民经济新的增长点。
目前，RFID 的应用主要有以下几个方面。
1、零售环节RFID技术可以改进零售商的库存管理，实现适时补货，有效跟踪运输与库存，提高效率，减少出错。
同时，智能标签能对某些时效性强的商品的有效期限进行监控，对于即将到期的商品发出预警信息；商店还能利用RFID系统在付款台实现自动扫描和计费，从而取代人工收款，有效解决结款的排队现象。
2、存储环节在仓库里，RFID技术最广泛的应用是货物的出入库与库存盘点，它能用来实现自动化的存货和取货等操作。
货物入库时，只需要阅读器终端读取RFID标签，通过无线通信即时向现场控制计算机发送信息，计算机按照零件类别指示存放的货架区域。
上架后，作业员读取架上电子标签，向计算机登记存放格位。
在整个仓库管理中，将供应链计划系统制定的收货计划、取货计划、装运计划等与RFID技术相结合，能够高效地完成各种业务操作，如指定堆放区域、上架取货与补货等。
RFID技术的另一个好处在于在库存盘点时降低人力。
RFID的设计就是要让商品的登记自动化，盘点时不需要人工的检查或扫描条码，更加快速准确，并且减少了损耗。
3、库存环节将RFID技术应用于库存管理中，企业能够实时掌握商品的库存信息，从中了解每种商品的需求模式并及时进行补货，结合自动补货系统以及供应商管理库存(VMI)解决方案，提高库存管理能力，降低库存水平。
4、运输环节在运输环节上使用RFID技术，可实现对车辆的实时监控，并且能够根据道路情况随时调度车辆。
在途运输的货物和车辆贴上射频电子标签，运输线的一些检查点上安装上RFID接收转发装置，接收装置收到射频电子标签信息后，连同接收地的位置信息上传至通信卫星，再由卫星传送给运输调度中心，送入数据库中。
5、配i分销环节在配送环节，采用RFID技术能大大加快配送的速度和提高拣选与分发过程的效率与准确率，并能减少人工、降低配送成本。
如果到达中央配送中心的所有商品都贴有射频电子标签，在进入中央配送中心时，托盘通过一个阅读器，读取托盘上所有货箱上的标签内容。
系统将这些信息与发货记录进行核对，以检测出可能的错误，然后将射频电子标签更新为最薪的商品存放地点和状态。
二、传感器结构及电路设计（一）传感器结构设计如果将被测旋转圆盘置于光电断续器的发光与受光侧之间，圆盘上有许多狭缝，圆盘旋转，光源发出的光间隔地被狭缝遮挡，受光侧得到断续的强光和弱光信号。
如图1所示，若旋转圆盘没有旋转，光路检测的光束没有被遮挡，测量电路中，X光敏二极管上输出电压波形，Y光敏二极管上的输出电压波形是相同的，相位是相差π/2的。
若圆盘旋转，双输出型的输出电压波形如图2所示，（仅画出Q1的时序图，Q2的时序图道理一样）圆盘转动方向若向左，Q2输出电压相位落后被屏蔽；反之，圆盘向右旋转，Q1输出电压相位超落后被屏蔽。
因此，两个输出电压的相位关系反映圆盘的旋转方向，圆盘的位移可以通过Q1，Q2输出脉冲个数的代数和得到。
图1：图2：XYC1C2Q1（二）传感器电路设计X光敏二极管与Y光敏二极管在相位上相差π/2，所以它们在光电元件上取得的信号必是相差π/2。
当圆盘作正向转动时，X信号超前Y信号。
因为电路比较复杂，故采用美国Lattice半导体公司推出的ispEXPXRT软件对CPLD器件进行硬件编程，如图3所示电路图是基于CPLD设计的。
或门C1产生的信号作为D 锁存器Q1的置位端只许X产生的正脉冲通过，而D锁存器Q2因为C1作用时Y 信号尚在低电平，信号被屏蔽，Q2输出低电平，门电路在加减计数器中作加法运算。
当圆盘作反方向转动时，则Y产生的负值信号超前X产生的信号，或门C1产生的信号作为D锁存器Q2的置位端只让Y产生的负脉冲通过，而D锁存器Q1因为C1作用时X信号尚在低电平，信号被屏蔽，Q1输出低电平，门电路在可逆计数器中作减法运算。
这样就完成了辨向过程。
OUT0是输出，OUT1是进位，Z 是控制端输入。
工作原理图如图4所示。
图3：图4：三、RDID传感器网络的特点（一）RFID传感器网络的特点RSN由RFID和WSN共同构成，是一个以读写器为中心的网络 J。
读写器既是无线传感器的能量提供者，也是整个传感器网络的信息中枢，它既可以感知物理世界的信息，也可以对物体进行标识，最重要的是它从根本上解决了无线传感器能量供给问题。
RSN具有如下特点：1、系统庞大。
无线传感器网络采用多跳自组织方式通信，可进行大规模的部署，弥补了RFID的短距离传输的缺陷，而RFID技术成熟，在复杂的环境中可以保证可靠传输。
2、监控范围广泛。
不同的传感器类型可以对不同的物理信息进行感知，如温度、湿度、压力等使监控的领域扩大。
3、网络生命期长。
一方面，无线传感器可以借助RFID中的阅读器提供能量；另一方面采用Zig—bee的协议，可以节省WSN中节点的能量。
4、实时性强。
能够实时的传输数据和实现动态的更新。
（二）射频识别技术射频识别技术是通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据信息。
最基础的RFID系统是由标签、读写器和天线三部分组成其中，RFID标签可应用到物体(人和动物)上，并有特殊的识别功能。
因为每个标签拥有全球唯一的电子产品代码(Electronic Product Code，EPC)，EPC 的目标是对每个物理对象提供全球唯一标识符，并对应着网络单个对象，这使得EPC标记可以进行全球事物的互联和产品信息跟踪。
RFID标签内部构造可分为三种：有源、无源和半无源标签 J。
通常RFID标签是无源的，本身不能够提供能量，而是通过RFID阅读器传送请求信号获得能够传输他们身份识别的能量，所以传输距离相对较短。
随着技术发展，目前有源RFID标签逐步采用无线单片机来进行设计，具有持久性，信息传播穿透性强，存储信息容量大、种类多等特点。
因此RFID技术常被用于目标定位、身份识别及跟踪库存产品等，在生产、物流、交通、医疗和防伪等领域都得到广泛的应用。
（三）带有传感器的RFID标签带有传感器的RFID标签是一种智能RFID传感器标签。
在此结构中，RFID 的标签不仅可以进行一般的识别，而且可以跟其他的传感器标签进行无线通信合作，以此来读取环境的信息。
依据RFID阅读器的不同结构，此类系统可分为两类：第一类结构是阅读器和基站分开。
每个标签带有微处理器，可以自主决定什么时候采集数据和传输数据，但各个标签之间并不合作，只是简单的相互通信，最后统一将信息聚集到读写器进行处理。
通过这样的方式，可以大大减少读写器的数量，降低网络体系架构的复杂度，如图2所示。
另一类是把阅读器与基站进行融合，使带有传感器的标签之间可以进行通信，形成一个Ad—hoc网络，所有的标签直接与智能基站进行通信。
四、RFID传感器网络的应用RFID传感器网络的应用层构架在传感层和网络层上，用于对物理世界信息感知和对物体的标识。
其应用领域将遍及智能楼字、智能家居、路灯监控、智能医院、智能交通、物流管理、政府工作、环境监测、工业监测、食品药品管理、老人护理等诸多领域，在很大程度上将改变人们的生活。
（一）智能家居由于智能家居极具有实用的功能，无疑将是RFID传感器网络应用最为广泛的地方。
RSN网络在家庭的应用，能在很多方面使人们生活更舒适。
文献[5]中通过RFID的唯一标识实时监测物品的状况，防止偷窃；利用WSN中RSSI的信号强弱来判断人多人少，并感知室内像空调、照明灯等设备的状况，自动调节室温、光线的明暗，以达到减少能源浪费的目的。
