物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術的重要組成部分,被稱為繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)之后世界信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第三次浪潮。對于我國而言,作為戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè),物聯(lián)網(wǎng)已成為一個新的經(jīng)濟增長點,受到了越來越多企業(yè)的高度重視。
目前,我國海關正在逐漸擴大物聯(lián)網(wǎng)技術在系統(tǒng)內(nèi)外的應用及推廣力度,以具有代表性的海關監(jiān)管領域為例,物聯(lián)網(wǎng)的應用主要包括對運輸工具、進出口貨物實現(xiàn)“身份證”式的高效監(jiān)管。
具體來看,運輸工具的監(jiān)管采用電子車牌,集裝箱的監(jiān)管采用電子關鎖。當運輸設備通過海關電子卡口時,物聯(lián)網(wǎng)中的設備能夠自動采集車牌號和集裝箱號等信息,并與海關驗放指令進行比對,實現(xiàn)自動核對放行;對于轉(zhuǎn)關的進出口貨物,轉(zhuǎn)出地海關將施封信息寫入電子關鎖,轉(zhuǎn)入地海關卡口自動識別驗封,并與海關后臺數(shù)據(jù)比對,實現(xiàn)自動核對放行。
在采用物聯(lián)網(wǎng)技術后,海關監(jiān)管可以實現(xiàn)卡口不停車驗放,大大加快了卡口的通行速度,提高了海關監(jiān)管效能和通關效率。
“互聯(lián)”延展“物聯(lián)”
物聯(lián)網(wǎng)是指通過裝置在各類物體上的RFID電子標簽、傳感器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設備,利用傳感技術、無線通信技術,按約定的協(xié)議把物體與互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)接起來,來完成信息交換和通信行為,最終實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理于一體的網(wǎng)絡。依據(jù)信息的生成、傳輸、處理和應用的不同環(huán)節(jié),物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)可由低到高分為四層,即感知識別層、網(wǎng)絡構(gòu)建層、管理服務層和綜合應用層。
感知識別層負責信息采集和信號處理。通過感知識別技術,讓物品“開口說話、發(fā)布信息”,這是物聯(lián)網(wǎng)區(qū)別于其他網(wǎng)絡的最獨特部分。感知識別層的信息生成設備,既包括采用自動生成方式的RFID電子標簽、傳感器、定位系統(tǒng)等部分,還包括采用人工生成方式的各種智能設備,例如智能手機、PDA、多媒體播放器、筆記本電腦等。感知識別層位于物聯(lián)網(wǎng)四層模型的最底端,是所有上層結(jié)構(gòu)的基礎。
網(wǎng)絡構(gòu)建層直接通過現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)、移動通信網(wǎng)、衛(wèi)星通信網(wǎng)等基礎網(wǎng)絡設施,對來自感知識別層的信息進行接入和傳輸。在物聯(lián)網(wǎng)四層模型中,網(wǎng)絡構(gòu)建層接駁感知識別層和管理服務層,具有強大的紐帶作用。
毋庸置疑的是,網(wǎng)絡是物聯(lián)網(wǎng)中最重要的基礎設施之一,具體可分為以下四個方面。一是互聯(lián)網(wǎng)/電信網(wǎng),它是物聯(lián)網(wǎng)的核心網(wǎng)絡、平臺和技術支撐面;二是無線寬帶網(wǎng),其自身的WiFi/WiMAX等無線寬帶技術覆蓋范圍較廣,傳輸速度較快,為物聯(lián)網(wǎng)提供高速可靠、廉價且不受接入設備位置限制的互聯(lián)手段;三是無線低速網(wǎng),它包含ZigBee/藍牙等低速網(wǎng)絡協(xié)議,能夠適應物聯(lián)網(wǎng)中能力較低節(jié)點的低速率、低通信半徑、低計算能力和低能量來源等特征;四是移動通信網(wǎng),它將成為“全面、隨時、隨地”傳輸信息的有效平臺,可高速、實時、高覆蓋率、多元化地處理多媒體數(shù)據(jù),為“物品觸網(wǎng)”創(chuàng)造條件。
在高性能網(wǎng)絡計算機的環(huán)境下,管理服務層能夠?qū)⒕W(wǎng)絡內(nèi)海量的信息資源通過計算機整合成一個可互聯(lián)互通的大型智能網(wǎng)絡。管理服務層可解決數(shù)據(jù)如何存儲(數(shù)據(jù)庫與海量存儲技術)、如何檢索(搜索引擎)、如何使用(數(shù)據(jù)挖掘與機器學習)、如何不被濫用(數(shù)據(jù)安全與隱私保護)等問題。管理服務層位于感知識別和網(wǎng)絡構(gòu)建層之上,處于綜合應用層之下,是物聯(lián)網(wǎng)的智慧源泉。人們通常把物聯(lián)網(wǎng)應用冠以“智能”的名稱,如智能電網(wǎng)、智能交通、智能物流等,而其中的智慧就來自于這一層。
綜合應用層是物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的用戶接口,通過分析處理后的感知數(shù)據(jù),為用戶提供豐富的特定服務。具體來看,綜合應用層接收網(wǎng)絡構(gòu)建層傳來的信息,并對信息進行處理和決策,再通過網(wǎng)絡構(gòu)建層發(fā)送信息,以控制感知識別層的設備和終端。物聯(lián)網(wǎng)的應用以“物”或物理世界為中心,涵蓋物品追蹤、環(huán)境感知、智能物流、智能交通、智能海關等各個領域。
RFID系統(tǒng)的“奧秘”
RFID主要被用于物聯(lián)網(wǎng)中的感知識別層,是射頻識別(RadioFrequencyIdentification)的簡稱,是利用可用于無線通信的電磁波(射頻)來自動識別個體的非接觸式自動識別技術,例如日常生活中十分常見的門禁系統(tǒng)。
在系統(tǒng)組成方面,最基本的RFID系統(tǒng)包括RFID電子標簽、RFID閱讀器、天線,以及記錄并處理信息的計算機系統(tǒng)。在工作原理方面,RFID閱讀器通過天線發(fā)送電子信號,在接收到信號后,RFID電子標簽會發(fā)射內(nèi)部存儲的標識信息,RFID閱讀器則會通過天線接收并識別該電子標簽發(fā)回的信息,最終由RFID閱讀器將識別結(jié)果發(fā)送給主機。
RFID電子標簽也被稱為智能標簽,是指采用了射頻識別技術、具有一定存儲容量芯片的標簽。一般情況下,完整的RFID電子標簽由芯片、天線、紙介質(zhì)(或塑料介質(zhì))基材組成。
其中,芯片內(nèi)有兩個數(shù)據(jù)區(qū)域,分別是ID區(qū)和用戶數(shù)據(jù)區(qū)。ID區(qū)用于存儲全球唯一的標識碼UID(在制作芯片時存儲在ROM中,無法修改);用戶數(shù)據(jù)區(qū)則供用戶存儲數(shù)據(jù),可進行讀寫、修改或增加的操作。同時,RFID電子標簽的天線是實現(xiàn)射頻信號空間傳播并建立無線通信連接的設備。
值得說明的是,雖然目前應用較廣的非接觸式IC卡(如人們常用的第二代身份證、城市交通一卡通等)與一般的RFID電子標簽有時會使用同一個頻率(13.56MHz),但由于兩者與閱讀器之間的無線通信協(xié)議不同,所以兩者無法通用,而我們也不能將兩者混淆。不僅如此,非接觸式IC卡在通信距離、形狀、管理對象、單價等方面都與RFID電子標簽有所不同。
RFID閱讀器是指通過射頻識別技術對RFID電子標簽進行讀寫操作的設備,由射頻處理單元、基帶處理單元、控制單元和天線組成。射頻處理單元一方面可將RFID閱讀器發(fā)往RFID電子標簽的命令調(diào)制到射頻信號上,并經(jīng)由天線發(fā)出;另一方面則會對天線接收到的RFID電子標簽回波信號進行解調(diào)處理,以提取標簽返回的數(shù)據(jù)。基帶處理單元可將控制單元發(fā)出的命令加工為編碼調(diào)制信息,還可對射頻處理單元處理的標簽返回數(shù)據(jù)進行進一步解碼,并將之送入控制單元。控制單元是閱讀器的控制核心,對閱讀器的各個硬件進行控制。天線則主要用于接收和發(fā)送電磁波。
此外,根據(jù)使用環(huán)境的不同,RFID閱讀器可被分為桌面式、手持式和固定式;而如若根據(jù)頻率的不同,則可將其分為低頻、高頻、超高頻等類型。
RFID何所歸?
隨著物聯(lián)網(wǎng)的不斷滲透與發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)相關產(chǎn)品的進出口貿(mào)易逐漸增加,其報關歸類成了不少企業(yè)關心的話題。在目前的進出口業(yè)務中,人們?nèi)粘S龅阶疃嗟奈锫?lián)網(wǎng)設備是RFID電子標簽和RFID閱讀器。
從RFID電子標簽的結(jié)構(gòu)和工作原理分析,它屬于裝有集成電路的卡,含有嵌入式天線,不含任何其他有源或無源元件,符合“第八十五章注釋四(二)”的描述,故應按“智能卡”歸入子目8523.52項下。
從RFID閱讀器的結(jié)構(gòu)和工作原理分析,在RFID系統(tǒng)中,RFID閱讀器的功能就是信息的輸入或輸出,因此該商品符合“第八十四章注釋五(三)”的描述,故應按“輸入輸出部件”歸入子目8471.6090項下。
當下,也有一些人認為,從其工作原理分析,RFID閱讀器也符合品目85.17項下的“發(fā)送或接收數(shù)據(jù)信息的通信設備”,故應歸入品目85.17項下。但需注意的是,RFID閱讀器的主要功能并不是通信功能,而是信息的輸入或輸出,即通過無線通信的方式實現(xiàn)信息的輸入和輸出功能,所以將其歸入品目85.17項下是不妥的。