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一个西瓜告诉你,啥是物联网?

一个美好的初秋清晨,农庄里静悄悄的。整齐的大棚里,一个个圆滚滚的西瓜安稳地躺在半空中的网袋里。大棚的主人小赵坐在智能小车上,不紧不慢地穿行于两列瓜藤之间,像个正在检阅仪仗队的将军。

瓜园里埋设了众多的土壤水肥传感器,及时采集水分和肥力的情况,通过田间的无线接入点把数据传回控制中心,然后按指令启动滴灌系统为作物补充水分和养料。不过,每天的现场巡视还是必不可少的。

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数据从传感器到达用户终端的过程图

利用预设编号的非接触式RFID(无线射频识别,是一种通信技术)卡,瓜田里的每条田垄都设立了巡查系统的检查点。每天,小赵都要依次通过这些RFID卡,让手中的RFID读取设备感应它们。哪怕遗漏了大棚里的任何一条小路,小车的屏幕都会不厌其烦地提示今天的巡视没有完成。

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瓜园设备分布图

短促悦耳的提示声不时响起,这意味着又有西瓜可以采摘了。在给雌花授粉的时候,小赵会把一个可以多次写入的半有源RFID吊牌,挂在离花朵最近的瓜藤上。吊牌的芯片里记录了西瓜的品种、授粉日期以及编号,这是未来每一个西瓜的 “身份证”。(半有源RFID平时处于休眠状态,不向外界发RFID信号,只有进入低频激活器的激活信号范围时,才被激活工作。)

通过远距离感应并读取RIFD吊牌里的记录,结合后继时段中的天气和温度,农庄的管理系统可以向小赵提供精准的采摘日期建议,并通过智能小车的终端提醒他。

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RFID相关设备图

随着巡视工作的顺利结束,小车的货斗里几乎装满了诱人的西瓜。小赵驾着小车回到农庄库房,依次把西瓜套上泡沫网套和包装袋,把对应的半有源RFID吊牌别在袋口,然后把西瓜分别放进相应规格的周转箱。

片刻之后,几十公里外的都市中心。白领小钱正在停车,手机的提示音却突然响了,一条短信跳了出来:“亲爱的主人,您的笨笨冰箱没有发现任何水果的RFID标签,请主人注意饮食平衡!”

信末尾附带了一个小钱很熟悉的链接,那是他办理过会员的农庄网店。看来,家里的冰箱利用扫描RIFD标签完成了库存扫描,并通过互联网及时发来了购物提醒。

点开链接,小钱发现农庄今天供应西瓜、葡萄和当季蔬菜。他信手点了几下屏幕,预定下一个重量3公斤左右的西瓜。

与此同时,绿宝石智慧农庄的销售小孙和小李也开始了忙碌。他们按照网上订单的要求,在库房里为顾客挑选合适的水果或蔬菜。过磅的时候,智能台秤会同时读取半有源RFID吊牌里的信息,然后很快吐出一张销售标签。

这张标签只比普通不干胶标签稍微厚一点。然而纸质表面的下面却藏着复杂的柔性线路和芯片。这是一张一次写入多次读取的RFID标签,通过读取器可以读出刚刚写入的商品及订单信息。

具体到这个西瓜上,标签里包括了品种、采摘、生产商以及重量、价格和配送信息等等,甚至还有瓜田的现场视频链接呢!这些信息来自网店的客户管理系统和农庄的库存管理系统,这张RFID标签也成了这个西瓜的新“身份证”。

与此同时,小钱的手机收到了订单确认及付款链接。午休的时候,小钱完成了远程支付,随即收到了取货用的二维码。属于小钱的西瓜随后被送入配送库房,那个半有源RFID吊牌则被回收再次使用。REID读取器快速地读取每一箱货物的信息,并显示在分装平台的屏幕上。配送员们根这些信息,按照配送地址把一箱箱西瓜、葡萄和蔬菜各就各位,几辆厢式配送车很快出发。

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西瓜的“旅行”图

下午,属于小钱的那个西瓜完成了漫长的旅行,来到了小钱家小区的地下车库里,这里摆放着农庄的暂存柜。配送员把各家订购的水果和蔬菜分别放进一个个单独的柜门,同时回收留在暂存柜中的周转箱。智能暂存柜将识别RFID标签上的订单信息,然后根据会员号为客户打开正确的柜门。

傍晚,小钱来到了农庄的暂存柜前。聪明的暂存柜发现了小钱皮包里的RFID会员卡,很快通过内部的管理系统找到了对应的货物。小钱根据柜子屏幕上的提示把手机上的二维码对准摄像头,西瓜暂时容身的那个柜门便轻声开启了。

回到了家,小钱随手把拎着的西瓜塞进了冰箱。冰箱的屏幕立刻亮了起来:“亲爱的主人,您购买的西瓜是早晨8:20分前采摘的,为了保证风味和营养,建议您尽快食用……”小钱已经忙着做饭去了,并不理会饶舌的冰箱。在RFID技术的帮助下,一个2.8公斤重的可爱西瓜,顺利地抵达了旅程的终点。

知识链接:RFID技术(Radio Frequency Identification),又称无线射频识别技术。利用特定频率的电磁脉冲,RFID读写设备可以在一定距离内识别并读写RIFD标签中存储的信息。有源RFID标签装有电池,可以主动发送信号。无源和半有源RFID标签接收读写设备发出的电磁波,产生感应电流并发送信号。通常有源和半有源RFID标签的工作距离较远。

带有RFID标签的物品就像拥有了独一无二的身份证,可以被RFID读写设备辨识,并通过接入互联网的管理系统进行追踪。RFID技术广泛运用于物流、销售和安全管理中,是物联网技术的重要基础之一。

 

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