1、1內容提要 物聯網與數字圖書館 物聯網對信息檢索的影響 云計算與數字圖書館 圖書館需要怎樣的云 云計算與云服務平臺 大數據與數字圖書館 大數據與數據策管 數字圖書館的發展趨勢1內容提要 物聯網與數字圖書館物聯網對信息檢索的影響 什么是物聯網 RFID（電子標簽）技術 組成(標簽、讀寫器、天線)、有(無)源、壽命(510年) 頻率(超)高頻) 信息位長度 傳感器技術 以RFID等傳感器技術為核心的物聯網 物聯網對信息檢索的影響 被動檢索與主動發現2物聯網對信息檢索的影響 什么是物聯網2RFID是什么？RFID：RFID是Radio Frequency Identification 的縮寫，即射頻

2、識別，俗稱電子標簽, 是利用無線射頻信號實現非接觸方式下的雙向通信，完成對目標對象的自動識別和數據的讀寫操作。區別于其他的短距離無線通信技術在于RFID的被動工作模式，即利用反射能量進行通信。RFID是什么？RFID：RFID是Radio FrequeRFID是什么？ RFID技術具有無接觸、精度高、抗干擾、速度快以及適應環境能力強等顯著優點 可廣泛應用于諸如物流管理、交通運輸、醫療衛生、商品防偽、資產管理以及國防軍事等領域，被公認為二十一世紀十大重要技術之一 二十一世紀十大重要技術包括：iPhone，社交網站，網格計算，外包，RFID ，虛擬技術 ，博客 ，綠色技術 ，VOIP ，網絡視頻。

3、RFID是什么？ RFID技術具有無接觸、精度高、抗干擾、速 歷史與發展 RFID在歷史上的首次應用可以追溯到第二次世界大戰期間 (上世紀40年代) 。 在第二次世界大戰期間，英國為了識別返航的飛機，就在盟軍的飛機上裝備有高耗電量的主動式標簽(Active Tag) 當控制塔上的探詢器向返航的飛機發射一個詢問信號后，飛機上的標簽就會發出適當的響應，探詢器根據接收到的回傳信號來識別敵我 這是有記錄的第一個RFID敵我識別系統IFF(Identify: Friend or Foe) ，也是第一個RFID的第一次實際應用 歷史與發展 RFID在歷史上的首次應用可以追溯到第二次世歷史與發展1948年，

4、Harry Stockman發表了題為“利用反射功率進行通信”一文， 奠定了RFID系統的理論基礎。歷史與發展1948年，Harry Stockman發表了題為利用三極管作為開關的已調反向散射電路歷史與發展利用三極管作為開關的已調反向散射電路歷史與發展歷史與發展上世紀70年代末期，美國開始將RFID技術轉向民用。 RFID技術最先在商業上的應用是在牲畜身上。到了80年代，美國與歐洲的幾家公司開始著手生產RFID標簽。 今天，RFID技術已經被廣泛應用于各個領域，從門禁管制、牲畜管理，到物流管理，都可以見到RFID的蹤跡。歷史與發展上世紀70年代末期，美國開始將RFID技術轉向民用RFID的組成

5、 最簡單的RFID系統：由標簽（Tag）、閱讀器（Reader）及天線（Antenna）組成，實際應用時需與計算機及應用系統（數據管理系統）相結合。RFID的組成 最簡單的RFID系統：由標簽（Tag）、閱讀RFID的工作流程閱讀器通過天線發送一定頻率的射頻信號, 當標簽進入發射天線工作區域時產生感應電流, 標簽被“催醒”; 同時，標簽獲得能量將自身編碼等信息通過內置發送天線發送出去;RFID的工作流程閱讀器通過天線發送一定頻率的射頻信號, 當無源標簽獲取能量的方法RFID的工作流程無源標簽獲取能量的方法RFID的工作流程利用三極管作為開關的已調反向散射電路RFID的工作流程利用三極管作為開關

6、的已調反向散射電路RFID的工作流程RFID的工作流程 閱讀器天線接收到從標簽發送來的信號, 經天線調節器傳送到閱讀器, 閱讀器對接收的信號進行解調和解碼然后送到后臺主系統進行相關處理 。 后臺軟件系統根據邏輯運算判斷該卡的合法性，針對不同的設定做出相應的處理和控制，發出指令信號控制執行相應的動作。RFID的工作流程 閱讀器天線接收到從標簽發送來的信號, 經電子物品監控民用波段電臺GSM:900/1800/1900MHZ頻段802.11b,11g:2.4GHzRFID的工作頻率電子物品監控民用波段電臺GSM:900/1800/1900M射頻信號對物體的穿透能力射頻信號對物體的穿透能力RFID的

7、工作頻率RFID的工作頻率各國超高頻系統UHF的頻率各國超高頻系統UHF的頻率標簽與閱讀器的耦合方式 電感耦合方式依據的是電磁感應定律，通過空間高頻交變磁場實現耦合。一般適合于中、低頻工作的近距離射頻識別系統。典型的工作頻率有: 125KHz, 225KHz, 13.56MHz。識別作用距離小于lm，典型作用距離為10-20cm。 例如第二代身份證就工作在此模式下標簽與閱讀器的耦合方式 電感耦合方式依據的是電磁感應定律，通標簽與閱讀器的耦合方式 電磁耦合方式利用所謂的雷達原理模型，發射出去的電磁波碰到目標電子標簽后反射，同時攜帶回目標信息，依據的是電磁波的空間傳播規律。 一般適合于高頻、微波工

8、作的遠距離系統。作用距離大于lm，典型的作用距離為3-l0m。典型的工作頻率有: 433MHz,915MHz, 2.45GHz, 5.8GHz。標簽與閱讀器的耦合方式 電磁耦合方式利用所謂的雷達原理模型，RFID與其他系統的比較RFID與其他系統的比較閱讀器閱讀器閱讀器閱讀器是RFID系統中最重要的基礎設施 ：UHF頻段的RFID閱讀器可分為射頻電路和基帶電路兩部分。射頻電路部分用于完成高頻調制信號的調制解調、發射接收。基帶電路部分主要實現編解碼、幀成形等功能，同時完成UHF RFID讀寫器與外部設備或者Host主機之間的通信接口的任務。閱讀器閱讀器是RFID系統中最重要的基礎設施 ：UHF頻

9、段的閱讀器天線閱讀器天線電子標簽 電子標簽是RFID主要核心部件，也稱射頻卡，用于存儲物體的識別信息。內部包含一個電子芯片和一個微型天線。每個芯片都含有唯一的識別碼，在實際的應用中，射頻標簽粘貼在待識別物體的表面。電子標簽 電子標簽是RFID主要核心部件，也稱射頻卡，用于存電子標簽原理圖電子標簽原理圖RFID標簽的分類按供電方式分 :有源 (Active) 標簽和無源 (Passive)標簽按工作頻率分:低頻(LF)標簽、高頻(HF)標簽、超高頻(UHF)標簽和微波(MW)標簽按通信方式分:主動式標簽(TTF)和被動式標簽(RTF)按標簽讀寫分:只讀(R/O)標簽、讀寫(R/W)標簽和CPU標

10、簽RFID標簽的分類按供電方式分 :有源 (Active) 標 防碰撞技術 由于射頻區域內所有標簽的發射頻率都一樣，在閱讀器的天線區域中有多個射頻標簽同時到達時，它們幾乎同時響應閱讀器的指令而發送信號。這樣就會產生信道爭用的問題，信號互相干擾，閱讀器不能正確接收數據，也就不能正確識別標簽，即發生了碰撞(Collusion) 必須找到一種防碰撞(Anti-Collusion)技術，以解決在識別多個目標時標簽的數據在傳輸過程中相互沖突而導致閱讀器難以識別的問題 防碰撞技術 由于射頻區域內所有標簽的發射頻防碰撞技術 無線電通信系統中多路存取方式的幾種形式 空分多路法（SDMA） 頻分多路法（FDMA

11、） 時分多路法（TDMA） 碼分多路法（CDMA）防碰撞技術 無線電通信系統中多路存取方式的幾種形式RFID技術的協議標準標準化是指對產品、過程或服務現實和潛在的問題做出規定，提供可共同遵守的工作語言，以利于技術合作和防止貿易壁壘。射頻標準體系是將無線技術作為一個大系統，并形成一個完整的標準體系表。 如果標準采用過早，有可能會制約技術的發展進步；如果標準出臺過晚，則可能會限制其應用范圍。尤其是世界的一些知名公司分別推出各自的標準，而標準之間互不兼容，表現在頻段和數據格式上的差異，這會為RFID的大范圍使用帶來了困難。RFID技術的協議標準標準化是指對產品、過程或服務現實和潛在RFID技術的協議

12、標準 RFID標準大致包含四類：1. 技術標準(如符號、射頻識別技術、IC卡標準等)；2. 數據內容標準(如編碼格式、語法標準等)；3. 一致性標準(如印刷質量、測試規范等標準)；4. 應用標準(如船運標簽、產品包裝標準等)。其中編碼標準和通信協議(通訊接口)是爭奪得比較激烈的部分，它們也構成了RFID標準的核心。RFID技術的協議標準 RFID標準大致包含四類：全球兩大RFID標準陣營(1) EPC Global（歐美）：總部設在美國麻省理工學院的Auto-IDCenter，領導組織是美國的EPC（電子產品代碼）環球協會，在全球擁有上百家成員。旗下有沃爾瑪集團、英國Tesco等企業，同時有I

13、BM、微軟、飛利浦、德州儀器、Auto-ID Lab等公司提供技術支持。 (2) UID（Ubiquitious ID Center 日本）：由日系廠商組成，如NEC、日立、東芝等，少部分來自國外的著名廠商也有參與，如微軟、三星、LG和SKT。比較而言，EPC Global由于綜合了美國和歐洲廠商，在RFID技術標準制定中實力相對占上風。全球兩大RFID標準陣營(1) EPC Global（歐美）RFID的行業應用RFID的行業應用下一代供應鏈技術入口主要優勢 區域配送中心零售商店具有 RFID 功能的堅固耐用的移動數據終端制造廠避免手動庫存管理準確管理庫存提高存貨可視性和可跟蹤性減少庫存量減

14、少倉儲要求提高生產率 減少庫存損耗提高對產品召回的響應自動更新供應系統更好的失竊檢測下一代供應鏈技術入口主要優勢 區域配送中心零售商店具有 RF零售店內可視性RFID 標簽 每個物品零售商制造工廠 貨架和倉庫可視性快速補貨損失和失竊防范問題貨物層次上的標簽供員工使用的手持式讀取器適用于自動庫存和物品跟蹤的區域讀取器解決方案每日庫存可見性和每周、每月庫存可見性更好的貨架商品可售性解決產品缺貨問題（平均缺貨率 7.1%）結果商店 A商店 B零售店內可視性RFID 標簽 每個物品零售商制造工廠 工業倉庫庫存跟蹤問題 勞動/時間密集型庫存流程代價高昂的誤分揀和裝運錯誤和過期產品損失的錯誤貨站入口、傳送

15、帶和叉車處的 RFID借助地面上的 RFID 標簽實現位置可視性解決方案裝運、收貨和檢驗處理時間縮短了 2 倍至 60 倍配送中心可節省 20% 的運營成本結果讀取貨架標簽以驗證正確的貨盤放置位置地面上的標簽可用于跟蹤叉車位置工業倉庫庫存跟蹤問題 勞動/時間密集下一代的機場技術 時間延長的登機和安全檢查不可靠的流程難以確保旅客和行李準確匹配問題帶有生物鑒定功能的支持 RFID 的安全卡 在旅客安全檢查和登機時進行身份鑒定的讀取器行李上的標簽可用于旅客身份識別解決方案更出色的安全性提高了旅客安全檢查和登機的速度和效率結果下一代的機場技術 時間延長的登機和安McCarran 國際機場問題航空標簽M

16、cCarran 是第一家對所有行李、所有航空公司做出承諾的機場.需要盡快提高保障乘客安全的能力解決方案提高客戶服務水平和安全性端到端的行李可視性。 優勢拉斯維加斯的McCarran國際機場是美國最繁忙的七大機場之一 建立了基于RFID的高效率、低成本而且準確無誤的行李跟蹤系統，該系統使 McCarran 機場對行李跟蹤的準確率幾乎達到了 100%，而且可以自始至終地掌握行李的情況。 McCarran 國際機場問題航空標簽McCarran 是第藥品跟蹤 要求跟蹤處方藥更好的供應鏈可視性問題 RFID 物品級標簽 跟蹤產品包裝 裝運的讀取器解決方案實現處方藥的跟蹤防止失竊和假冒提高對到期藥品和存貨

17、量的控制結果藥品跟蹤 要求跟蹤處方藥問題 RF資產管理的系統架構閱讀器閱讀器出口1出口n天線服務器標簽打印機+安全區域標簽生成標簽報警裝置資產管理的系統架構閱讀器閱讀器出口1出口n天線服務器標簽打印資產管理功能資產管理系統用戶管理：設置三種用戶：超級管理員、部門管理員及普通用戶，具有不同的權限。資產管理：包括資產的錄入、修改、標簽打印等。 日志管理：記錄用戶操作、資產出入信息和警報信息。 報警管理：非法標簽出入，系統自動報警。 系統管理：設置系統相應的參數。安全管理：設置資產的安全等級，對不同等級的資產采用不同的管理方式。 資產管理功能資產管理系統用戶管理：資產管理：日志管理：報警管交通管理

18、高速公路ETC 系統 不停車收費系統 路徑識別及通行費拆分問題交通管理 高速公路ETC 系統路徑識別應用框架路徑識別應用框架員工卡里程卡電子錢包儲值券優惠券門禁卡會員卡信用卡票證公交 + 票務在線購物標準SIM卡RF 模塊正面背面RFID與移動信息化的結合：RF-SIM 一張RF-SIM卡內可同時存放128張虛擬卡，如停車卡、駕駛證、公交卡、VIP卡、電子優惠券以及各類門票等員工卡里程卡電子錢包儲值券優惠券門禁卡會員卡信用卡票證公交 物聯網對信息檢索的影響 物聯網在數字圖書館中的推廣應用 存在的瓶頸問題 標簽的標準統一 應用軟件的深度與廣度 物聯網將對數字圖書館產生極其深遠的影響 自助借閱 自

19、動分揀 自動識別與定位 與移動信息化結合44物聯網對信息檢索的影響 物聯網在數字圖書館中的推廣應用44云計算與云服務平臺 云計算模式IaaS基礎設施即服務PaaS平臺即服務SaaS軟件及服務45云計算與云服務平臺 云計算模式45云計算模式基礎設施即服務 (Infrastructure as a Service)房子從哪里來: 自己建造買土地設計小區買材料建房屋配套設施和管理云計算模式基礎設施即服務 (Infrastructure a云計算模式基礎設施即服務 (Infrastructure as a Service)房子從哪里來:買土地設計小區買材料建房屋配套設施和管理租用云計算模式基礎設施即服

20、務 (Infrastructure a云計算模式基礎設施即服務 (Infrastructure as a Service)基礎設施從哪里來: 自己建造機房服務器網絡配套設置和管理 供電, 散熱, 容災云計算模式基礎設施即服務 (Infrastructure a云計算模式基礎設施即服務 (Infrastructure as a Service)基礎設施從哪里來:機房服務器網絡，機架配套設置和管理 供電, 散熱, 容災云基礎設施任意平臺WebsiteERPCRMData HouseHadoopIaaS云計算模式基礎設施即服務 (Infrastructure a云計算模式平臺即服務 (Platfor

21、m as a Service)房屋裝修怎么辦: 自己裝修室內設計買材料裝修施工房屋維護云計算模式平臺即服務 (Platform as a Serv云計算模式平臺即服務 (Platform as a Service)房屋裝修怎么辦:室內設計買材料裝修施工房屋維護裝修公司云計算模式平臺即服務 (Platform as a Serv云計算模式平臺即服務 (Platform as a Service)系統平臺怎么辦: 自己搭建操作系統應用軟件環境配置日常維護云計算模式平臺即服務 (Platform as a Serv云計算模式平臺即服務 (Platform as a Service)系統平臺怎么辦:操作系統應用軟件