時間:2023-03-06 16:03:30
引言:易發(fā)表網(wǎng)憑借豐富的文秘實踐,為您精心挑選了九篇射頻識別技術(shù)范例。如需獲取更多原創(chuàng)內(nèi)容,可隨時聯(lián)系我們的客服老師。
引言
射頻識別技術(shù)(RFID,RadioFrequencyIdentification)實際上是自動識別技術(shù)(AEI,AutomaticEquipmentIdentification)在無線電技術(shù)方面的具體應(yīng)用與發(fā)展。該項技術(shù)的基本思想是,通過采用一些先進的技術(shù)手段,實現(xiàn)人們對各類物體或設(shè)備(人員、物品)在不同狀態(tài)(移動、靜止或惡劣環(huán)境)下的自動識別和管理。
目前,應(yīng)用最廣泛的自動識別技術(shù)大致可以分為光學(xué)技術(shù)和無線電技術(shù)兩個方面。本文主要介紹自動識別技術(shù)在無線電技術(shù)方面的應(yīng)用。
1射頻識別技術(shù)簡介
20世紀(jì)80年代,由于大規(guī)模集成電路技術(shù)的成熟,射頻識別系統(tǒng)的體積大大縮小,使得射頻識別技術(shù)進入實用化的階段,成為一種成熟的自動識別技術(shù)。
射頻識別技術(shù)是利用射頻方式進行非接觸雙向通信,以達(dá)到識別目的并交換數(shù)據(jù)。它與同期或早期的接觸式識別技術(shù)不同。RFID系統(tǒng)的射頻卡和讀寫器之間不用接觸就可完成識別,因此它可在更廣泛的場合中應(yīng)用。
典型的射頻識別系統(tǒng)包括射頻卡和讀寫器兩部分。
射頻卡是將幾個主要模塊集成到一塊芯片中,完成與讀寫器的通信。芯片上有EEPROM用來儲存識別碼或其它數(shù)據(jù)。EEPROM容量從幾比特到幾萬比特。芯片僅需連接天線(和電池),可以作為人員的身份識別卡或貨物的標(biāo)識卡。卡封裝可以有不同形式,比如常見的信用卡及小圓片的形式等。與條碼、磁卡、IC卡等同期或早期的識別技術(shù)相比,射頻卡具有非接觸、工作距離長、適于惡劣環(huán)境、可識別運動目標(biāo)等優(yōu)點。
在多數(shù)RFID系統(tǒng)中,讀寫器在一個區(qū)域內(nèi)發(fā)射電磁波(區(qū)域大小取決于工作頻率和天線尺寸)。卡片內(nèi)有一個LC串聯(lián)諧振電路,其頻率與讀寫器發(fā)射的頻率相同。當(dāng)射頻卡經(jīng)過這個區(qū)域時,在電磁波的激勵下,LC諧振電路產(chǎn)生共振,從而使電容內(nèi)有了電荷。在這個電容的另一端,接有一個單向?qū)ǖ碾娮颖茫瑢㈦娙輧?nèi)的電荷送到另一個電容內(nèi)儲存。當(dāng)所積累的電荷達(dá)到2V時,此電容可作為電源為其它電路提供工作電壓,將卡內(nèi)數(shù)據(jù)發(fā)射出去或接取讀寫器的數(shù)據(jù)。讀寫器接收到卡的數(shù)據(jù)后,解碼并進行錯誤校驗來決定數(shù)據(jù)的有效性,然后,通過RS232、RS422、RS485或無線方式將數(shù)據(jù)傳送到計算機網(wǎng)絡(luò)。簡單的RFID產(chǎn)品就是一種非接觸的IC卡,而復(fù)雜的RFID產(chǎn)品能和外部傳感器接口連接來測量、記錄不同的參數(shù),甚至可與GPS系統(tǒng)連接來跟蹤物體。
工作原理如圖1所示。
2射頻識別技術(shù)的分類
射頻識別技術(shù)主要按以下四種方式分類。
(1)工作頻率
根據(jù)工作頻率的不同可分為低頻和高頻系統(tǒng)。①低頻系統(tǒng)一般指其工作頻率小于30MHz的系統(tǒng)。其基本特點是:射頻卡的成本較低、標(biāo)簽內(nèi)保存的數(shù)據(jù)量較少、閱讀距離較短(無源情況,典型閱讀距離為10cm)、射頻卡外形多樣(卡狀、環(huán)狀、鈕扣狀、筆狀)、閱讀天線方向性不強等。低頻系統(tǒng)多用于短距離、低成本的應(yīng)用中,如多數(shù)的門禁控制、動物監(jiān)管、貨物跟蹤。②高頻系統(tǒng)一般指其工作頻率大于400MHz的系統(tǒng)。高頻系統(tǒng)的基本特點是射頻卡及讀寫器成本均較高、卡內(nèi)保存的數(shù)據(jù)量較大、閱讀距離較遠(yuǎn)(可達(dá)幾m~十幾m)、適應(yīng)物體高速運動性能好、外形一般為卡狀、閱讀天線及射頻卡天線均有較強的方向性。高頻系統(tǒng)多應(yīng)用于需要較長的讀寫距離和高的讀寫速度的場合,像火車監(jiān)控、高速公路收費等系統(tǒng)。
(2)射頻卡
根據(jù)射頻卡的不同可分成可讀寫(RW)卡、一次寫入多次讀出(WORM)卡和只讀(RO)卡三種。RW卡一般比WORM卡和RO卡貴得多,如電話卡、信用卡等。一般情況下改寫數(shù)據(jù)所花費的時間遠(yuǎn)大于讀取數(shù)據(jù)所花費的時間(常規(guī)為改寫所花費的時間為s級,閱讀花費的時間為ms級)。WORM卡是用戶可以一次性寫入的卡,寫入后數(shù)據(jù)不能改變,且比RW卡要便宜。RO卡存有一個唯一的號碼,不能逐改,保證了安全性。RO卡最便宜。
(3)射頻卡的有源與無源
射頻卡可分為有源及無源兩種。有源射頻卡使用卡內(nèi)電池的能量、識別距離較長,可達(dá)十幾m,但是它的壽命有限(3~10年),且價格較高;無源射頻卡不含電池,利用讀寫器發(fā)射的電磁波提供能量,重量輕、體積小、壽命長、很便宜,但它的發(fā)射距離受限制,一般是幾十cm,且需要讀寫器的發(fā)射功率大。
(4)調(diào)制方式
根據(jù)調(diào)制方式的不同還可分為主動式和被動式。①主動式的射頻卡用自身的射頻能量主動地發(fā)送數(shù)據(jù)給讀寫器。②被動式的射頻卡,使用調(diào)制散射方式發(fā)射數(shù)據(jù)。它必須利用讀寫器的載波調(diào)制自己的信號,適宜在門禁或交通的應(yīng)用中使用。因為讀寫器可以確保只激活一定范圍之內(nèi)的射頻卡。
目前使用的多數(shù)系統(tǒng)中,一次只能讀寫一個射頻卡。射頻卡之間要保持一定距離,確保一次只能有一個卡在讀寫區(qū)域內(nèi)。讀寫距離長,射頻卡之間的距離就要大,應(yīng)用起來很不方便。現(xiàn)在的射頻卡具有防碰撞的功能,這對于RFID來說十分重要。所謂碰撞是指多個射頻卡進入識別區(qū)域時信號互相干擾的情況。具有防碰撞性能的系統(tǒng)可以同時識別進入識別距離的所有射頻卡,它的并行工作方式大大提高了系統(tǒng)的效率。
3國際射頻識別技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r
射頻識別技術(shù)在國外發(fā)展得很快。RFID產(chǎn)品種類很多,像德州儀器、Motoro1a、Philips、Microchip等世界著名廠家都生產(chǎn)RFID產(chǎn)品。他們的產(chǎn)品各有特點,自成系列。射頻識別技術(shù)被廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動化、商業(yè)自動化、交通運輸控制管理等眾多領(lǐng)域。如澳大利亞將它的RFID產(chǎn)品用于澳機場旅客行李管理中并發(fā)揮了出色的作用;瑞士國家鐵路局在瑞士的全部旅客列車上安裝RFID自動識別系統(tǒng),調(diào)度員可以實時掌握火車運行情況,不僅利于管理,還大大減小了發(fā)生事故的可能性;德國BMW公司將射頻識別系統(tǒng)應(yīng)用在汽車生產(chǎn)流水線的生產(chǎn)過程控制中等。
據(jù)有關(guān)權(quán)威數(shù)據(jù)顯示,射頻識別產(chǎn)品在全世界的銷量以每年25.3%的比例增長。由此可見,射頻識別技術(shù)具有廣闊的市場前景。
4射頻識別技術(shù)在我國的發(fā)展
我國政府在1993年制定的金卡工程實施計劃,是一個旨在加速推動我國國民經(jīng)濟信息化進程的重大國家級工程,由此各種自動識別技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用十分迅猛。現(xiàn)在,射頻識別技術(shù)作為一種新興的自動識別技術(shù),也將在中國很快地普及。
目前,我國的射頻識別技術(shù)在下列幾種應(yīng)用中發(fā)展前景較好。當(dāng)然,這里僅僅羅列了射頻識別技術(shù)應(yīng)用的一部分。任何一種技術(shù)如果得到普及,都將會孕育一個龐大的市場。射頻識別將是未來一個新的經(jīng)濟增長點。
4.1安全防護領(lǐng)域
(1)門禁保安
將來的門禁保安系統(tǒng)均可應(yīng)用射頻卡。一卡可以多用。比如,可以作工作證、出入證、停車卡、飯店住宿卡甚至旅游護照等,目的都是識別人員身份、安全管理、收費等等。好處是簡化出入手續(xù)、提高工作效率、安全保護。只要人員佩戴了封裝成ID卡大小的射頻卡、進出入口有一臺讀寫器,人員出入時自動識別身份,非法闖入會有報警。安全級別要求高的地方、還可以結(jié)合其它的識別方式,將指紋、掌紋或顏面特征存入射頻卡。
公司還可以用射頻卡保護和跟蹤財產(chǎn)。將射頻卡貼在物品上面,如計算機、傳真機、文件、復(fù)印機或其它實驗室用品上。該射頻卡使得公司可以自動跟蹤管理這些有價值的財產(chǎn),可以跟蹤一個物品從某一建筑離開,或是用報警的方式限制物品離開某地。結(jié)合GPS系統(tǒng)利用射頻卡,還可以對貨柜車、貨艙等進行有效跟蹤。
(2)汽車防盜
這是RFID較新的應(yīng)用。目前已經(jīng)開發(fā)出了足夠小的、能夠封裝到汽車鑰匙當(dāng)中含有特定碼字的射頻卡。它需要在汽車上裝有讀寫器,當(dāng)鑰匙插入到點火器中時,讀寫器能夠辨別鑰匙的身份。如果讀寫器接收不到射頻卡發(fā)送來的特定信號,汽車的引擎將不會發(fā)動。用這種電子驗證的方法,汽車的中央計算機也就能容易防止短路點火。
另一種汽車防盜系統(tǒng)是,司機自己帶有一射頻卡,其發(fā)射范圍是在司機座椅45~55cm以內(nèi),讀寫器安裝在座椅的背部。當(dāng)讀寫器讀取到有效的ID號時,系統(tǒng)發(fā)出三聲鳴叫,然后汽車引擎才能啟動。該防盜系統(tǒng)還有另一強大功能:倘若司機離開汽車并且車門敞開引擎也沒有關(guān)閉,這時讀寫器就需要讀取另一有效ID號;假如司機將該射頻卡帶離汽車,這樣讀寫器不能讀到有效ID號,引擎就會自動關(guān)閉,同時觸發(fā)報警裝置。
(3)電子物品監(jiān)視系統(tǒng)
電子物品監(jiān)視系統(tǒng)(ElectronicArticleSurveillance,EAS)的目的是防止商品被盜。整個系統(tǒng)包括貼在物體上的一個內(nèi)存容量僅為1比特(即開或關(guān))的射頻卡,和商店出口處的讀寫器。射頻卡在安裝時被激活。在激活狀態(tài)下,射頻卡接近掃描器時會被探測到,同時會報警。如果貨物被購買,由銷售人員用專用工具拆除射頻卡(典型的是在服裝店里),或者用磁場來使射頻卡失效,或者直接破壞射頻卡本身的電特性。EAS系統(tǒng)已被廣泛使用。據(jù)估計每年消耗60億套。
4.2商品生產(chǎn)銷售領(lǐng)域
(1)生產(chǎn)線自動化
用RFID技術(shù)在生產(chǎn)流水線上實現(xiàn)自動控制、監(jiān)視,提高生產(chǎn)率,改進生產(chǎn)方式,節(jié)約了成本。舉個例子以說明在生產(chǎn)線上應(yīng)用RFID技術(shù)的情況。
用于汽車裝配流水線。德國寶馬汽車公司在裝配流水線上應(yīng)用射頻卡,以盡可能大量地生產(chǎn)用戶定制的汽車。寶馬汽車的生產(chǎn)是基于用戶提出的要求式樣而生產(chǎn)的。用戶可以從上萬種內(nèi)部和外部選項中,選定自己所需車的顏色、引擎型號和輪胎式樣等。這樣一來,汽車裝配流水線上就得裝配上百種式樣的寶馬汽車,如果沒有一個高度組織的、復(fù)雜的控制系統(tǒng)是很難完成這樣復(fù)雜的任務(wù)的。寶馬公司在其裝配流水線上配有RFID系統(tǒng),使用可重復(fù)使用的射頻卡。該射頻卡上帶有汽車所需的所有詳細(xì)的要求,在每個工作點處都有讀寫器,這樣可以保證汽車在各個流水線位置,能毫不出錯地完成裝配任務(wù)。
(2)倉儲管理
將RFID系統(tǒng)用于智能倉庫貨物管理,能有效地解決與貨物流動有關(guān)的信息管理,不但增加了處理貨物的速度,還可監(jiān)視貨物的一切信息。射頻卡貼在貨物所通過的倉庫大門邊上,讀寫器和天線都放在叉車上,每個貨物都貼有條碼,所有條碼信息都被存儲在倉庫的中央計算機里,與該貨物有關(guān)的信息都能在計算機里查到。當(dāng)貨物出庫時,由另一讀寫器識別并告知中央計算它被放在哪個拖車上。這樣,管理中心可以實時地了解到已經(jīng)生產(chǎn)了多少產(chǎn)品和發(fā)送了多少產(chǎn)品。
(3)產(chǎn)品防偽
偽造問題在世界各地都是令人頭疼的問題,將射頻識別技術(shù)應(yīng)用在防偽領(lǐng)域有它自身的技術(shù)優(yōu)勢。防偽技術(shù)本身要求成本低,且難于偽造。射頻卡的成本就相對便宜,而芯片的制造需要有昂貴的芯片工廠,使偽造者望而卻步。射頻卡本身有內(nèi)存,可以儲存、修改與產(chǎn)品有關(guān)的數(shù)據(jù),利于銷售商使用;體積十分小、便于產(chǎn)品封裝。像電腦、激光打印機、電視等產(chǎn)品上都可使用。
(4)RFID卡收費
國外的各種交易大多利用各種卡來完成,而我國普遍采用現(xiàn)金交易。現(xiàn)金交易不方便也不安全,還容易出現(xiàn)稅收的漏洞。目前的收費卡多用磁卡、IC卡,而射頻卡也開始占據(jù)市場。原因是在一些惡劣的環(huán)境中,磁卡、IC卡容易損壞,而射頻卡則不易磨損,也不怕靜電及其它情況;同時,射頻卡用起來方便、快捷,甚至不用打開包,在讀寫器前搖晃一下,就完成收費。另外,還可同時識別幾張卡.并行收費,如公共汽車上的電子月票。我國大城市的公共汽車異常擁擠、環(huán)境條件差,射頻卡的使用有助于改善這種情況。
4.3管理與數(shù)據(jù)統(tǒng)計領(lǐng)域
(1)畜牧管理
該領(lǐng)域的發(fā)展起步于賽馬的識別,是用小玻璃封裝的射頻卡植于動物皮下。射頻卡大約10mm長,內(nèi)有一個線圈,約1000圈的細(xì)線繞在鐵氧體上,讀寫距離是十幾cm。從賽馬識別發(fā)展到了標(biāo)識牲畜。牲畜的識別提供了現(xiàn)代化管理牧場的方法。
(2)運動計時
在馬拉松比賽中,由于人員太多,有時第一個出發(fā)的人同最后一個出發(fā)的人能相隔40分鐘。如果沒有一個精確的計時裝置,就會出現(xiàn)差錯。射頻卡應(yīng)用于馬拉松比賽中,運動員在自己的鞋帶上很方便地系上射頻卡,在比賽的起跑線和終點線處放置帶有微型天線的小墊片。當(dāng)運動員越過此墊片時,計時系統(tǒng)便會接收運動員所帶的射頻卡發(fā)出的ID號,并記錄當(dāng)時的時間。這樣,每個運動員都會有自己的起始時間和結(jié)束時間,不會出現(xiàn)不公平競爭的可能性了。在比賽路線中,如果每隔5km就設(shè)置這樣一個墊片,還可以很方便地記錄運動員在每個階段所用的時間。
RFID還可應(yīng)用于汽車大獎賽上的精確計時。在跑道下面按照一定的距離間隔埋入一系列的天線,這些天線與讀寫器相連,而射頻卡安裝到賽車前方。當(dāng)賽車每越過一個天線時,賽車的ID號和時間就被記錄下來,并存儲到中央計算機內(nèi)。這樣到比賽結(jié)束時,每個參賽選手將會有一個準(zhǔn)確的結(jié)果。
4.4交通運輸領(lǐng)域
(1)高速公路自動收費及交通管理
高速公路自動收費系統(tǒng)是射頻識別技術(shù)最成功的應(yīng)用之一。目前,中國的高速公路發(fā)展非常快,而高速公路收費卻存在一些問題:一是在收費站口,許多車輛要停車排隊,成為交通瓶頸問題;二是少數(shù)不法的收費員貪污路費,使國家損失了相當(dāng)?shù)呢斦杖搿FID技術(shù)應(yīng)用在高速公路自動收費上,能夠充分體現(xiàn)它非接觸識別的優(yōu)勢——讓車輛高速通過收費站的同時自動完成收費,同時可以解決收費員貪污路費及交通擁堵的問題。利用射頻識別技術(shù)的不停車高速公路自動收費系統(tǒng)是將來的發(fā)展方向;人工收費,包括IC卡的停車收費方式,終將會被淘汰。預(yù)計在未來10年內(nèi),高速公路自動收費系統(tǒng)將有數(shù)十億元的需求。
在城市交通方面,解決交通日趨擁擠問題不能只依賴于修路。加強交通的指揮、控制、疏導(dǎo),提高道路的利用率,深挖現(xiàn)有交通潛能也是非常重要的;而基于RFID技術(shù)的交通管理系統(tǒng)可實現(xiàn)自動查處違章車輛,記錄違章情況。另外,公共汽車站實時跟蹤指示公共汽車到站時間及自動顯示乘客信息,會給乘客帶來很大的方便。
(2)火車和貨運集裝箱的識別
在火車運營中,使用RFID系統(tǒng)很大的優(yōu)勢在于:火車是按既定路線運行的,因此肯定要通過設(shè)定的讀寫器的地點。通過讀到的數(shù)據(jù),能夠得到火車的身份、監(jiān)控火車的完整性,以防止遺漏在鐵軌上的車廂發(fā)生撞車事故,同時能在車站將車廂重新編組。起初的努力是用超音波和雷達(dá)測距系統(tǒng)讀出車廂側(cè)的條碼,現(xiàn)在被RFID系統(tǒng)取代。射頻卡一般安在車廂頂邊,讀寫器安在鐵路沿線,就可得到火車的實時信息及車廂內(nèi)裝的物品信息。
目前,射頻自動識別系統(tǒng)的安裝遍布全國14個鐵路局。2001年3月1日,鐵道部正式聯(lián)網(wǎng)啟用車次車號自動識別系統(tǒng),為自備車企業(yè)、合資鐵路和地方鐵路實現(xiàn)信息化智能運輸管理提供了重要良機。
摘要:射頻識別技術(shù)在醫(yī)療方面的應(yīng)用逐漸成為現(xiàn)實,在未來的數(shù)年內(nèi),像射頻識別技術(shù)這樣的自動識別技術(shù)將被寄予厚望,因為它們孕育著更大的創(chuàng)新。
射頻識別技術(shù)(RFID,Radio Frequency Identification)實際上是自動識別技術(shù)(AEI,Automatic Equipment Identification)在無線電技術(shù)方面的具體應(yīng)用與發(fā)展。該項技術(shù)的基本思想是,通過采用一些先進的技術(shù)手段,實現(xiàn)人們對各類物體或設(shè)備( 人員、物品) 在不同狀態(tài)( 移動、靜止或惡劣環(huán)境) 下的自動識別和管理。
2 0 世紀(jì)8 0 年代,由于大規(guī)模集成電路技術(shù)的成熟,射頻識別系統(tǒng)的體積大大縮小,使得射頻識別技術(shù)進入實用化的階段,成為一種成熟的自動識別技術(shù)。射頻識別技術(shù)是利用射頻方式進行非接觸雙向通信,以達(dá)到識別并交換數(shù)據(jù)的目的。與同期或早期的接觸式識別技術(shù)不同,R F I D 系統(tǒng)的射頻卡和讀寫器之間不用接觸就可完成識別,因此它可在更廣泛的場合中應(yīng)用。
典型的射頻識別系統(tǒng)包括射頻卡和讀寫器兩部分。射頻卡是將幾個主要模塊集成到一塊芯片中,完成與讀寫器的通信。芯片上有E E P R O M 用來儲存識別碼或其它數(shù)據(jù)。E E P R O M 容量從幾比特到幾萬比特。芯片外圍僅需連接天線( 和電池) ,可以作為人員的身份識別卡或貨物的標(biāo)識卡。卡封裝可以有不同形式,比如常見的信用卡及小圓片的形式等。與條碼、磁卡、I C 卡等同期或早期的識別技術(shù)相比,射頻卡具有非接觸、工作距離長、適于惡劣環(huán)境、可識別運動目標(biāo)等優(yōu)點。
射頻識別技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用日益增長。雖然這項技術(shù)逐漸被普遍采用,但患者真正享受這項技術(shù)仍然需要一個過程。射頻識別技術(shù)不僅在供應(yīng)鏈管理中得到應(yīng)用,還迅速被引用到醫(yī)療方面,而且被證明是非常有效的一項技術(shù)。
該技術(shù)能夠使多處標(biāo)記在一定距離同時被掃描。在大規(guī)模的零售業(yè),這種提供準(zhǔn)確數(shù)據(jù)的技術(shù)使其可以為成批的貨物一次性掃描。將射頻識別技術(shù)應(yīng)用在防偽的領(lǐng)域有它自身的技術(shù)優(yōu)勢,射頻識別技術(shù)采用的標(biāo)記系統(tǒng),迅速進入制藥市場,打擊了假藥的流通;防偽技術(shù)本身要求成本低,但是卻很難偽造。射頻卡的成本就相對便宜,而芯片的制造需要有昂貴的芯片工廠,使偽造者望而卻步。射頻卡本身具有內(nèi)存,可以儲存、修改與產(chǎn)品有關(guān)的數(shù)據(jù)、利于銷售商使用;體積十分小、便于產(chǎn)品封裝。像電腦、激光打印機、電視等等產(chǎn)品上都可使用。美國的制藥企業(yè)開始在美國使用該技術(shù),生產(chǎn)過程中在每樣產(chǎn)品上封裝入射頻卡,卡上記載了唯一的產(chǎn)品號。批發(fā)商、零售商用廠家提供的讀寫器就可以嚴(yán)格檢驗產(chǎn)品的合法性,這就使識別假藥變得很簡單了。
相似的科技促進了醫(yī)院供應(yīng)鏈的藥物和醫(yī)藥設(shè)備的管理。事實上許多醫(yī)院都有配置射頻識別系統(tǒng)的需求,在急救室的患者可能最先體驗到這項技術(shù)帶來的安全與便捷。
臨床應(yīng)用的優(yōu)勢
患者首先感受到在急救車上使用射頻識別系統(tǒng)標(biāo)記的好處。急救車上有一系列的設(shè)備裝置和藥品,隨時準(zhǔn)備提供給心搏停止的患者。美國國民患者安全理事會首席專家說,2003年11月至2005年6月,由于急救推車的問題引起了8 起事故,都是由于相應(yīng)的設(shè)備不在車上或藥物過期造成的。這并非人為疏忽,而是在這些推車上至少有三種不同的物品,雖然有檢查各物品是否配備的程序,尤其是在急救室執(zhí)行急救過程中,迅速完成這項檢查任務(wù)仍然很困難。
射頻識別技術(shù)的標(biāo)記能簡化這個檢查程序。與普遍使用的條形編碼系統(tǒng)相比,射頻技術(shù)將通過減少掃描次數(shù)而改進功效,從而最終提高接待患者的質(zhì)量。如果使用條形編碼,需要逐一掃描各個物品,所以采用射頻識別掃描就要高效得多。
標(biāo)記的唯一性,降低或消除醫(yī)療過失
射頻識別技術(shù)可以確保急救車、手術(shù)室和康復(fù)室中準(zhǔn)備工作的高效開展。患者被分配的標(biāo)記是執(zhí)行射頻識別技術(shù)的關(guān)鍵,患者被標(biāo)記為獨特的代碼,在藥物治療和外科手術(shù)過程中,能降低或消除醫(yī)療過失。假如給一個患者的藥或瓶子上貼錯標(biāo)記,這項技術(shù)立刻可以識別,并糾正過來。
在美國已經(jīng)有關(guān)于用自動射頻識別技術(shù)檢查患者身份的案例,這將成為射頻識別技術(shù)應(yīng)用強有力的依據(jù)。專家認(rèn)為,在有些場所,條形編碼識別技術(shù)是最合適的,但射頻識別技術(shù)會成為更強大的工具。為了患者的安全,我們意識到單獨一項技術(shù)并不能解決我們所面臨的全部問題,在解決這些問題的時候,可以采用射頻識別技術(shù)與條形碼相結(jié)合的方法。隨著醫(yī)療復(fù)雜程度的日益提高,以及患者和醫(yī)院對醫(yī)療安全的更加重視,射頻識別技術(shù)在運用中會越來越引人注目。
在藥物供應(yīng)鏈上使用射頻識別技術(shù),也成為在患者中使用這項技術(shù)的強有力的理由。“射頻識別技術(shù)在患者藥物供應(yīng)鏈上也是很重要的,有時人們會忘記這些。”專家說,“例如,患對藥物產(chǎn)生不良反應(yīng),射頻識別技術(shù)就可以找出根源,看看是不是假冒藥劑的原因。”
全天候跟蹤
被分配這種標(biāo)記的患者和醫(yī)務(wù)人員現(xiàn)在逐步成為爭論的焦點,因為這種鑒定技術(shù)不僅是識別個體,而且還跟蹤他們的各項活動,這就牽連有許多內(nèi)在的利益。使用這個系統(tǒng),在緊急關(guān)頭,可以輕松地在附近找到合適的臨床醫(yī)生。
射頻識別技術(shù)能幫助提高藥物目錄的功效性以及醫(yī)療衛(wèi)生器材的管理
美國的V e r c h i p 是第一個可移植的射頻識別技術(shù)芯片,提供了幼兒保護、資產(chǎn)追蹤、存取控制和預(yù)防錯亂的設(shè)備。這些設(shè)備在皮膚下采用無害標(biāo)記,結(jié)合數(shù)據(jù)庫存儲患者精確的信息。
美國的Surgichip 是又一組取得進展的患者標(biāo)記,目標(biāo)是避免認(rèn)錯患者,避免執(zhí)行錯誤的治療程序。系統(tǒng)采用射頻識別技術(shù)啟動三步核實過程,核實患者身份、關(guān)鍵數(shù)據(jù)和相應(yīng)的手術(shù)程序和位置。這三方面的電子記錄為各個程序提供了安全審計追蹤。
射頻識別技術(shù)在美國醫(yī)療界已經(jīng)開始普遍使用了。每個產(chǎn)科病房都有一項射頻識別技術(shù)系統(tǒng)固定識別卡。識別系統(tǒng)像門鎖一樣有許多使用的形式。新的功能如定位醫(yī)務(wù)人員和患者的進展是非常令人激動;其它類型的室內(nèi)配置和定位系統(tǒng)被取消了,因為射頻識別技術(shù)有很好的投資回收率和健全的標(biāo)記技術(shù),同時射頻識別技術(shù)的自動化進程,在忙碌的手術(shù)室里能提高工作效率。
關(guān)注成本
雖然在使用中,射頻識別技術(shù)潛在的投資回報率已越來越清晰,但執(zhí)行成本仍將是采用此項技術(shù)的主要問題。標(biāo)記的芯片十分昂貴,這將成為采用此技術(shù)最大的障礙。
對射頻技術(shù)的誤解
匹茲堡醫(yī)藥中心大學(xué)的Jay Srini 說:“人們需要藥物供應(yīng)鏈的自動化。此項目的意義要比標(biāo)記的成本重要的多。”在美國,醫(yī)療保險補償在下降,許多醫(yī)院大都建于二十年前,基礎(chǔ)建設(shè)要投資更新。在射頻識別技術(shù)系統(tǒng)方面的投資有助于更有效地運用其他科技成果。
許多人希望看到它所帶來的利潤,但這需要長時期的使用才可以看到結(jié)果。美國的先驅(qū)案例——在幼兒安全操作系統(tǒng)和操控設(shè)備上使用射頻識別技術(shù),經(jīng)過了很長時期,才得到了回報。特效的射頻識別技術(shù)標(biāo)記用于醫(yī)療設(shè)備上已有很大收益,醫(yī)院不會浪費設(shè)備,不需要再購買或租用額外的設(shè)備。
早期廉價標(biāo)記的使用者,現(xiàn)在他們開始使用更昂貴的標(biāo)記了。因為它的投資回報率要比它本身的成本高得多。考慮到最初的投資和操作成本,關(guān)于射頻識別技術(shù)太昂貴的討論發(fā)生了變化。例如醫(yī)療事故高額賠付,適當(dāng)?shù)厥褂镁_的技術(shù)就可以減少或消除醫(yī)療事故的發(fā)生,這為降低醫(yī)療成本帶來不可忽視的作用。“醫(yī)學(xué)院關(guān)于不良藥物事件的報告指出,每年因不良藥物而導(dǎo)致的死亡人數(shù)相當(dāng)驚人。”Srini 說,“如果有了重大醫(yī)療事故的影響,就知道投資一個可靠系統(tǒng)的價值了。”
在病例中,保證診療的準(zhǔn)確性,避免不利結(jié)果是關(guān)鍵。推動使用射頻識別技術(shù)關(guān)系到患者的安危,能夠減少醫(yī)療事故的支出。射頻識別技術(shù)確實影響了成本,但必要的程序確保了患者的安危。標(biāo)記修復(fù)術(shù)和移植設(shè)備,像髖關(guān)節(jié)置換和心房脈沖產(chǎn)生器不需外科手術(shù),采用射頻識別技術(shù)就能檢查出移植設(shè)備的問題。同時,技術(shù)開發(fā)者在努力降低成本,開展創(chuàng)新的支付結(jié)構(gòu)等。例如,由W a v e f o r m 提供的定金基數(shù)和帳單到期支付等等。雖然克服了這些憂慮,其他因素也會導(dǎo)致慣性阻礙此項技術(shù)的實施。
克服市場慣性
要迅速被采用, 必須要顯示此項技術(shù)獨特的優(yōu)勢。在實際運用中,如果現(xiàn)有裝備足夠好,就延緩了射頻識別技術(shù)的啟用。例如,一項公認(rèn)的設(shè)備技術(shù)被取代時,射頻識別技術(shù)微小的利潤也許不能收回前期投資,這就給射頻識別技術(shù)的推廣造成了障礙。
在傳染病控制中采用射頻識別技術(shù)的益處
條形碼識別技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟,也是降低錯誤的廉價的方式。但射頻識別技術(shù)提供更強大的功能,其標(biāo)記能在視線以外的距離被掃描,并可以反映患者復(fù)雜的信息數(shù)據(jù)庫。因此,要采用射頻識別技術(shù), 取決于射頻識別技術(shù)是不是優(yōu)于條形碼,取決于機構(gòu)是否用長遠(yuǎn)的目光看待成本評估。雖然現(xiàn)在人們已經(jīng)接受了條形碼,但還會關(guān)心射頻識別技術(shù)是否能提高效能,能否在長期使用后做到投資回籠。
另一挑戰(zhàn)就是射頻識別技術(shù)的發(fā)展步驟。標(biāo)記在變小,讀卡機更復(fù)雜,內(nèi)在程序功能在擴展;并且有些公司擔(dān)心該設(shè)備進入市場過早而沒有買主。“沒人愿意為他人做嫁衣。但人們愿意看到此項技術(shù)的優(yōu)勢特性和穩(wěn)定性。”Jay Srini 說,“企業(yè)希望了解射頻識別技術(shù)的鞏固性和全面性,但我們不愿冒這個風(fēng)險。”
這些顧慮,經(jīng)過時間的磨合將會消除,就像擔(dān)心患者的隱私問題一樣,因為采用射頻識別技術(shù)會涉及到醫(yī)護人員、患者個人信息的存儲和追蹤,所以人們認(rèn)為射頻識別技術(shù)侵犯了個人隱私,并且現(xiàn)在憂慮仍然存在,但患者看上去已經(jīng)逐漸接受了。雖然射頻識別技術(shù)的成本相對條形碼來說是很高,并且有些患者為此感到不滿,但如果你解釋他們被標(biāo)記的原因,他們大都會很高興的接受這樣的護理。總之,爭論在減少、形式在變化、射頻識別技術(shù)的成本也在降低。應(yīng)用只是時間問題
實際上,射頻識別技術(shù)在醫(yī)療方面的應(yīng)用逐漸成為現(xiàn)實,在未來的數(shù)年內(nèi),像射頻識別技術(shù)這樣的自動識別技術(shù)將被寄予厚望,因為它們孕育著更大的創(chuàng)新。美國專家認(rèn)為應(yīng)該加快射頻識別技術(shù)的應(yīng)用,他們認(rèn)為在對條形碼的更換上可以稍慢一點,但在其它方面如傳染病的控制,應(yīng)該加速射頻識別技術(shù)的應(yīng)用,因為在識別傳染病患者接觸過的物體而預(yù)防醫(yī)院內(nèi)感染等方面射頻識別技術(shù)會起到重要作用。所以可以確定這是一個有著良好前景的技術(shù)。英國的專家也認(rèn)為射頻識別技術(shù)在醫(yī)療方面起到重要的作用是毫無疑問的,只是時間的問題。他們認(rèn)為只是由于英國的醫(yī)療機構(gòu)對接受新技術(shù)方面反映遲鈍,才導(dǎo)致不能那么快地接受射頻識別技術(shù)。
關(guān)鍵詞:射頻識別技術(shù);身份驗證;IC卡;智能
中圖分類號:TP29 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1007-9599 (2012) 20-0000-02
1 引言
RFID是Radio Frequency Identification的縮寫,即射頻識別技術(shù)[1],俗稱電子標(biāo)簽。RFID射頻識別是一種非接觸式的自動識別技術(shù),它通過射頻信號自動識別目標(biāo)對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù),具有簡單,快捷,方便的特點。本文使用了其最基本的識別驗證功能,配合FASTRAX終端來實現(xiàn)車載司機的身份合法性,提高了車輛的安全使用性。
2 RFID系統(tǒng)的基本組成及特點
基本的RFID系統(tǒng)由電子標(biāo)簽(Tag)、閱讀器(Reader)、天線(Antenna)和邏輯處理終端幾部分組成[1]。如圖1所示。
圖1 身份識別驗證系統(tǒng)原理圖
電子信息卡也稱為智能標(biāo)簽,由IC芯片和無線通信天線組成的超微型的小標(biāo)簽,其內(nèi)置的射頻天線用于和閱讀器進行通信。閱讀器:閱讀器又稱讀頭、讀寫器等,它在RFID系統(tǒng)中扮演著重要的角色,主要負(fù)責(zé)與電子標(biāo)簽的雙向通信,同時接受來自主機系統(tǒng)的控制指令。閱讀器根據(jù)使用的結(jié)構(gòu)和技術(shù)不同可以是讀或讀/寫裝置,是RFID系統(tǒng)信息控制和處理中心。
3 RFID身份驗證系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)
3.1 系統(tǒng)的設(shè)計
在本系統(tǒng)中,選擇MIFRAE 1K做為電子標(biāo)簽[2-3],讀卡器選擇ACS公司的ACR122S讀寫器,支持ISO14443無線射頻卡通信協(xié)議,適用于MIFARE 1K通信操作,并且提供了LED,蜂鳴器用于配合驗證身份,此外利用其RS232接口與FASTRAX進行驗證通信,系統(tǒng)物理結(jié)構(gòu)如圖2所示。
圖2 身份識別驗證系統(tǒng)物理結(jié)構(gòu)部分
3.2 身份識別系統(tǒng)認(rèn)證協(xié)議設(shè)計
無線射頻技術(shù)的安全性至關(guān)重要,因此讀卡器和電子標(biāo)簽之間的認(rèn)證流程和通信安全性需要特別設(shè)計,本文采取的認(rèn)證機制運用了讀卡器和標(biāo)簽的互相認(rèn)證。在這種認(rèn)證機制中,讀卡器與電子標(biāo)簽卡在出廠設(shè)置時都會存儲一個公共的認(rèn)證密鑰K,并認(rèn)為這個公鑰是安全的,此公鑰用于計算隨機通信密鑰,每次通信交易的密鑰都會有所區(qū)別,無法被其他設(shè)備所復(fù)制。其機制流程如圖3所示。
圖3鑒別機制[4-6]
鑒別機制的執(zhí)行過程如下:
(1)讀卡器向射頻卡發(fā)送認(rèn)證請求命令。
(2)信息卡返回初步認(rèn)證數(shù)據(jù)。
(3)讀卡器接收響應(yīng)后,產(chǎn)生隨機數(shù)A并且和公共密鑰K加密運算用形成公鑰信息發(fā)送給射頻卡。
(4)信息卡接收到讀卡器的公鑰與已有的公鑰比較,相同則解密隨機數(shù)A并產(chǎn)生隨機數(shù)B,用公共密鑰和B進行加密形成二次認(rèn)證數(shù)據(jù)發(fā)送給讀卡器;不相同則認(rèn)證失敗。
(5)讀卡器成功接收后將接收的二次驗證信息利用隨機數(shù)B運算產(chǎn)生的數(shù)據(jù)再一次發(fā)送給信息卡,并用公共密鑰解密,解析出隨機數(shù)A′并與之前的隨機數(shù)A對比,相同則認(rèn)證成功;否則認(rèn)證失敗。
4 結(jié)語
RFID射頻識別是一種非接觸式的新型認(rèn)證技術(shù),它通過射頻信號自動識別目標(biāo)對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)。作為身份認(rèn)證技術(shù)非常合適,在這里我們將其運用到了交通運輸領(lǐng)域,方便和安全的控制了車輛引擎的工作狀態(tài),便于公司對駕駛員和車輛的管理。本文僅給出了其中的一個應(yīng)用,以供參考。
參考文獻:
[1]曾繁景,劉瑞東,李紅波.基于RFID車輛網(wǎng)絡(luò)信息管理平臺的設(shè)計[J].通信技術(shù),2009,42(08)l132-134.
[2]http://.
[3]Philips Semiconductors,Mifare Standard 1K/4K Byte Card IC MF1 IC S70 Functional Specification[EB/OL].[2008-10-10].
[4]周,楊杰.車載GPS/GPRS實施定時系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D].湖南:武漢理工大學(xué),2007.
關(guān)鍵詞:射頻識別; 電子標(biāo)簽; 電子監(jiān)管; 樣品跟蹤
中圖分類號:TN9934 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1004373X(2012)22005903
近年來,隨著對產(chǎn)品供應(yīng)鏈管理和質(zhì)量控制水平要求的不斷提高,傳統(tǒng)的監(jiān)管模式已不能適應(yīng)現(xiàn)代化的需求。經(jīng)過近幾年的不斷努力,雖然我國政府、企業(yè)、研究機構(gòu)相繼開展了基于射頻識別RFID(Radio Frequency IDentificaiton)在業(yè)務(wù)流程監(jiān)管與服務(wù)方面的應(yīng)用研究,在進出口貨物檢驗檢疫監(jiān)管、物流、公共事業(yè)管理等行業(yè)或領(lǐng)域內(nèi)初步實現(xiàn)了閉環(huán)的RFID監(jiān)管與追溯應(yīng)用[15]。但是,由于業(yè)務(wù)管理模式、運作機制、成本、技術(shù)等各種原因,國內(nèi)尚未有研究或應(yīng)用項目涉及技術(shù)機構(gòu)尤其官方檢驗檢疫技術(shù)機構(gòu)的食品檢驗樣品全流程跟蹤控制領(lǐng)域。
當(dāng)前,檢驗檢疫等技術(shù)機構(gòu)在食品樣品檢驗過程中,采用條形碼技術(shù)來實現(xiàn)追溯管理。這種方法一般均采用人工方法近距離讀取條碼,無法做到實時、快速地獲得大批量食品的質(zhì)量信息。同時,其在流轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)上也無法提供食品所處環(huán)境、狀態(tài)信息的實時記錄。因此,在這樣的運作模式下,常常容易導(dǎo)致食品檢驗樣品信息傳遞慢、差錯率高,追溯性不強、業(yè)務(wù)進展?fàn)顟B(tài)不明、糾錯成本高等多個問題。
本文結(jié)合檢驗檢疫技術(shù)中心的業(yè)務(wù)需求,開展檢驗檢疫食品樣品流動跟蹤監(jiān)控管理的研究,提出基于RFID技術(shù)對食品檢驗樣品進行電子監(jiān)管,實時監(jiān)控樣品封裝、運輸、交接、流轉(zhuǎn)、檢測到處理的全過程動態(tài)信息,來實現(xiàn)食品檢驗樣品信息的可追溯化、可監(jiān)控化,從而推動檢驗檢疫技術(shù)機構(gòu)的信息化建設(shè)和進出口商品檢驗檢疫電子監(jiān)管的應(yīng)用。
1 系統(tǒng)技術(shù)方案
1.1 食品樣品檢驗的信息流分析
食品樣品檢驗包括制樣、倉儲、檢驗、銷毀4個環(huán)節(jié),按照信息可查詢、流向可跟蹤、責(zé)任可追溯的基本要求,系統(tǒng)采用以RFID電子標(biāo)簽為基本流動數(shù)據(jù)載體和基本信息單元[68]。針對不同階段的業(yè)務(wù)特點和需求,系統(tǒng)選擇不同的RFID讀寫設(shè)備、RFID電子標(biāo)簽以及不同的標(biāo)簽閱讀形式。其中涉及到兩個貼有RFID電子標(biāo)簽的周轉(zhuǎn)容器:周轉(zhuǎn)箱和周轉(zhuǎn)盒。周轉(zhuǎn)盒用來盛放需要檢驗的食品樣品;周轉(zhuǎn)箱則用來裝已制好樣的周轉(zhuǎn)盒,每個周轉(zhuǎn)箱的最大容量為12個周轉(zhuǎn)盒。其業(yè)務(wù)流程及數(shù)據(jù)信息如下:
(1) 制樣階段
此階段是通過單標(biāo)簽的讀寫操作,往RFID電子標(biāo)簽內(nèi)錄入單個樣品具體信息。由于讀寫距離比較近,此階段選取低頻RFID讀寫設(shè)備。
綜合業(yè)務(wù)部門基于接收的形形的食品樣品,將其分類裝進貼有RFID標(biāo)簽的周轉(zhuǎn)盒,并同時往RFID標(biāo)簽內(nèi)寫入相對應(yīng)的樣品編號、名稱信息、狀態(tài)信息,此即完成樣品的制樣過程。將已制好樣的樣品置入周轉(zhuǎn)箱內(nèi),即完成樣品周轉(zhuǎn)箱的生成操作,實現(xiàn)了樣品、周轉(zhuǎn)箱的信息綁定。其具體流程圖如圖1所示。
此階段是通過多標(biāo)簽的群讀、寫操作,更改每個RFID電子標(biāo)簽的狀態(tài)信息,并為每個周轉(zhuǎn)箱分配相應(yīng)的庫存位置信息。由于讀寫范圍比較大,此階段選用超高頻RFID讀寫設(shè)備。其具體業(yè)務(wù)流程如圖2所示。
此階段是通過單標(biāo)簽的讀、寫操作,更改每個RFID電子標(biāo)簽的狀態(tài)信息,以及綁定相應(yīng)的檢驗樣品成員信息。由于讀寫范圍要求不高,此階段選用高頻RFID讀寫設(shè)備。其具體業(yè)務(wù)流程如圖3所示。
此階段是通過單標(biāo)簽的讀、寫操作,更改每個RFID電子標(biāo)簽的狀態(tài)信息,以及綁定相應(yīng)的檢驗樣品成員信息。由于讀寫范圍要求不高,此階段選用高頻RFID讀寫設(shè)備。其具體業(yè)務(wù)流程如圖4所示。
本文提出的基于RFID的食品檢驗樣品跟蹤管理系統(tǒng)共分為4個層次[910],自底向上依次為:
(1) 網(wǎng)絡(luò)通信層(實現(xiàn)信息的網(wǎng)絡(luò)傳輸);
(2) 系統(tǒng)設(shè)備層(RFID硬件設(shè)備,其中包括低頻、高頻、超高頻讀寫器和電子標(biāo)簽);
(3) 信息資源層(根據(jù)RFID獲取的數(shù)據(jù)資源,建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng));
(4) 系統(tǒng)業(yè)務(wù)層(基于業(yè)務(wù)流程開發(fā)制樣模塊、入庫模塊、檢驗?zāi)K、留樣及銷毀模塊,以及跟蹤查詢模塊)。
本系統(tǒng)采用SQL Server2005作為后臺數(shù)據(jù)庫,基于寫入、存儲在電子標(biāo)簽內(nèi)的原始數(shù)據(jù)為基表,分別建立包括樣品信息表、周轉(zhuǎn)箱信息表、樣品狀態(tài)信息表、周轉(zhuǎn)箱狀態(tài)信息表、檢驗庫信息表等數(shù)據(jù)表。考慮到系統(tǒng)的友好性與兼容性,基于.NET平臺,采用C#實現(xiàn)管理系統(tǒng)功能模塊:
(1) RFID讀寫設(shè)備的配置模塊
該模塊包括通信端口號設(shè)置、天線號設(shè)置、天線能量設(shè)置、服務(wù)器遠(yuǎn)程連接等功能。
(2) 業(yè)務(wù)操作功能模塊
配置好RFID硬件設(shè)備參數(shù),與遠(yuǎn)程服務(wù)器建立連接,即可對食品檢驗樣品進行業(yè)務(wù)流程操作:
① 制樣:讀取周轉(zhuǎn)箱編號;同時,將樣品編號寫入樣品電子標(biāo)簽內(nèi);
② 入庫:讀取周轉(zhuǎn)箱、樣品標(biāo)簽內(nèi)信息,與數(shù)據(jù)庫內(nèi)的信息進行匹對;信息一致,則點擊界面“自動分配貨位”按鈕,為其分配相應(yīng)的檢驗庫存儲貨位;
③ 檢驗:基于檢驗清單需求,點擊界面“查詢”按鈕,根據(jù)查詢的檢驗樣品貨位信息,取出樣品去檢驗;
④ 留樣或銷毀:檢驗完成,讀取樣品信息,點擊界面“自動分配貨位”按鈕將樣品入庫留樣,或者直接銷毀。
關(guān)鍵詞:RFID;自動識別;電子標(biāo)簽;接口協(xié)議
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.09.177
1 引言
FID(射頻識別)技術(shù)來源于電磁感應(yīng)現(xiàn)象,在20世紀(jì)80年代飛速發(fā)展,由于這項技術(shù)具有自動識別的能力,今年來發(fā)展也很迅猛。其技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)趨于多功能化。目前,多種已經(jīng)投入實用的自動識別技術(shù)都與射頻識別技術(shù)相關(guān),但是這些技術(shù)還是有一些區(qū)別的,例如:核心工作原理、電磁波的工作頻率和整個系統(tǒng)的技術(shù)特點以及系統(tǒng)所應(yīng)用的相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)還是不同的[1]。一個典型的射頻識別系統(tǒng)由以下三部分組成,即電子標(biāo)簽、讀寫設(shè)備和后臺數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。以上三部分的核心器件是電子標(biāo)簽。
2 射頻識別中的電子標(biāo)簽技術(shù)
射頻識別中的標(biāo)簽按工作原理可以分為主動式、被動式和半主動式三種。
2.1 被動式
射頻識別中的被動式電子標(biāo)簽為常見標(biāo)簽,其特點是內(nèi)部沒有供電電源。這種電子標(biāo)簽依靠接收到的電磁波驅(qū)動內(nèi)部的集成電路工作,而接受到的電磁波是由射頻識別讀取設(shè)備發(fā)射出來的。如果電子標(biāo)簽接收到的信號強度足夠,就可以驅(qū)動內(nèi)部電路向讀寫設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)通常有全球唯一的ID號以及電可擦寫只讀存儲器中的預(yù)置數(shù)據(jù)[2]。由于被動式電子標(biāo)簽價格低廉、體積小以及無需專用電源供電的特點,因此此種標(biāo)簽占了主要市場份額。
2.2 半主動式
半主動式標(biāo)簽的出現(xiàn)與主動式標(biāo)簽的一些缺點有關(guān)。被動式標(biāo)簽的天線除了接收讀寫設(shè)備發(fā)射的電磁波來驅(qū)動內(nèi)部基礎(chǔ)電路外,還要通過將天線的阻抗切換來將電信號回傳來產(chǎn)生數(shù)字信號。要提高回傳效率,天線的設(shè)計很重要,必須處于短路開路間,但是這樣處理又使得回傳信號發(fā)生反射無法傳送到讀寫設(shè)備。半主動式標(biāo)簽的結(jié)構(gòu)與被動式標(biāo)簽類似,但是在內(nèi)部多了一個微型電池給內(nèi)部集成電路供電使得集成電路處于正確得工作狀態(tài)[3]。與被動式標(biāo)簽相比,半主動式標(biāo)簽的響應(yīng)速度更快,傳輸效率更高。
2.3 主動式
主動式標(biāo)簽內(nèi)部具有微小內(nèi)部電源給內(nèi)部集成電路供電并且產(chǎn)生對外電磁波以被讀寫設(shè)備接收。由于內(nèi)部獨立電源產(chǎn)生的電磁波信號強度足夠,主動式標(biāo)簽具有較長的發(fā)送距離和較大的存儲容量來存儲讀寫設(shè)備發(fā)送來的一些信息。
射頻識別技術(shù)由一套完整的設(shè)備組成,這些設(shè)備的核心是電子標(biāo)簽,電子標(biāo)簽由存有代碼識別能力的大規(guī)模集成電路處理器芯片和發(fā)射接收天線組成,目前主要是無源式。使用的時候由接收天線接收讀寫設(shè)備發(fā)送的電磁波信號。除此之外還有讀寫器和后臺服務(wù)器系統(tǒng)。
在超市比較流行的條碼技術(shù)與RFID相比缺點很多,RFID技術(shù)的優(yōu)點很多,如存儲容量大,發(fā)射距離長,信息安全度高,適應(yīng)環(huán)境能力強,最重要的是可以一次性讀取多個標(biāo)簽。缺點也明顯,如目前的生產(chǎn)成本高,但是隨時技術(shù)的發(fā)展和使用量的增加可以大大降低使用成本[4]。
相對也有缺點,就是建置成本較高。不過透過該技術(shù)的大量使用,生產(chǎn)成本就可大幅降低
3 結(jié)束語
射頻識別技術(shù)今年來成為了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的核心和熱點,伴隨著相關(guān)技術(shù)的長足進步如微型集成電路的發(fā)展,微型智能電子標(biāo)簽得到了發(fā)展,其在超低功耗集成電路上的進步為超低功耗電子標(biāo)簽的發(fā)展創(chuàng)造條件。被動式電子標(biāo)簽沒有電池,由接收讀寫器發(fā)射的電磁波信號從而獲得電路所需的能量,這類線圈工作距離較近,且只能單向通信,使用的局限性較大,而主動式電子標(biāo)簽不但具備被動式電子標(biāo)簽的所有特性,而且還具有較長的讀取距離,全雙工通訊,使用壽命較長,性能更好等優(yōu)點[5]。 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中,RFID可以對物體實現(xiàn)透明化追蹤、通信與管理,是實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的基本技術(shù)。RFID與智能網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)相結(jié)合,可以實現(xiàn)遠(yuǎn)距離物體的跟蹤與信息的共享,從而賦予物體的智能,實現(xiàn)人與物、物與物的溝通對話,最終構(gòu)成聯(lián)通萬事萬物的物聯(lián)網(wǎng)。
參考文獻:
[1]黃玉蘭.物聯(lián)網(wǎng)射頻識別技術(shù)(RFID)與應(yīng)用[M].北京.人民郵電出版社,2013:101-103.
[2]黃玉蘭.物聯(lián)網(wǎng)-射頻識別(RFID)核心技術(shù)詳解[M].北京.人民郵電出版社,2010:140-142.
[3]董麗華.RFID技術(shù)與應(yīng)用[M].北京.電子工業(yè)出版社,2008:79-81.
[4]陸永寧.非接觸IC卡原理與應(yīng)用[M].北京.電子工業(yè)出版社,2006:93-95.
關(guān)鍵詞:射頻識別技術(shù);船閘自動排隊管理系統(tǒng);具體應(yīng)用
從本質(zhì)上講,射頻識別(RadioFrequencyIdentification,RFID)應(yīng)當(dāng)屬于新型的自動化技術(shù),借助此項技術(shù)可以輔助自動化的船閘管理。目前的狀態(tài)下,很多企業(yè)都在嘗試在水閘泵站的日常管理中引入射頻識別的措施,以此來提升船閘管理與泵站管理流程的信息化、規(guī)范化與標(biāo)準(zhǔn)化,確保獲得更好的通航效益[1]。相比于人工排隊,船閘自動排隊系統(tǒng)建立于射頻識別的前提下,針對各個時間段的船閘通航都能予以適當(dāng)安排,進而保證最根本的通航效率。必要時借助射頻識別的措施還能預(yù)測實時性的流量,對此開展全程性的自動化監(jiān)控。由此可見,船閘通航中的船閘排隊系統(tǒng)有必要運用射頻識別來實現(xiàn)全面改進,針對通航資源予以優(yōu)化配置。
1射頻識別指技術(shù)原理分析
具體來講,射頻識別指的是在電磁場或者交變磁場的輔助下,借助射頻信號來判斷特定的信息。因此,射頻識別最典型的特征就在于不必接觸識別對象,同時也具有自動性的特征。在射頻信號的輔助下,針對特定對象就能進行判斷和辨別,運用上述措施來獲取精準(zhǔn)度較高的結(jié)論與數(shù)據(jù)[2]。在全過程的射頻識別中,操作人員都不必加以干預(yù);即便處在惡劣狀態(tài)下,通過射頻識別也能獲得實時性的信息結(jié)論。一般來講,射頻識別系統(tǒng)都要配備射頻的電子標(biāo)簽,此外不能缺少閱讀器作為輔助。針對特定類型的電子信息或者電子數(shù)據(jù),都能將其保留于電子標(biāo)簽,以此來判斷特定對象的基本特征。具體在操作時,技術(shù)人員可以把待測物品與電子標(biāo)簽結(jié)合在一起,在此前提下就能獲得精準(zhǔn)度較高的電子標(biāo)記[3]。此外,電子標(biāo)簽應(yīng)當(dāng)連接于閱讀器,對于實時性的指令進行傳輸。閱讀器一旦發(fā)出了指令,電子標(biāo)簽就能對其進行鑒別,然后將其返回至閱讀器。因此可以得知,無接觸式的射頻識別構(gòu)成了新型的識別技術(shù)模式;在空間耦合的狀態(tài)下,針對特定的射頻信號就能進行相應(yīng)的調(diào)制處理以及解調(diào)處理。從現(xiàn)狀來看,射頻識別可以運用多樣化的電子標(biāo)簽作為輔助。然而實質(zhì)上,如果要順利完成射頻識別的全過程,那么前提在于設(shè)置特定的工作頻率與閱讀距離。在電磁場耦合的作用下,針對天線尺寸與天線外形都要進行相應(yīng)的設(shè)計。在這其中,標(biāo)簽芯片或者線圈可以構(gòu)成電子標(biāo)簽,此類標(biāo)簽可以用來存儲信息并且實現(xiàn)無線收發(fā)的功能。因此從技術(shù)原理來講,實現(xiàn)射頻識別的核心與關(guān)鍵應(yīng)當(dāng)落實于電子標(biāo)簽,在此基礎(chǔ)上才能因地制宜設(shè)計閱讀器。
2船閘自動排隊管理系統(tǒng)運用射頻識別技術(shù)的必要性
從基本特征來講,射頻識別指的是借助空間耦合效應(yīng)下的射頻信號來完成自動化的識別信息,因此具備非接觸的特征。自動化的船閘排隊管理具有更大的系統(tǒng)流量,對于各項設(shè)備之間的沖突可以進行有序消除。為了從根源上避免出現(xiàn)沖突,系統(tǒng)配置了防止沖突的各種措施與技術(shù)方案,在較短的時間段就能讀取超過200個的射頻標(biāo)簽。在瞬時的狀態(tài)下,系統(tǒng)一般來講都能達(dá)到200km/h或者更快的移動時速。除了上述性能之外,射頻系統(tǒng)還表現(xiàn)為更好的可靠性與防干擾性。系統(tǒng)即便處在較高溫度的環(huán)境中,也能正常進行運轉(zhuǎn)。針對現(xiàn)場附近的多種干擾源都能進行全面的防控,并且不會傷害到人體。在人工調(diào)度船閘通航的傳統(tǒng)模式下,船閘調(diào)度不能缺少人工指揮。然而實質(zhì)上,人工指揮操控下的船閘通航實效性并不好,因此有待進行優(yōu)化與改進。在現(xiàn)階段的船閘管理中如果能引入自動化的射頻識別,就可以獲得更好的船閘通航效益,節(jié)省了船閘排隊管理消耗的時間。
3具體的技術(shù)運用
3.1系統(tǒng)構(gòu)成
船閘自動排隊的射頻識別系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)配備有源的射頻標(biāo)簽作為電子標(biāo)簽,對此增設(shè)防止挪用與防止拆卸的相關(guān)措施。在標(biāo)準(zhǔn)串口的輔助下,系統(tǒng)后臺與以太網(wǎng)就能連接射頻設(shè)備。船舶設(shè)有電子標(biāo)簽,具體在通航過程中,閱讀器在間隔很遠(yuǎn)的距離就能獲知實時性的船舶數(shù)據(jù)與航道信息。閱讀器負(fù)責(zé)讀取信息并且識別數(shù)據(jù),而系統(tǒng)上位機最基本的功能在于處理并且分析相關(guān)數(shù)據(jù),然后將其運用于船舶排隊管理中[4]。從穩(wěn)定性的角度來講,對于整個系統(tǒng)都有必要配置專用性的監(jiān)控平臺,在監(jiān)控平臺上還應(yīng)當(dāng)配置服務(wù)器。為了節(jié)省系統(tǒng)設(shè)計的整體成本,可以選擇在監(jiān)控平臺的位置上直接布置服務(wù)器,而不必增設(shè)額外的裝置。此外,語音系統(tǒng)設(shè)有專用的智能引擎,因此可以自動播出實時性的數(shù)字語音。遇到緊急狀況,系統(tǒng)還能播出報警性的語音。
3.2系統(tǒng)功能
目前的狀態(tài)下,如果能在船閘排隊管理中運用新型的射頻識別技術(shù),就可以構(gòu)建多層次的射頻監(jiān)控系統(tǒng)。具體來講,借助視頻監(jiān)控的方式可以收集實時性的水情信息,針對船閘在各個時間段的運行狀況都能予以明確。實質(zhì)上,射頻識別運用于船閘監(jiān)控的關(guān)鍵點應(yīng)當(dāng)包括閘門開關(guān)與水位的狀態(tài)。射頻讀取器可以用來收集精確信息,在船閘隊列中送入有源數(shù)據(jù)。此外,自動化系統(tǒng)還設(shè)有基礎(chǔ)性的數(shù)據(jù)庫,然后借助終端屏就可以顯示較高精確度的電子數(shù)據(jù),上述數(shù)據(jù)來源于基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫。智能語音系統(tǒng)通常可以生成精確的語音信息,然后自動進行語音的播放。在船閘排隊的過程中,系統(tǒng)每隔特定的時間段就能生成警告信息以及其他信息,在此基礎(chǔ)上自動完成語音播出。LED屏可以顯示實時性的通航信息,其中涉及警告性的信息。在多媒體的輔助下,顯示屏就能展示各個時間段生成的船閘通航信息,而多媒體一般來講都包含了視頻類、圖片類與文字類的相關(guān)信息[5]。船閘排隊管理應(yīng)當(dāng)體現(xiàn)智能化的特征,針對停留等待的船舶能否進入隊列中進行精確的判斷[6]。具體在判斷時,智能化系統(tǒng)還需密切結(jié)合天文潮數(shù)據(jù)、閘門狀況以及現(xiàn)場水位,通過綜合判斷才能獲知最大化的閘室面積。由此可見,船舶如果要依次進入閘室系統(tǒng),那么有必要將其控制于特定的深度與高度范圍內(nèi)。作為船閘排隊的管理人員,針對上述要素也要予以全方位的考慮,然后優(yōu)化各個船只的排序。通過屏幕顯示的方式,語音系統(tǒng)就能播放精確的船閘信息。
4結(jié)語
目前的狀態(tài)下,很多船閘通航系統(tǒng)仍沿用人工管理,技術(shù)人員對此有必要進行調(diào)整。未來在實踐中,與射頻識別密切相關(guān)的自動化管理還需加以改進,因地制宜選擇適當(dāng)?shù)募夹g(shù)措施并且服務(wù)于船閘通航的順利性。由此可見,在船閘自動排隊的過程中運用射頻識別作為管理輔助,有助于提升船閘管理的整體效能,因此值得在現(xiàn)階段的船閘管理中推廣運用。
[參考文獻]
[1]徐紅娜,陳肖宇.射頻識別技術(shù)在船閘自動排隊管理系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].上海水務(wù),2012(1):122-124.
[2]郭偉.射頻識別技術(shù)理論及其在物流領(lǐng)域的應(yīng)用研究[J].現(xiàn)代電子技術(shù),2014(7):129-132.
[3]熊偉,賈慶升,馬收.射頻識別技術(shù)在鉆完井中的應(yīng)用與發(fā)展趨勢[J].斷塊油氣田,2014(1):100-103.
[4]馬強.射頻識別技術(shù)在物流企業(yè)倉庫定位自動化方法中的應(yīng)用[J].物流技術(shù),2013(1):243-245.
[5]沈冬青.RFID射頻識別技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)解析及現(xiàn)狀研究[J].中國安防,2011(4):37-40.
20世紀(jì)80年代,由于大規(guī)模集成電路技術(shù)的成熟,射頻識別系統(tǒng)的體積大大縮小,使得射頻識別技術(shù)進入實用化的階段,成為一種成熟的自動識別技術(shù)。
射頻識別技術(shù)是利用射頻方式進行非接觸雙向通信,以達(dá)到識別目的并交換數(shù)據(jù)。它與同期或早期的接觸式識別技術(shù)不同。RFID系統(tǒng)的射頻卡和讀寫器之間不用接觸就可完成識別,因此它可在更廣泛的場合中應(yīng)用。
典型的射頻識別系統(tǒng)包括射頻卡和讀寫器兩部分。
射頻卡是將幾個主要模塊集成到一塊芯片中,完成與讀寫器的通信。芯片上有EEPROM用來儲存識別碼或其它數(shù)據(jù)。EEPROM容量從幾比特到幾萬比特。芯片僅需連接天線(和電池),可以作為人員的身份識別卡或貨物的標(biāo)識卡。卡封裝可以有不同形式,比如常見的信用卡及小圓片的形式等。與條碼、磁卡、IC卡等同期或早期的識別技術(shù)相比,射頻卡具有非接觸、工作距離長、適于惡劣環(huán)境、可識別運動目標(biāo)等優(yōu)點。
在多數(shù)RFID系統(tǒng)中,讀寫器在一個區(qū)域內(nèi)發(fā)射電磁波(區(qū)域大小取決于工作頻率和天線尺寸)。卡片內(nèi)有一個LC串聯(lián)諧振電路,其頻率與讀寫器發(fā)射的頻率相同。當(dāng)射頻卡經(jīng)過這個區(qū)域時,在電磁波的激勵下,LC諧振電路產(chǎn)生共振,從而使電容內(nèi)有了電荷。在這個電容的另一端,接有一個單向?qū)ǖ碾娮颖茫瑢㈦娙輧?nèi)的電荷送到另一個電容內(nèi)儲存。當(dāng)所積累的電荷達(dá)到2V時,此電容可作為電源為其它電路提供工作電壓,將卡內(nèi)數(shù)據(jù)發(fā)射出去或接取讀寫器的數(shù)據(jù)。讀寫器接收到卡的數(shù)據(jù)后,解碼并進行錯誤校驗來決定數(shù)據(jù)的有效性,然后,通過RS232、RS422、RS485或無線方式將數(shù)據(jù)傳送到計算機網(wǎng)絡(luò)。簡單的RFID產(chǎn)品就是一種非接觸的IC卡,而復(fù)雜的RFID產(chǎn)品能和外部傳感器接口連接來測量、記錄不同的參數(shù),甚至可與GPS系統(tǒng)連接來跟蹤物體。
工作原理如圖1所示。
2射頻識別技術(shù)的分類
射頻識別技術(shù)主要按以下四種方式分類。
(1)工作頻率
根據(jù)工作頻率的不同可分為低頻和高頻系統(tǒng)。①低頻系統(tǒng)一般指其工作頻率小于30MHz的系統(tǒng)。其基本特點是:射頻卡的成本較低、標(biāo)簽內(nèi)保存的數(shù)據(jù)量較少、閱讀距離較短(無源情況,典型閱讀距離為10cm)、射頻卡外形多樣(卡狀、環(huán)狀、鈕扣狀、筆狀)、閱讀天線方向性不強等。低頻系統(tǒng)多用于短距離、低成本的應(yīng)用中,如多數(shù)的門禁控制、動物監(jiān)管、貨物跟蹤。②高頻系統(tǒng)一般指其工作頻率大于400MHz的系統(tǒng)。高頻系統(tǒng)的基本特點是射頻卡及讀寫器成本均較高、卡內(nèi)保存的數(shù)據(jù)量較大、閱讀距離較遠(yuǎn)(可達(dá)幾m~十幾m)、適應(yīng)物體高速運動性能好、外形一般為卡狀、閱讀天線及射頻卡天線均有較強的方向性。高頻系統(tǒng)多應(yīng)用于需要較長的讀寫距離和高的讀寫速度的場合,像火車監(jiān)控、高速公路收費等系統(tǒng)。
(2)射頻卡
根據(jù)射頻卡的不同可分成可讀寫(RW)卡、一次寫入多次讀出(WORM)卡和只讀(RO)卡三種。RW卡一般比WORM卡和RO卡貴得多,如電話卡、信用卡等。一般情況下改寫數(shù)據(jù)所花費的時間遠(yuǎn)大于讀取數(shù)據(jù)所花費的時間(常規(guī)為改寫所花費的時間為s級,閱讀花費的時間為ms級)。WORM卡是用戶可以一次性寫入的卡,寫入后數(shù)據(jù)不能改變,且比RW卡要便宜。RO卡存有一個唯一的號碼,不能逐改,保證了安全性。RO卡最便宜。
(3)射頻卡的有源與無源
射頻卡可分為有源及無源兩種。有源射頻卡使用卡內(nèi)電池的能量、識別距離較長,可達(dá)十幾m,但是它的壽命有限(3~10年),且價格較高;無源射頻卡不含電池,利用讀寫器發(fā)射的電磁波提供能量,重量輕、體積小、壽命長、很便宜,但它的發(fā)射距離受限制,一般是幾十cm,且需要讀寫器的發(fā)射功率大。
(4)調(diào)制方式
根據(jù)調(diào)制方式的不同還可分為主動式和被動式。①主動式的射頻卡用自身的射頻能量主動地發(fā)送數(shù)據(jù)給讀寫器。②被動式的射頻卡,使用調(diào)制散射方式發(fā)射數(shù)據(jù)。它必須利用讀寫器的載波調(diào)制自己的信號,適宜在門禁或交通的應(yīng)用中使用。因為讀寫器可以確保只激活一定范圍之內(nèi)的射頻卡。
目前使用的多數(shù)系統(tǒng)中,一次只能讀寫一個射頻卡。射頻卡之間要保持一定距離,確保一次只能有一個卡在讀寫區(qū)域內(nèi)。讀寫距離長,射頻卡之間的距離就要大,應(yīng)用起來很不方便。現(xiàn)在的射頻卡具有防碰撞的功能,這對于RFID來說十分重要。所謂碰撞是指多個射頻卡進入識別區(qū)域時信號互相干擾的情況。具有防碰撞性能的系統(tǒng)可以同時識別進入識別距離的所有射頻卡,它的并行工作方式大大提高了系統(tǒng)的效率。
3國際射頻識別技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r
射頻識別技術(shù)在國外發(fā)展得很快。RFID產(chǎn)品種類很多,像德州儀器、Motoro1a、Philips、Microchip等世界著名廠家都生產(chǎn)RFID產(chǎn)品。他們的產(chǎn)品各有特點,自成系列。射頻識別技術(shù)被廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動化、商業(yè)自動化、交通運輸控制管理等眾多領(lǐng)域。如澳大利亞將它的RFID產(chǎn)品用于澳機場旅客行李管理中并發(fā)揮了出色的作用;瑞士國家鐵路局在瑞士的全部旅客列車上安裝RFID自動識別系統(tǒng),調(diào)度員可以實時掌握火車運行情況,不僅利于管理,還大大減小了發(fā)生事故的可能性;德國BMW公司將射頻識別系統(tǒng)應(yīng)用在汽車生產(chǎn)流水線的生產(chǎn)過程控制中等。
據(jù)有關(guān)權(quán)威數(shù)據(jù)顯示,射頻識別
產(chǎn)品在全世界的銷量以每年25.3%的比例增長。由此可見,射頻識別技術(shù)具有廣闊的市場前景。
4射頻識別技術(shù)在我國的發(fā)展
我國政府在1993年制定的金卡工程實施計劃,是一個旨在加速推動我國國民經(jīng)濟信息化進程的重大國家級工程,由此各種自動識別技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用十分迅猛。現(xiàn)在,射頻識別技術(shù)作為一種新興的自動識別技術(shù),也將在中國很快地普及。
目前,我國的射頻識別技術(shù)在下列幾種應(yīng)用中發(fā)展前景較好。當(dāng)然,這里僅僅羅列了射頻識別技術(shù)應(yīng)用的一部分。任何一種技術(shù)如果得到普及,都將會孕育一個龐大的市場。射頻識別將是未來一個新的經(jīng)濟增長點。
4.1安全防護領(lǐng)域
(1)門禁保安
將來的門禁保安系統(tǒng)均可應(yīng)用射頻卡。一卡可以多用。比如,可以作工作證、出入證、停車卡、飯店住宿卡甚至旅游護照等,目的都是識別人員身份、安全管理、收費等等。好處是簡化出入手續(xù)、提高工作效率、安全保護。只要人員佩戴了封裝成ID卡大小的射頻卡、進出入口有一臺讀寫器,人員出入時自動識別身份,非法闖入會有報警。安全級別要求高的地方、還可以結(jié)合其它的識別方式,將指紋、掌紋或顏面特征存入射頻卡。
公司還可以用射頻卡保護和跟蹤財產(chǎn)。將射頻卡貼在物品上面,如計算機、傳真機、文件、復(fù)印機或其它實驗室用品上。該射頻卡使得公司可以自動跟蹤管理這些有價值的財產(chǎn),可以跟蹤一個物品從某一建筑離開,或是用報警的方式限制物品離開某地。結(jié)合GPS系統(tǒng)利用射頻卡,還可以對貨柜車、貨艙等進行有效跟蹤。
(2)汽車防盜
這是RFID較新的應(yīng)用。目前已經(jīng)開發(fā)出了足夠小的、能夠封裝到汽車鑰匙當(dāng)中含有特定碼字的射頻卡。它需要在汽車上裝有讀寫器,當(dāng)鑰匙插入到點火器中時,讀寫器能夠辨別鑰匙的身份。如果讀寫器接收不到射頻卡發(fā)送來的特定信號,汽車的引擎將不會發(fā)動。用這種電子驗證的方法,汽車的中央計算機也就能容易防止短路點火。
另一種汽車防盜系統(tǒng)是,司機自己帶有一射頻卡,其發(fā)射范圍是在司機座椅45~55cm以內(nèi),讀寫器安裝在座椅的背部。當(dāng)讀寫器讀取到有效的ID號時,系統(tǒng)發(fā)出三聲鳴叫,然后汽車引擎才能啟動。該防盜系統(tǒng)還有另一強大功能:倘若司機離開汽車并且車門敞開引擎也沒有關(guān)閉,這時讀寫器就需要讀取另一有效ID號;假如司機將該射頻卡帶離汽車,這樣讀寫器不能讀到有效ID號,引擎就會自動關(guān)閉,同時觸發(fā)報警裝置。
(3)電子物品監(jiān)視系統(tǒng)
電子物品監(jiān)視系統(tǒng)(ElectronicArticleSurveillance,EAS)的目的是防止商品被盜。整個系統(tǒng)包括貼在物體上的一個內(nèi)存容量僅為1比特(即開或關(guān))的射頻卡,和商店出口處的讀寫器。射頻卡在安裝時被激活。在激活狀態(tài)下,射頻卡接近掃描器時會被探測到,同時會報警。如果貨物被購買,由銷售人員用專用工具拆除射頻卡(典型的是在服裝店里),或者用磁場來使射頻卡失效,或者直接破壞射頻卡本身的電特性。EAS系統(tǒng)已被廣泛使用。據(jù)估計每年消耗60億套。
4.2商品生產(chǎn)銷售領(lǐng)域
(1)生產(chǎn)線自動化
用RFID技術(shù)在生產(chǎn)流水線上實現(xiàn)自動控制、監(jiān)視,提高生產(chǎn)率,改進生產(chǎn)方式,節(jié)約了成本。舉個例子以說明在生產(chǎn)線上應(yīng)用RFID技術(shù)的情況。
用于汽車裝配流水線。德國寶馬汽車公司在裝配流水線上應(yīng)用射頻卡,以盡可能大量地生產(chǎn)用戶定制的汽車。寶馬汽車的生產(chǎn)是基于用戶提出的要求式樣而生產(chǎn)的。用戶可以從上萬種內(nèi)部和外部選項中,選定自己所需車的顏色、引擎型號和輪胎式樣等。這樣一來,汽車裝配流水線上就得裝配上百種式樣的寶馬汽車,如果沒有一個高度組織的、復(fù)雜的控制系統(tǒng)是很難完成這樣復(fù)雜的任務(wù)的。寶馬公司在其裝配流水線上配有RFID系統(tǒng),使用可重復(fù)使用的射頻卡。該射頻卡上帶有汽車所需的所有詳細(xì)的要求,在每個工作點處都有讀寫器,這樣可以保證汽車在各個流水線位置,能毫不出錯地完成裝配任務(wù)。
(2)倉儲管理
將RFID系統(tǒng)用于智能倉庫貨物管理,能有效地解決與貨物流動有關(guān)的信息管理,不但增加了處理貨物的速度,還可監(jiān)視貨物的一切信息。射頻卡貼在貨物所通過的倉庫大門邊上,讀寫器和天線都放在叉車上,每個貨物都貼有條碼,所有條碼信息都被存儲在倉庫的中央計算機里,與該貨物有關(guān)的信息都能在計算機里查到。當(dāng)貨物出庫時,由另一讀寫器識別并告知中央計算它被放在哪個拖車上。這樣,管理中心可以實時地了解到已經(jīng)生產(chǎn)了多少產(chǎn)品和發(fā)送了多少產(chǎn)品。
(3)產(chǎn)品防偽
偽造問題在世界各地都是令人頭疼的問題,將射頻識別技術(shù)應(yīng)用在防偽領(lǐng)域有它自身的技術(shù)優(yōu)勢。防偽技術(shù)本身要求成本低,且難于偽造。射頻卡的成本就相對便宜,而芯片的制造需要有昂貴的芯片工廠,使偽造者望而卻步。射頻卡本身有內(nèi)存,可以儲存、修改與產(chǎn)品有關(guān)的數(shù)據(jù),利于銷售商使用;體積十分小、便于產(chǎn)品封裝。像電腦、激光打印機、電視等產(chǎn)品上都可使用。
(4)RFID卡收費
國外的各種交易大多利用各種卡來完成,而我國普遍采用現(xiàn)金交易。現(xiàn)金交易不方便也不安全,還容易出現(xiàn)稅收的漏洞。目前的收費卡多用磁卡、IC卡,而射頻卡也開始占據(jù)市場。原因是在一些惡劣的環(huán)境中,磁卡、IC卡容易損壞,而射頻卡則不易磨損,也不怕靜電及其它情況;同時,射頻卡用起來方便、快捷,甚至不用打開包,在讀寫器前搖晃一下,就完成收費。另外,還可同時識別幾張卡.并行收費,如公共汽車上的電子月票。我國大城市的公共汽車異常擁擠、環(huán)境條件差,射頻卡的使用有助于改善這種情況。
4.3管理與數(shù)據(jù)統(tǒng)計領(lǐng)域
(1)畜牧管理
該領(lǐng)域的發(fā)展起步于賽馬的識別,是用小玻璃封裝的射頻卡植于動物皮下。射頻卡大約10mm長,內(nèi)有一個線圈,約1000圈的細(xì)線繞在鐵氧體上,讀寫距離是十幾cm。從賽馬識別發(fā)展到了標(biāo)識牲畜。牲畜的識別提供了現(xiàn)代化管理牧場的方法。
(2)運動計時
在馬拉松比賽中,由于人員太多,有時第一個出發(fā)的人同最后一個出發(fā)的人能相隔40分鐘。如果沒有一個精確的計時裝置,就會出現(xiàn)差錯。射頻卡應(yīng)用于馬拉松比賽中,運動員在自己的鞋帶上很方便地系上射頻卡,在比賽的起跑線和終點線處放置帶有微型天線的小墊片。當(dāng)運動員越過此墊片時,計時系統(tǒng)便會接收運動員所帶的射頻卡發(fā)出的ID號,并記錄當(dāng)時的時間。這樣,每個運動員都會有自己的起始時間和結(jié)束時間,不會出現(xiàn)不公平競爭的可能性了。在比賽路線中,如果每隔5km就設(shè)置這樣一個墊片,還可以很方便地記錄運動員在每個階段所用的時間。
RFID還可應(yīng)用于汽車大獎賽上的精確計時。在跑道下面按照一定的距離間隔埋入一系列的
天線,這些天線與讀寫器相連,而射頻卡安裝到賽車前方。當(dāng)賽車每越過一個天線時,賽車的ID號和時間就被記錄下來,并存儲到中央計算機內(nèi)。這樣到比賽結(jié)束時,每個參賽選手將會有一個準(zhǔn)確的結(jié)果。
4.4交通運輸領(lǐng)域
(1)高速公路自動收費及交通管理
高速公路自動收費系統(tǒng)是射頻識別技術(shù)最成功的應(yīng)用之一。目前,中國的高速公路發(fā)展非常快,而高速公路收費卻存在一些問題:一是在收費站口,許多車輛要停車排隊,成為交通瓶頸問題;二是少數(shù)不法的收費員貪污路費,使國家損失了相當(dāng)?shù)呢斦杖搿FID技術(shù)應(yīng)用在高速公路自動收費上,能夠充分體現(xiàn)它非接觸識別的優(yōu)勢——讓車輛高速通過收費站的同時自動完成收費,同時可以解決收費員貪污路費及交通擁堵的問題。利用射頻識別技術(shù)的不停車高速公路自動收費系統(tǒng)是將來的發(fā)展方向;人工收費,包括IC卡的停車收費方式,終將會被淘汰。預(yù)計在未來10年內(nèi),高速公路自動收費系統(tǒng)將有數(shù)十億元的需求。
在城市交通方面,解決交通日趨擁擠問題不能只依賴于修路。加強交通的指揮、控制、疏導(dǎo),提高道路的利用率,深挖現(xiàn)有交通潛能也是非常重要的;而基于RFID技術(shù)的交通管理系統(tǒng)可實現(xiàn)自動查處違章車輛,記錄違章情況。另外,公共汽車站實時跟蹤指示公共汽車到站時間及自動顯示乘客信息,會給乘客帶來很大的方便。
(2)火車和貨運集裝箱的識別
在火車運營中,使用RFID系統(tǒng)很大的優(yōu)勢在于:火車是按既定路線運行的,因此肯定要通過設(shè)定的讀寫器的地點。通過讀到的數(shù)據(jù),能夠得到火車的身份、監(jiān)控火車的完整性,以防止遺漏在鐵軌上的車廂發(fā)生撞車事故,同時能在車站將車廂重新編組。起初的努力是用超音波和雷達(dá)測距系統(tǒng)讀出車廂側(cè)的條碼,現(xiàn)在被RFID系統(tǒng)取代。射頻卡一般安在車廂頂邊,讀寫器安在鐵路沿線,就可得到火車的實時信息及車廂內(nèi)裝的物品信息。
目前,射頻自動識別系統(tǒng)的安裝遍布全國14個鐵路局。2001年3月1日,鐵道部正式聯(lián)網(wǎng)啟用車次車號自動識別系統(tǒng),為自備車企業(yè)、合資鐵路和地方鐵路實現(xiàn)信息化智能運輸管理提供了重要良機。
RFID是射頻識別技術(shù)的英文(Radio Frequency Identification)的縮寫,射頻識別技術(shù)是20世紀(jì)90年代開始興起的一種自動識別技術(shù),射頻識別技術(shù)是一項利用射頻信號通過空間耦合(交變磁場或電磁場)實現(xiàn)無接觸信息傳遞并通過所傳遞的信息達(dá)到識別目的的技術(shù)。
無線射頻識別技術(shù)(RFID)已經(jīng)成為一個很熱門的話題。據(jù)業(yè)內(nèi)人士預(yù)測,RFID技術(shù)市場將在未來五年內(nèi)在新的產(chǎn)品與服務(wù)上帶來30至100億美金的商機,隨之而來的還有服務(wù)器、資料儲存系統(tǒng)、資料庫程序、商業(yè)管理軟件、顧問服務(wù),以及其他電腦基礎(chǔ)建設(shè)的龐大需求。
或許這些預(yù)測過于樂觀,但RFID將會成為未來的一個巨大市場是毫無疑問的。許多高科技公司正在加緊開發(fā)RFID專用的軟件和硬件,這些公司包括英特爾、微軟、甲骨文、sap和sun。
二、射頻識別技術(shù)發(fā)展歷史
從信息傳遞的基本原理來說,射頻識別技術(shù)在低頻段基于變壓器耦合模型(初級與次級之間的能量傳遞及信號傳遞),在高頻段基于雷達(dá)探測目標(biāo)的空間耦合模型(雷達(dá)發(fā)射電磁波信號碰到目標(biāo)后攜帶目標(biāo)信息返回雷達(dá)接收機)。1948年哈里斯托克曼發(fā)表的利用反射功率的通信奠定了射頻識別技術(shù)的理論基礎(chǔ)。
射頻識別技術(shù)的發(fā)展可按十年期劃分如下:
1940-1950年:雷達(dá)的改進和應(yīng)用催生了射頻識別技術(shù),1948年奠定了射頻識別技術(shù)的理論基礎(chǔ)。
1950-1960年:早期射頻識別技術(shù)的探索階段,主要處于實驗室實驗研究。
1960-1970年:射頻識別技術(shù)的理論得到了發(fā)展,開始了一些應(yīng)用嘗試。
1970-1980年:射頻識別技術(shù)與產(chǎn)品研發(fā)處于一個大發(fā)展時期,各種射頻識別技術(shù)測試得到加速。出現(xiàn)了一些最早的射頻識別應(yīng)用。
1980-1990年:射頻識別技術(shù)及產(chǎn)品進入商業(yè)應(yīng)用階段,各種規(guī)模應(yīng)用開始出現(xiàn)。
1990-2000年:射頻識別技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化問題日趨得到重視,射頻識別產(chǎn)品得到廣泛采用,射頻識別產(chǎn)品逐漸成為人們生活中的一部分。
2000年后:標(biāo)準(zhǔn)化問題日趨為人們所重視,射頻識別產(chǎn)品種類更加豐富,有源電子標(biāo)簽、無源電子標(biāo)簽及半無源電子標(biāo)簽均得到發(fā)展,電子標(biāo)簽成本不斷降低,規(guī)模應(yīng)用行業(yè)擴大。
至今,射頻識別技術(shù)的理論得到豐富和完善。單芯片電子標(biāo)簽、多電子標(biāo)簽識讀、無線可讀可寫、無源電子標(biāo)簽的遠(yuǎn)距離識別、適應(yīng)高速移動物體的射頻識別技術(shù)與產(chǎn)品正在成為現(xiàn)實并走向應(yīng)用。
三、無線射頻識別技術(shù)
RFID系統(tǒng)的組成及其工作原理
RFID系統(tǒng)因應(yīng)用不同其組成會有所不同,但基本都由電子標(biāo)簽(Tag)、閱讀器(Reader)和數(shù)據(jù)交換與管理系統(tǒng)(Processor)三大部分組成。電子標(biāo)簽(或稱射頻卡、應(yīng)答器等),由耦合元件及芯片組成,其中飽含帶加密邏輯、串行EEPROM(電可擦除及可編程式只讀存儲器)、微處理器CPU以及射頻收發(fā)及相關(guān)電路。
電子標(biāo)簽具有智能讀寫和加密通信的功能,它是通過無線電波與讀寫設(shè)備進行數(shù)據(jù)交換,工作的能量是由閱讀器發(fā)出的射頻脈沖提供。閱讀器,有時也被稱為查詢器、讀寫器或讀出裝置,主要由無線收發(fā)模塊、天線、控制模塊及接口電路等組成。閱讀器可將主機的讀寫命令傳送到電子標(biāo)簽,再把從主機發(fā)往電子標(biāo)簽的數(shù)據(jù)加密,將電子標(biāo)簽返回的數(shù)據(jù)解密后送到主機。數(shù)據(jù)交換與管理系統(tǒng)主要完成數(shù)據(jù)信息的存儲及管理、對卡進行讀寫控制等。
RFID系統(tǒng)的工作原理如下:閱讀器將要發(fā)送的信息,經(jīng)編碼后加載在某一頻率的載波信號上經(jīng)天線向外發(fā)送,進入閱讀器工作區(qū)域的電子標(biāo)簽接收此脈沖信號,卡內(nèi)芯片中的有關(guān)電路對此信號進行調(diào)制、解碼、解密,然后對命令請求、密碼、權(quán)限等進行判斷。若為讀命令,控制邏輯電路則從存儲器中讀取有關(guān)信息,經(jīng)加密、編碼、調(diào)制后通過卡內(nèi)天線再發(fā)送給閱讀器,閱讀器對接收到的信號進行解調(diào)、解碼、解密后送至中央信息系統(tǒng)進行有關(guān)數(shù)據(jù)處理;若為修改信息的寫命令,有關(guān)控制邏輯引起的內(nèi)部電荷泵提升工作電壓,提供擦寫EEPROM中的內(nèi)容進行改寫,若經(jīng)判斷其對應(yīng)的密碼和權(quán)限不符,則返回出錯信息。
在RFID系統(tǒng)中,閱讀器必須在可閱讀的距離范圍內(nèi)產(chǎn)生一個合適的能量場以激勵電子標(biāo)簽。在當(dāng)前有關(guān)的射頻約束下,歐洲的大部分地區(qū)各向同性有效輻射功率限制在500mW,這樣的輻射功率在870MHz,可近似達(dá)到0.7米。美國、加拿大以及其他一些國家,無需授權(quán)的輻射約束各向同性輻射功率為4W,這樣的功率將達(dá)到2米的閱讀距離,在獲得授權(quán)的情況下,在美國發(fā)射30W的功率將使閱讀區(qū)增大到5.5米左右。
RFID技術(shù)的分類
RFID技術(shù)的分類方式常見的有下面四種:
根據(jù)電子標(biāo)簽工作頻率的不同通常可分為低頻(30kHz~300kHz)、中頻(3MHz~30MHz)和高頻系統(tǒng)(300MHz~3GHz)。RFID系統(tǒng)的常見工作頻率有低頻125kHz、134.2kHz,中頻13.56MHz,高頻860MHz~930MHz、2.45GHz、5.8GHz等。
低頻系統(tǒng)特點是電子標(biāo)簽內(nèi)保存的數(shù)據(jù)量較少,閱讀距離較短,電子標(biāo)簽外形多樣,閱讀天線方向性不強等。主要用于短距離、低成本的應(yīng)用中,如多數(shù)的門禁控制、校園卡、煤氣表、水表等;中頻系統(tǒng)則用于需傳送大量數(shù)據(jù)的應(yīng)用系統(tǒng);高頻系統(tǒng)的特點是電子標(biāo)簽及閱讀器成本均較高,標(biāo)簽內(nèi)保存的數(shù)據(jù)量較大,閱讀距離較遠(yuǎn)(可達(dá)十幾米),適應(yīng)物體高速運動,性能好。閱讀天線及電子標(biāo)簽天線均有較強的方向性,但其天線寬波束方向較窄且價格較高,主要用于需要較長的讀寫距離和高讀寫速度的場合,多在火車監(jiān)控、高速公路收費等系統(tǒng)中應(yīng)用。
根據(jù)電子標(biāo)簽的不同可分為可讀寫卡(RW)、一次寫入多次讀出卡(WORM)和只讀卡(RO)。RW卡一般比WORM卡和RO卡貴得多,如電話卡、信用卡等;WORM卡是用戶可以一次性寫入的卡,寫入后數(shù)據(jù)不能改變,比RW卡要便宜;RO卡存有一個唯一的號碼,不能逐改,保證了安全性。
根據(jù)電子標(biāo)簽的有源和無源又可分為有源的和無源的。有源電子標(biāo)簽使用卡內(nèi)電流的能量、識別距離較長,可達(dá)十幾米,但是它的壽命有限(3~10年),且價格較高;無源電子標(biāo)簽不含電池,它接收到閱讀器(讀出裝置)發(fā)出的微波信號后,利用閱讀器發(fā)射的電磁波提供能量,一般可做到免維護、重量輕、體積小、壽命長、較便宜,但它的發(fā)射距離受限制,一般是幾十厘米,且需要閱讀器的發(fā)射功率大。
根據(jù)電子標(biāo)簽調(diào)制方式的不同還可分為主動式(Active tag)和被動式(Passive tag)。主動式的電子標(biāo)簽用自身的射頻能量主動地發(fā)送數(shù)據(jù)給讀寫器,主要用于有障礙物的應(yīng)用中,距離較遠(yuǎn)(可達(dá)30米);被動式的電子標(biāo)簽,使用調(diào)制散射方式發(fā)射數(shù)據(jù),它必須利用閱讀器讀寫器的載波調(diào)制自己的信號,適宜在門禁或交通的應(yīng)用中使用。
四、無線射頻識別技術(shù)改變生活
RFID是通過無線電波掃描基于芯片的電子標(biāo)簽,以實現(xiàn)對物體的識別。這是一項應(yīng)用前景非常廣泛的網(wǎng)絡(luò)技術(shù),它實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)與物理世界的聯(lián)絡(luò)。RFID芯片只有螞蟻頭大小,很容易嵌入任何商品標(biāo)簽。德國的世界杯門票就是未來票務(wù)革新的一個開端。未來的足球賽、大型演唱會、大型國際會議,甚至緊缺的機票、火車票都可以通過RFID實現(xiàn)有效管理,杜絕倒票和其他不安全因素。
在安保領(lǐng)域,RFID技術(shù)應(yīng)用也開始普及,德國法蘭克福機場與日本東京機場聯(lián)合應(yīng)用該技術(shù),提高行李安檢效率。法蘭克福機場電子掃描儀檢測的數(shù)據(jù),東京也很快能看到。在美國有近100萬個家庭寵物攜帶有這種芯片,一旦寵物走失,主人能很快地找回。2004年9月,日本的一家私立小學(xué)在學(xué)生書包上也安裝了RFID芯片,家長能隨時知道孩子的去處。 2004年底的印度洋大海嘯后,死難者遺體的鑒定成了一大難事,而今后游客只要注射了RFID芯片,在任何地方遇到事故或被劫持,就能很快被發(fā)現(xiàn)。
五、無線射頻識別技術(shù)發(fā)展存在的問題
RFID技術(shù)發(fā)展的前景是難以估量的,從廚房到展覽館,從超市到迪斯科舞廳,可以說沒有哪個經(jīng)濟領(lǐng)域的分支可以不應(yīng)用RFID的。然而,這一技術(shù)的應(yīng)用可能也會產(chǎn)生某些負(fù)面影響。例如:RFID芯片的普遍應(yīng)用將大大減少零售業(yè)的人力需求,這將可能導(dǎo)致員工的失業(yè),并引起員工對新技術(shù)的抵觸情緒。
由于RFID技術(shù)的來臨太快,許多技術(shù)細(xì)節(jié)問題也還沒有得到解決。到目前為止,RFID技術(shù)還沒有最終的標(biāo)準(zhǔn)和統(tǒng)一的頻率。歐洲RFID系統(tǒng)發(fā)射的是一種頻率,美國發(fā)射的是另一種頻率。另外,無線電波的發(fā)射受到液體和金屬的影響,因此,對飲料和罐頭這樣的商品應(yīng)用RFID還比較困難。重要的一點是還不清楚,誰來承擔(dān)新技術(shù)的開發(fā)成本,商業(yè)零售商和技術(shù)供應(yīng)商之間為此還存在爭論。
RFID的廣泛應(yīng)用還引起數(shù)據(jù)和消費者保護爭論。目前,全球都在關(guān)注美國關(guān)于解決消費者針對超市強行進入私人生活的話題。德國比勒費爾德民權(quán)聯(lián)合會也發(fā)起了捍衛(wèi)個人數(shù)據(jù)隱私的倡議,反對所謂的間諜芯片。該機構(gòu)認(rèn)為,隨著RFID芯片越來越容易地被隱藏在鞋子或衣服里,完全有理由相信,未來這種芯片的掃描儀或識別器也會被安裝在墻上、門檻里、加油站柱子上或樓梯上,企業(yè)可以用來隨時隨地監(jiān)控員工或消費者的行為。
批評者是否夸大了RFID的負(fù)面影響還有待質(zhì)疑,事實上目前RFID芯片的無線電波發(fā)射范圍還很有限。
關(guān)鍵詞:RFID現(xiàn)代物流管理智能化物流管理
射頻識別技術(shù)是無線通信IC和天線所構(gòu)成的組件的通稱。它的成品有著各式各樣的形狀和大小,不過其基本的卡片型、硬幣型及有印刷天線的紙張等,不過其基本的功能卻是一樣的,只要配搭專用的讀寫器(READER/WRITER),就可以從外部讀取或?qū)懭胄畔ⅰ?/p>
但這種僅能提供單一功能的RFID,卻扮演了實現(xiàn)ubiquitoous(網(wǎng)路無所不在)社會的牽線者,正牽起一股狂大的旋風(fēng)。服飾業(yè)、食品業(yè)、物流業(yè)等許多業(yè)界已開始認(rèn)真思考以此項技術(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的條形碼系統(tǒng)。在歐美各國,包括了美國的WalMart、英國的特易購Tesco、德國的Metro等大型的連鎖式零售企業(yè),都以提升公司內(nèi)部物流系統(tǒng)的效率為目標(biāo),相繼宣布未來將在2005-2006年間,正式采用RFID系統(tǒng)。
由此可見,無線射頻識別技術(shù)已經(jīng)在全球的零售業(yè)界掀起了一股旋風(fēng),而與其休戚與共的現(xiàn)代物流業(yè),當(dāng)然也不可避免地卷入了這一旋渦。
現(xiàn)代智能化物流管理
現(xiàn)代的物流,是以物流企業(yè)為主體、以第三方物流配送服務(wù)為主要形式、由物流和信息流相結(jié)合的、涉及供應(yīng)鏈全過程的現(xiàn)代物流系統(tǒng)。在信息化時代里面,隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、電子商務(wù)、交通運輸和管理的現(xiàn)代化,現(xiàn)代物流配送也將在運輸網(wǎng)絡(luò)合理化和銷售網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)化的基礎(chǔ)上,實現(xiàn)整個物流系統(tǒng)管理的電子化及信息化,配送各環(huán)節(jié)作業(yè)的自動化和智能化,從而進入以網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和電子商務(wù)為代表的物流配送的新時期。
此外,現(xiàn)代物流表現(xiàn)為企業(yè)生產(chǎn)與運輸一體化的供應(yīng)鏈管理與服務(wù)。其中貨物運輸所需的成本、時間及貨物在途的狀態(tài)控制是整個供應(yīng)鏈管理過程中的重要環(huán)節(jié)。而將射頻識別技術(shù)RFID與現(xiàn)代的物流管理相結(jié)合,將會極大地提升物流管理各個環(huán)節(jié)的智能化水平和服務(wù)水平,其勢必成為21世紀(jì)現(xiàn)代物流發(fā)展的不可逆轉(zhuǎn)的趨勢。
射頻識別技術(shù)的技術(shù)優(yōu)勢分析
傳統(tǒng)的自動識別技術(shù)的主要功能是提供關(guān)于個人、動物、貨物和商品的區(qū)別于他物的相關(guān)信息。在當(dāng)今的服務(wù)領(lǐng)域、在商品銷售與后勤分配領(lǐng)域、以及在商業(yè)部門、在生產(chǎn)企業(yè)和材料流通等領(lǐng)域自動識別技術(shù)己得到了快速的普及和應(yīng)用。
條形碼技術(shù),曾在識別系統(tǒng)領(lǐng)域引起了一場革命并得到了廣泛的應(yīng)用。但是現(xiàn)在這種技術(shù)在許多場合已經(jīng)不能滿足人們的需要了。條形碼雖然很便宜,但它的存儲能力小、不能改寫等的缺點均限制了它在自動識別領(lǐng)域的應(yīng)用。
在這樣特殊的歷史背景底下,在我們對大存儲量信息載體和無線信息交換方式的需求下面,RFID技術(shù)應(yīng)運而生。而要把自動識別技術(shù)與現(xiàn)代的物流管理相結(jié)合,在技術(shù)的實際應(yīng)用當(dāng)中提高物流管理的效率和效益,RFID技術(shù)較之以傳統(tǒng)的識別技術(shù),具有其自身獨特的技術(shù)優(yōu)勢(見表1):
射頻識別技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢分析
無論是傳統(tǒng)的管理方式,還是現(xiàn)代更強調(diào)智能化的管理方式,物流管理的最終目標(biāo)都是要通過向商品流通過程當(dāng)中不同的對象提品或服務(wù)以換取利潤。因此,商品從生產(chǎn)、儲存、運輸?shù)搅魍?這一完整的物流管理的流程里面,RFID智能射頻識別技術(shù)的應(yīng)用,能幫助我們在其中不同的范圍或領(lǐng)域內(nèi)改進業(yè)務(wù)
的效率和效益,這具體表現(xiàn)在以下幾個方面:
零售領(lǐng)域
無論是一包糖果,還是一臺冰箱或者電視機,在外包裝上加印規(guī)范的條形碼,已經(jīng)是絕大多數(shù)企業(yè)生產(chǎn)過程中一個常規(guī)的步驟。在商品流通企業(yè),例如大型超市,店員通過掃描條形碼來結(jié)賬和統(tǒng)計庫存也是司空見慣的一個場景。
然而,這一場景可能很快要成為歷史,產(chǎn)品包裝上的條形碼可能將要消失,而由加貼或者隱藏在包裝內(nèi)的智能識別標(biāo)簽(RFID)取而代之。RFID的應(yīng)用,將使企業(yè)的產(chǎn)品和商品信息統(tǒng)計在無形中自動完成,大大提高運營效率。
物流運輸領(lǐng)域
在商品出貨運輸?shù)倪^程中,RFID系統(tǒng)可以指導(dǎo)和跟蹤貨物運輸?shù)椒诸惖牡攸c,通過實時收集的貨物信息,調(diào)度和分配運輸工具的有效工作時間。此外,它還能幫助我們完成諸如:集裝箱檢視、集裝箱分艙、內(nèi)裝貨物的核對和確認(rèn),以及發(fā)貨單打印等工作。
在該領(lǐng)域內(nèi)RFID的廣泛應(yīng)用,能夠使得貨物運輸過程中人為參與因素大量地減少,籍此獲取更準(zhǔn)確的貨物信息,實現(xiàn)貨物有效的在途控制。同時,進一步降低物流成本,提高生產(chǎn)效率。對管理者而言,就是可以隨時地監(jiān)控全局,更好地調(diào)整資源和勞動力的配置。
商品庫存領(lǐng)域
智能化的庫存管理,能夠幫助我們精確地監(jiān)控產(chǎn)品的流動情況,實現(xiàn)庫存狀況的實時控制,從而提高生產(chǎn)透明度和生產(chǎn)效率。
RFID技術(shù)的運用,能使我們通過無線射頻信息的收集而直接完成商品的入庫工作。貨物的實時位置和運動信息,都直接由RFID系統(tǒng)進行實時跟蹤,倉庫工作人員只需借助RFID的收發(fā)天線和讀寫器的幫助,即可把貨物的信息記錄入庫。同時,RFID系統(tǒng)還可以根據(jù)貨物標(biāo)簽中所記錄的有關(guān)數(shù)量和體積等的信息,指示出最合適的倉儲位置,以達(dá)到倉儲空間的最優(yōu)化利用。而在貨物清點的過程當(dāng)中,也可以通過自動跟蹤RFID標(biāo)簽,極大地提高清點工作的透明度和效率。
生產(chǎn)領(lǐng)域
預(yù)計1個月內(nèi)審稿 部級期刊
中國電子器材總公司主辦
預(yù)計1個月內(nèi)審稿 部級期刊
中國電子科技集團有限公司主辦
預(yù)計1個月內(nèi)審稿 省級期刊
重慶市通信管理局主辦
預(yù)計1個月內(nèi)審稿 部級期刊
國家無線電監(jiān)測中心主辦
預(yù)計1-3個月審稿 部級期刊
中國電子學(xué)會生產(chǎn)技術(shù)學(xué)分會;信息產(chǎn)業(yè)部珠三角電子行業(yè)職業(yè)技術(shù)能鑒定培訓(xùn)中心;深圳市電子商會;香港盈拓科技咨詢服務(wù)有限公司主辦