头æ¡ç›®å½•
RFID技术在å±é™©å“物æµç®¡ç†ä¸­çš„应用
2011-01-30 16:40  ???:2795

  引言 

  éšç€æˆ‘国工业化进程的ä¸æ–­æŽ¨è¿›ï¼Œå„大工业城市的å‘展规模也é€æ­¥æ‰©å¤§ï¼Œä¼ä¸šå’Œç¤¾ä¼šå¯¹å±é™©åŒ–工原料的需求也ä¸æ–­å¢žåŠ ï¼Œå±é™©å“物æµä½œä¸ºç‰©æµé¢†åŸŸçš„一个分支,其作用和影å“也é€æ¸æ˜¾çŽ°ã€‚我国å±é™©å“物æµç®¡ç†è¿˜å¤„于起步阶段,大部分å±é™©å“的物æµè¿ä½œä»æ˜¯æ²¿ç”¨ä¼ ç»Ÿæ™®é€šè´§ç‰©çš„物æµæ“作,安全事故时有å‘生。å±é™©å“物æµçš„特殊性,更需è¦å¼ºè°ƒå®‰å…¨æ€§ï¼Œå»ºç«‹å±é™©å“的现代物æµç®¡ç†ä½“系具有特殊æ„义,表现在以下几个方é¢ã€‚

  (1)加强å±é™©å“的物æµç®¡ç†æ˜¯ç¤¾ä¼šç¨³å®šçš„å‰ææ¡ä»¶ï¼› 
  (2)加强å±é™©å“的物æµç®¡ç†æ˜¯ç›¸å…³å•ä½ç”Ÿå­˜å‘展的需è¦ï¼› 
  (3)加强å±é™©å“的物æµç®¡ç†æ˜¯ç§‘技进步的ä¿éšœã€‚

  在å±é™©å“物æµç®¡ç†ä½“系建设的过程中,针对信æ¯å‡†ç¡®æ€§å’ŒåŠæ—¶æ€§ç­‰çš„严格è¦æ±‚,广泛采用了å„ç§æœ€æ–°çš„ä¿¡æ¯æŠ€æœ¯æˆæžœã€‚RFID技术能够显著增强å±é™©å“物æµç³»ç»Ÿçš„跟踪和追溯能力,具有广泛的应用å‰æ™¯ï¼ŒæŽ¢è®¨RFID技术在å±é™©å“物æµç®¡ç†ä¸­çš„应用有ç€å分é‡è¦çš„实际æ„义。  [next]

  1 å±é™©å“物æµç®¡ç†ä½“系与RFID技术 

  1.1 å±é™©å“物æµç®¡ç†ä½“系的基本框架 

  å±é™©å“物æµç®¡ç†æ˜¯ä¸€é¡¹å¤æ‚的系统工程,应用信æ¯æŠ€æœ¯åŠ å¼ºå±é™©å“物æµä¿¡æ¯æŠ€æœ¯åŠ å¼ºå±é™©å“物æµç®¡ç†ä½“系的建设,有助于æå‡å±é™©å“物æµç®¡ç†çš„水平。å±é™©å“物æµç®¡ç†ä½“系建设应éµå¾ªå¦‚下三个原则: 

  (1)高效准确地记录和维护å±é™©å“的基本信æ¯ï¼š 
  (2)能够准确æä¾›å±é™©å“安全实时数æ®å’ŒåŽ†å²æ•°æ®ï¼Œè¾…助管ç†è€…制订计划和决策: 
  (3)程åºæ¨¡å¼åŒ–,能使系统ä¸æ–­å‡çº§å’Œä¸Žå…¶ä»–系统无ç¼å¯¹æŽ¥ã€‚

  总体上讲,å±é™©å“物æµç®¡ç†ä½“系的核心功能部分主è¦åŒ…括客户æœåŠ¡ç³»ç»Ÿã€ç‰©æµèµ„æºè°ƒåº¦ç³»ç»Ÿã€æ•°ç ä»“库应用系统ã€æ•°ç é…é€åº”用系统ã€å®žæ—¶ä¿¡æ¯é‡‡é›†ç³»ç»Ÿäº”大部分。其组æˆå¦‚图1所示。


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  1.2 RFID技术 

  RFID (Radio Frequency Identification)技术是自动识别技术的一ç§ï¼Œä¹Ÿç§°ä¸ºæ— çº¿å°„频识别技术。是从2O世纪9O年代兴起的一项自动识别技术。它利用无线射频方å¼è¿›è¡ŒéžæŽ¥è§¦åŒå‘通信. 以达到识别目的并交æ¢æ•°æ®ã€‚与ç£å¡ã€ICå¡ç­‰æŽ¥è§¦å¼è¯†åˆ«æŠ€æœ¯ä¸åŒï¼ŒRFID系统的电å­æ ‡ç­¾å’Œé˜…读器之间无需物ç†æŽ¥è§¦å°±å¯å®Œæˆè¯†åˆ«ï¼Œå› æ­¤ï¼Œå®ƒå¯å®žçŽ°å¤šç›®æ ‡è¯†åˆ«ã€è¿åŠ¨ç›®æ ‡è¯†åˆ«ï¼Œå¯åœ¨æ›´å¹¿æ³›çš„场åˆä¸­åº”用。

  完整的自动识别计算机管ç†ç³»ç»ŸåŒ…括自动识别系统(Auto Identification System,AIDS)ã€åº”用程åºæŽ¥El(Ap―plication Interface,API)和应用系统软件(Application Software)。å³è‡ªåŠ¨è¯†åˆ«ç³»ç»Ÿå®Œæˆç³»ç»Ÿçš„采集和存储工作,应用系统软件对自动识别系统所采集的数æ®è¿›è¡Œåº”用处ç†ï¼Œè€Œåº”用程åºæŽ¥å£è½¯ä»¶åˆ™æ供自动识别系统和应用系统软件之间的通信接å£ã€‚

  RFID系统一般由电å­æ ‡ç­¾(Tag)ã€é˜…读器(Read Device)以åŠç®¡ç†ç³»ç»Ÿ(软件)ã€æ•°æ®äº¤æ¢ç­‰ç»„æˆã€‚在典型的RFID系统中,最为直观的外部设备就是电å­æ ‡ç­¾ä¸Žé˜…读器。电å­æ ‡ç­¾åœ¨å®žé™…应用中,必须给它供电æ‰èƒ½å·¥ä½œã€‚

  按照标签获å–电能的方å¼ä¸åŒï¼Œåˆ†ä¸ºä¸»åŠ¨å¼æ ‡ç­¾å’Œè¢«åŠ¨å¼æ ‡ç­¾ã€‚主动å¼æ ‡ç­¾å†…部自带电池进行供电,它的电能充足,工作å¯é æ€§é«˜ï¼Œä¿¡å·ä¼ é€çš„è·ç¦»è¿œã€‚被动å¼æ ‡ç­¾å†…部ä¸å¸¦ç”µæ± ï¼Œè¦é å¤–ç•Œæ供能é‡æ‰èƒ½æ­£å¸¸å·¥ä½œã€‚被动å¼æ ‡ç­¾å…¸åž‹çš„产生电能的装置是天线与线圈,当标签进入系统的工作区域,天线接收到特定的电ç£æ³¢ï¼Œçº¿åœˆå°±ä¼šäº§ç”Ÿæ„Ÿåº”电æµï¼Œå†ç»è¿‡æ•´æµç”µè·¯ç»™æ ‡ç­¾ä¾›ç”µã€‚被动å¼æ ‡ç­¾å…·æœ‰æ°¸ä¹…的使用期。根æ®å†…部使用存储器类型的ä¸åŒï¼Œæ ‡ç­¾å¯ä»¥åˆ†ä¸ºåªè¯»æ ‡ç­¾ä¸Žå¯è¯»å¯å†™æ ‡ç­¾ã€‚åªè¯»æ ‡ç­¾å†…部åªæœ‰åªè¯»å­˜å‚¨å™¨ROMã€éšå³å­˜å‚¨å™¨RAM,一般还有缓冲存储器。å¯è¯»å¯å†™æ ‡ç­¾å†…部的存储器除了ROMã€RAM和缓冲存储器之外,还有éžæ´»åŠ¨å¯ç¼–程记忆存储器。这ç§å­˜å‚¨å™¨é™¤äº†å­˜å‚¨æ•°æ®åŠŸèƒ½å¤–,还具有在适当的æ¡ä»¶ä¸‹å…许多次写入数æ®çš„功能。

  阅读器也称为信å·æŽ¥æ”¶æœºæˆ–者读写器。阅读器的基本功能就是æ供与标签进行数æ®ä¼ è¾“的途径。å¦å¤–,阅读器还æ供相当å¤æ‚çš„ä¿¡å·çŠ¶æ€æŽ§åˆ¶ã€å¥‡å¶é”™è¯¯æ ¡éªŒä¸Žæ›´æ­£åŠŸèƒ½ç­‰ã€‚标签中除了存储需è¦ä¼ è¾“çš„ä¿¡æ¯å¤–,还必须å«æœ‰ä¸€å®šçš„附加信æ¯ï¼Œå¦‚错误校验信æ¯ç­‰ã€‚识别数æ®ä¿¡æ¯å’Œé™„加信æ¯æŒ‰ç…§ä¸€å®šçš„结构编制在一起,并按照特定的顺åºå‘外å‘é€ã€‚阅读器通过接收到的附加信æ¯æ¥æŽ§åˆ¶æ•°æ®æµçš„å‘é€ã€‚一旦到达阅读器的信æ¯è¢«æ­£ç¡®çš„接收和泽解åŽï¼Œé˜…读器通过特定的算法决定是å¦éœ€è¦å‘射机对å‘é€çš„ä¿¡å·é‡å‘一次,或者知é“å‘射器åœæ­¢å‘ä¿¡å·ï¼Œè¿™å°±æ˜¯â€œå‘½ä»¤å“应åè®®â€ã€‚使用这ç§å议,å³ä½¿åœ¨å¾ˆçŸ­çš„时间ã€å¾ˆå°çš„空间也å¯ä»¥é˜…读多个标签,å¯ä»¥æœ‰æ•ˆåœ°é˜²æ­¢â€œæ¬ºéª—问题â€çš„产生。RFID系统的信æ¯æµå¦‚图2所示。  [next]


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  2 å±é™©å“物æµç®¡ç†ä¸­RFID技术的应用 

  F.I.Khanå’ŒS.A.Abbasi通过对1926年到1997å¹´çš„3 222次å±é™©åŒ–å­¦å“事故分æžï¼Œå¾—出这样的结论:有54%的事故是å‘生在固定设施,41%的事故å‘生在è¿è¾“过程中,5%是两者皆有。如果考虑对生命和财产造æˆçš„伤害程度,在å„ç§ä¸åŒçš„è¿è¾“æ–¹å¼ä¸­ï¼Œå…¬è·¯è¿è¾“是最å±é™©çš„。因为公路往往通过人å£è¾ƒå¯†é›†çš„区域,一般æ¥è¯´å…¬è·¯è¿è¾“较é“è·¯ã€æ°´è·¯è¿è¾“事故å‘生率高。因此,åˆç†é€‰æ‹©å±é™©å“公路è¿é‡ã€è·¯å¾„等问题æˆä¸ºå…³æ³¨çš„焦点。而此时RFID技术为å±é™©å“物æµè¿‡ç¨‹çš„跟踪ã€ç›‘控ã€ç®¡ç†ç­‰æ供了技术支撑和为事故å‘生åŽçš„应急处ç†æ供了技术上的ä¿éšœã€‚

  2.1 å±é™©å“è¿è¾“剠

  在仓库的进货å£ï¼Œå¤–包装上加装了RFID标签的å±é™©å“货物通过门å£çš„,RFID阅读器便自动采集货物的信æ¯ï¼Œå®Œæˆç›˜ç‚¹å¹¶å°†ä¿¡æ¯è¾“入主机系统数æ®åº“。入库åŽï¼Œé€šè¿‡é˜…读器自动完æˆæ¸…点作业,并更新库存信æ¯ã€‚å‘货时,RFID阅读器å¯è‡ªåŠ¨æ›´æ–°åº“存信æ¯å¹¶å®žçŽ°å¯¹è´§ç‰©çš„实时追踪。

  2.2 å±é™©å“è¿è¾“中 

  å±é™©å“在è¿é€”中,借助沿途设置的RFID监测点,å³å¯å‡†ç¡®åœ°äº†è§£è´§ç‰©çš„ä½ç½®ä¸Žå®Œå¤‡æ€§ï¼Œåœ¨äº‹æ•…å‘生åŽï¼Œå¸æœºæ±‚æ´æ—¶ä¸çŸ¥é“自己所在ä½ç½®æ—¶ï¼Œé€šè¿‡ç›‘测点也能迅速得知事故å‘生的ä½ç½®ï¼Œä»Žè€Œä¿è¯äº†èƒ½åœ¨ç¬¬ä¸€æ—¶é—´é‡‡å–紧急救æ´æŽªæ–½ã€‚

  因在å±é™©å“物æµç®¡ç†è¿‡ç¨‹ä¸­ï¼Œä¸ºå‡å°‘å±é™©å“物æµè¿‡ç¨‹ä¸­çš„事故æŸå¤±ï¼Œ é™ä½Žå±é™©å“物æµé£Žé™©ï¼Œç›¸å…³ç®¡ç†éƒ¨é—¨åº”规划设计å±é™©å“物æµç½‘络,例如é™åˆ¶å±é™©å“è¿è¾“的路径,å±é™©å“è¿è¾“的时间,尽é‡é¿å…在人å£å¯†é›†çš„地区ã€æ—¶é—´è¿›è¡Œå±é™©å“物æµæ“作。故应用RFID技术å¯è·Ÿè¸ªã€ç›‘控è¿è¾“车辆的路径与时间。[next]

  3 RFID技术在我国å±é™©å“物æµç®¡ç†çš„建设 

  3.1 政府作用 

  RFID在中国市场的å‘展中,政府的推动起到了é‡è¦ä½œç”¨ã€‚从2005第二季度的数æ®æ¥çœ‹ï¼Œæ”¿åºœç›¸å…³åº”用å æ®äº†RFIDå„应用领域中最大的份é¢ï¼Œå…¶ä¸­ç¬¬äºŒä»£èº«ä»½è¯å¼€å§‹å…¨é¢å‘放,是我国RFID市场规模得以迅速扩大的最é‡è¦åŽŸå› ï¼š2005年第二季度,第二代身份è¯ä»¥åŠç›¸å…³äº§å“å æ®äº†æ•´ä¸ªå¸‚场38%的份é¢ï¼Œè¿œè¿œè¶…过其他应用。除了身份è¯ä»¥å¤–,政府也在其他领域推动RFID的应用,包括城市交通ã€é“è·¯ã€ç½‘å§ã€å±é™©ç‰©å“管ç†ç­‰æ–¹é¢ï¼Œè¿™äº›åº”用主è¦åˆ©ç”¨RFID读å–上的方便与高安全性带æ¥çš„防伪能力,政府的推动ä¸ä½†æ‹“展了我国RFID市场,åŒæ—¶ä¹Ÿå¸¦åŠ¨äº†ç›¸å…³äº§ä¸šçš„å‘展,有助于å‘展é…套环节ã€å®Œå–„RFID产业链,为其进一步å‘展æ供了æ¡ä»¶ã€‚虽然RFID被普é预计将在物æµã€ä¾›åº”链领域起到é‡å¤§ä½œç”¨ï¼Œä½†ä»Žç›®å‰å›½å†…应用状况æ¥çœ‹ï¼Œå¯¹äºŽäººçš„身份认è¯è¿˜æ˜¯RFID最主è¦çš„用途,而物æµã€ä¾›åº”链方é¢ä»ç„¶â€œé›·å£°å¤§ã€é›¨ç‚¹å°â€ï¼Œè¿™æ˜¯å› ä¸ºç›®å‰åˆ¶çº¦RFIDå‘展的几个主è¦é—®é¢˜â€• ― æˆæœ¬è¿‡é«˜ã€ç¼ºä¹ç»Ÿä¸€æ ‡å‡†ã€è¯†åˆ«çŽ‡æ¬ ä½³ã€éšç§æ‹…忧等等― ― 都没有得到很好的解决。

  3.2 æˆåŠŸå®žä¾‹ï¼šä¸Šæµ·ç™¾ä¸‡å±é™©å“钢瓶安装RFID标签 

  作为特大型城市,上海市使用装载å±é™©å“的钢瓶数é‡ç›¸å½“大。近年æ¥ï¼Œ 由于å„ç§åŽŸå› å‘生的装载å±é™©å“钢瓶泄æ¼ã€çˆ†ç‚¸äº‹æ•…,直接影å“了百姓的生活和生命安全,甚至造æˆéƒ¨åˆ†äººå‘˜çš„伤亡。其原因,大多å±é™©å“钢瓶ä¸èƒ½è¢«æœ‰æ•ˆçš„管ç†ã€è·Ÿè¸ªï¼šæœ‰çš„钢瓶已ç»è¿‡äº†æœ‰æ•ˆæœŸå´è¿˜åœ¨ä½¿ç”¨ï¼›æœ‰çš„钢瓶虽然在有效期内,å´å¤šå¹´æ²¡æœ‰è¿›è¡Œå¹´åº¦å®¡æ ¸æ£€éªŒï¼Œç­‰ç­‰ã€‚从人民群众生命财产安全的角度出å‘,上海市政府决心将全市上百万ç½è£…å±é™©å“钢瓶装上RFID标签,以便对它们进行有效监控和管ç†ã€‚

  该项目采用先进的RFID识别技术,æ¯ä¸ªé’¢ç“¶æ‹¥æœ‰å”¯ä¸€åºåˆ—å·ï¼Œ 由钢瓶收å‘部门把外部é€æ¥çš„钢瓶é€åˆ°æ£€éªŒéƒ¨é—¨è¿›è¡Œæ£€éªŒï¼Œåˆæ ¼åŽæŠŠç”µå­æ ‡ç­¾ä¸å¯é€†æ€§ç²˜è´´åœ¨é’¢ç“¶ä¸Šï¼Œå¹¶é€šè¿‡æ‰‹æŒå¼é˜…读器对钢瓶标签信æ¯è¿›è¡Œè¯†åˆ«å’Œæ•°æ®å†™å…¥ï¼Œç„¶åŽé€šè¿‡è®¡ç®—机串å£æŠŠæ•°æ®ä¸Šä¼ åˆ°æ•°æ®åº“管ç†ä¸­å¿ƒï¼›å¯¹äºŽæ–°é‡‡è´­çš„钢瓶,则由检验部门直接粘贴电å­æ ‡ç­¾ï¼Œè¿›è€Œé€šè¿‡æ‰‹æŒå¼é˜…读器上传数æ®ã€‚

  为了更清晰地了解æ¯ä¸ªé’¢ç“¶çš„情况,便于更完整的管ç†ï¼Œ 在钢瓶充装å‰è¿›è¡Œå†æ¬¡çš„“检验一扫æ阅读一输入数æ®åº“â€ï¼Œå³æ•´ç“¶çŽ¯èŠ‚。当钢瓶进行充气(液)åŽï¼Œå°†å……装信æ¯åŒ…括充装介质ã€é‡é‡ã€æœ‰æ•ˆæœŸç­‰é€šè¿‡é˜…读器上传到中央数æ®åº“进行管ç†ï¼Œå³å……装环节。在充装结æŸåŽç”±ç‰©æµéƒ¨é—¨å…¥åº“,å‘货时由物æµäººå‘˜æ‰«æ标签并写入此钢瓶è¦é€è¾¾çš„客户ã€ç›®çš„地以åŠå‘货时间等信æ¯ï¼Œä¸Šä¼ è‡³æ•°æ®åº“中心,以便éšæ—¶è·Ÿè¸ªäº†è§£é’¢ç“¶çš„所在ä½ç½®ã€çŠ¶æ€ç­‰æƒ…况。

  该项目通过RFID对上海市上百万装载ç€å„ç±»å±é™©å“的钢瓶进行有效监控管ç†ï¼Œèƒ½æ¸…晰正确地了解这些钢瓶的所在ä½ç½®ã€çŠ¶æ€ã€å¹´åº¦æ£€æŸ¥ç­‰æƒ…况,从而有力加强了对人民群众的生命财产的安全ä¿éšœï¼›åŒæ—¶å®žçŽ°é’¢ç“¶é˜²ä¼ªï¼Œé¿å…å‡å†’产å“ç»™ä¼ä¸šå’Œäººæ°‘群众所带æ¥çš„潜在巨大æŸå¤±ï¼Œæ高了相关ä¼ä¸šçš„生产ã€ç‰©æµç®¡ç†æ°´å¹³å’Œå·¥ä½œæ•ˆçŽ‡ï¼›æ高钢瓶的å¯è¿½æº¯æ€§ï¼Œé™ä½Žé’¢ç“¶çš„å¬å›žæˆæœ¬ï¼Œç›´æŽ¥å¢žåŠ äº†ä¼ä¸šçš„ç»æµŽæ•ˆç›Šä»¥åŠç¤¾ä¼šæ•ˆç›Šã€‚ [next]

  4 结æŸè¯­

  我国RFID市场正处在迅速增长中,RFID这项å€å—关注的技术正在得到越æ¥è¶Šå¹¿æ³›çš„应用;åŒæ—¶ï¼Œéšç€å·¥ä¸šåŒ–çš„æ¥ä¸´ï¼Œå±é™©å“物æµä¸ŽåŸŽä¹¡ç»æµŽçš„å‘展已密ä¸å¯åˆ†ã€‚因此,加强å±é™©å“物æµç®¡ç†ç³»ç»Ÿçš„建设,加快RFID技术在å±é™©å“物æµä¸­åº”用的速度,促使å±é™©å“物æµä¸šå’Œä»Žä¸šäººå‘˜ä¸ºä¸ä¸šä¼ä¸šæ供快æ·ã€å®‰å…¨ã€ä¼˜è´¨çš„æœåŠ¡ï¼Œæ‰èƒ½ä¿è¯åŸŽä¹¡ç»æµŽæŒç»­å‘展,人民生活的稳定。