RFID应用

RFID应用（通用12篇）

RFID应用 篇1

一、RFID的基本概念

“有了无线识别 (RFID) 技术, 还需要管家吗?”这是人们在参观美国微软“未来之家”时常常会发出的一种感慨。“未来之家”是微软认为将在5到10年内实现的理想智能家居环境。

一个国家、一个企业和一个家庭一样, RFID技术的应用将给政府和企业的管理带来意想不到的效益和便利。

什么是RFID?它又能为我们带来什么呢?

RFID是无线电射频识别 (Radio Frequency Identification) 英文缩写, 中文称为无线射频身份标识, 是一种非接触自动识别技术。其基本原理是利用射频信号和空间电磁偶合的传输特性, 在有效的空间范围内实现对被标识物体所携带信息的自动化提取与识别。

二、RFID的关键特征

RFID的关键特征是:数据的自动化收集、过滤、处理与通信;业务过程的实时控制与监测;防伪与目标的自动识别;实时流程的业务优化以及海量数据的共享与管理等。

正是由于这几项优异的特性, 使得RFID在许多不同的环境与场合下, 通过快速与实时的数据获取, 广泛地应用于不同商业、军事、企业和市政管理、场合与场景中。

根据RFID频率的不同, 其识别距离范围可从几厘米到几十米, 甚至更远。另外, 根据RFID读、写方式的不同, 可以输入和存储几千个字节的产品数据信息, 具有极高的保密性, 从而适应了当代数字化移动商务中对即时通信的新要求。

三、与传统的条形码相比, RFID的主要优点

信息量大:RFID的信息存储载体是电子芯片, 其存储量大;而条形码的信息载体多为平面纸质印刷, 信息量少。识别距离远:RFID是通过无线电磁波进行信息收集与传输的, 因此可进行远程的数据识别和信息处理, 即实现数据与物品本身一起流动;而条形码是靠光学识别, 识别距离近。信息可修改:RFID可通过读写器, 根据实际需要随时修改、填加、删除识别信息, 因此RFID标签可重复使用;而条形码一旦印刷则无法更改。

个性化识别:RFID可对产品的生命周期进行个性化的全程管理与监控;条形码则识别了产品的类型, 而无法对单个产品的个体进行标识与跟踪。无障碍识别:RFID采用无接触、远距离识别, 因此可以对快速移动中的物品进行识别;而条形码受识别方式限制, 无法快速识别移动物品。信息量处理快:RFID识别速度快, 可在极短的时间内进行实时的大批量的数据收集和响应 (1600件/秒) ;而条形码却无法实现大批量数据的实时收集与处理。RFID处理速度比条形码提高数百倍, 比人工提高数千倍, 处理的数量越多, RFID的优势就越明显。安全性高:RFID的电子标签只写入需识别物体的代码, 对应代码的识别物体的具体信息存储在服务器中, 因此, 即使电子标签丢失也不会泄露物体本身的信息。环境适应性强:RFID不受雨雪、冰雹、灰尘与光线等的影响, 可全天候、无接触地完成自动识别、跟踪与管理;而条形码则是一种“可视”的数据载体, 防污性差。

四、RFID系统的基本结构

·整个系统由三部分组成:硬件、软件和执行部分。

·硬件部分:

·读写器 (reader) :自动以无接触的方式从被识别物体上的电子标签中读取数据, 或将有关信息写入电子标签。通过局域或广域计算机网络进行通信, 完成对识别物体信息的获取、解释以及数据管理。读写器根据使用需要分为手持式和固定式。

·电子标签 (Tag) :由芯片和内置天线组成, 芯片用于长期存储被识别物体的代码信息, 每一个电子标签具有唯一的电子编码。电子标签可以是只读的, 也可以是读写方式的, 依据应用需求决定。内置天线用于接收识别无线电波和发送物体代码信息无线电波。

·电子标签分有源和无源两种, 无源电子标签不用电源, 体积小, 使用寿命长, 识别距离在5米之内;有源电子标签需用电源, 识别距离可达几十米。电子标签一般附着在被识别物体的表面或内部。

·天线 (Antenna) :在标签和读写器之间传递射频信号。

软件部分: (1) 中间件应用平台:核心功能是屏蔽不同厂家的RFID读

ECONOMIC OUTLOOK THE BOHAI SEA写器等硬件系统、应用软件系统以及数据传输格式之间的异构性, 从而可以实现不同的硬件设备与不同应用软件系统间的无缝连接与实时动态的集成。

·中间件平台应具备以下关键特征:

·a.能够提供不同RFID读写器相兼容的标准化界面, 即能够支持多种型号、类型的RFID硬件设施;

·b.能够提供数据过滤和不同格式的信息转换与传输;

·c.对RFID的硬件设施进行有效地管理与监控 (即设备管理) ;

·d.支持不同应用软件系统对RFID数据的请求;

·e.支持企业原有系统与标准化协议。

(2) 应用软件:从理论上讲, 只要是在软件产品设计中, 存在ID号的实物 (例如:人员和物品等) 均可以采用RFID进行管理。其应用软件应根据不同的单位 (企业) 和不同的用处进行设计, 以提高单位 (企业) 的管理能力、经济效益和形象。

执行部分:是指通过RFID管理系统所要达到的目的执行器具, 严格地讲该部分不包括在RFID管理系统中, 而是根据不同项目的需求, 通过工程来实现。比如:终端显示器、车场管理中的门杆;重要部门管理中的门禁;人员管理中的图象识别设施等。

五、RFID系统的工作原理

读写器首先将射频载波信号通过发射天线向外发射, 当装有RFID电子标签的物体 (人或物品) 进入读写器发射天线的工作区时, RFID电子标签被击活, 并将自身编码等信息通过标签上的内置天线发射出去。系统的接收天线接收到电子标签发出的载波信号之后, 经过天线的调节器传送给读写器, 读写器对该信号进行解码和解调, 并送到数据管理系统。数据管理系统通过逻辑运算判断出该标签是否合法, 并作出相应的处理, 随后发出控制指令信号, 控制执行机构动作。

六、RFID应用简介

1. 车辆流动自动识别管理系统。

RFID无接触和快速识别的优势被广泛应用在车辆管理上, 诸如单位车队、小区物业、部队营区等。

在应被管理的车辆前风挡玻璃内, 附贴电子标签。当车辆进入识别区域时, 系统对车辆 (电子标签) 进行识别, 符合应进 (出) 规定的车辆, 栏杆抬起。同时, 显示屏显示车辆牌号、车主姓名 (车属单位名称) 、车辆品牌、车辆型号、车位编号、进 (出) 入时间、停留时长等相关信息。车辆只需减速, 而无需停车, 提高了通行速度, 为驾驶人 (业主) 提供了方便。反之栏杆不抬起, 驾驶人 (非本单位人员) 需停车办理相关手续, 从而减少驾驶人与警卫 (保安) 之间不必要的矛盾。

2. 人员管理系统。

单位对人员的考勤管理已有多种方式, RFID技术的应用使考勤管理更简捷、直观、严密。工作人员只需佩带含有电子标签的证件通过识别区, 考勤系统就可自动记录进 (出) 入人员的姓名、所属部门、进 (出) 入时间等相关信息, 以及本人照片, 工作人员无需进行任何操作。

保密等级较高的单位可采用带成像技术的识别系统, 以对比实际通过人员与电子标签约定人员是否一致。采用RFID人员管理系统还可对单位高管、重要人员在本辖区区域的定位, 便于及时找到。同时, 还可对辖区重要控制区域是否有越权进入的人员进行识别监控。

3. 高速公路收费及智能交通系统。

高速公路自动收费系统是RFID技术最成功的应用之一, 它充分体现了非接触识别的优势。在车辆高速通过收费站时, RFID系统同时完成车辆身份识别和收缴过路费, 解决了交通的瓶颈问题, 提高了车辆通行速度, 避免拥堵, 提高了收费结算效率。

4. 仓储物资自动化管理系统。

仓储管理尤其是大型仓储管理工作是非常繁杂的, 出、入库登记、库存盘点等需要耗费人力和时间成本。RFID技术在仓储管理中的应用, 大大提高了管理效率, 降低了管理成本。由于RFID技术的无接触和可同时批量标签识别的优势, 使物品在通过仓库识别区后, 出 (入) 库和库存登记自动生成。若配合移动机构装置, 可按预先设置的盘存时间完成库存盘点。同时对未授权出库的物品报警。

5. 物流跟踪系统。

许多单位需要对物品 (商品) 的流动进行跟踪, 了解物品 (商品) 发出、中转、到达的时间, 以及到达的目的地。以便掌握库存数量、生产资料的储备、对错发物品 (商品) 的调整。RFID识别技术结合局域或广域网络的应用, 可轻松达到目的。物流跟踪系统的另一个重要应用是对重要或危险物品的流动跟踪。因为许多重要或危险物品是要严格按指定的点对点流动, 同时对流动的时间亦有严格要求。比如:有保密等级要求的物品、贵重物品、金融、军火、爆炸、放射、易污染物品、控制药品、疫苗、医用垃圾等。通过系统跟踪, 可掌握物品的流向、流量、流动时长。

6. 牲畜养殖跟踪和管理。

RFID识别技术可用于动物跟踪。在大型饲养厂, 从动物的出生就可通过RFID识别技术建立属性、饲养地、饲养人、饲养过程、预防接种、疾病、配种、繁殖等档案, 直到屠宰、分解、进入商品流通领域。从而达到高效、自动化管理牲畜的目的。全程跟踪可为食品安全提供有效保障, 一旦发生问题, 可及时追溯, 降低危害。

7. 票务服务系统。

会议、展览、演出、赛事等都存在票务识别工作, RFID技术的应用使这项工作简化, 符合识别要求的可无障碍通过, 增加通行能力, 同时系统自动记录通过人员代码、通过时间、约定座位编号, 自动汇总达到总人数、缺额人数、空位编号和空座率。如果应用在会议服务上, 当与会人员通过识别区时, 显示屏上可显示被识别人的姓名、单位、职务和应去的区域、房间号或应坐的座位排号等引导信息。

8. 冷链温度管理系统。

所谓“冷链”温度管理泛指温度敏感性产品在生产、储藏、运输、销售, 到消费者前的各个环节中, 始终处于规定的低温环境下, 以保证物品质量, 减少损耗的一项系统工程。涉及:乳品、冷饮、果蔬、肉类、水产品、冷冻食品、植物 (花卉) 保鲜、血液、生物制品、药品、疫苗等。采用RFID技术的“冷链”温度管理, 可满足较高层次“绿色食品消费”需求。树立企业品牌形象, 提升核心竞争力, 减少生鲜食品变质损耗, 提高食、药品的安全性。

9. 固定资产管理系统。

固定资产是单位 (企业) 资产的重要组成部分, 是保障各项工作开展的重要物质基础。以往的固定资产管理虽然采用了资产管理软件, 在统计、计算上有了很大提高, 但数据录入还是人工方式, 不仅速度慢, 易产生错误, 而且存在资产管理中资产实物与财务信息脱节的严重问题, 难以满足现代化的管理需要。

采用RFID技术, 将电子标签嵌于需统计的资产物品中, 电子标签记录该资产物品的属性、归属、原值、起用时间、折旧率等。通过手持读写器采集信息简便、快捷、准确。通过相应的管理软件, 可统计出资产的报废、转让、盘亏、失效、捐赠、调出等。

1 0. 井下人员定位系统。

近年来, 煤矿事故频繁发生, 如何加强安全生产的防范措施, 以及发生事故后能快速、及时、准确救援, 减少人员伤亡, 成为政府管理部门和企业领导关注的问题。

采用RFID技术, 可自动记录下井人员的个人身份、入 (出) 井时间、工作时长, 并可跟踪记录人员进 (出) 入不同井下作业区域的动态信息, 以及是否佩带下井作业所必带用品 (如:矿灯、安全帽、救生器具等) , 对未佩带所必须佩带用品的人员发出警示。一旦井下发生事故, 可根据电脑记录, 及时查出遇难人员, 分析确定救援计划。

1 1. 其它。RFID识别技术还可用于自行车、信鸽比赛、赛马识别等。

总之, RFID识别技术在我国是一项新兴技术, 发展空间非常大。在国外, 尤其是在美国已被广泛用于军事、政府管理和民用市场。有人预言, RFID是条形码的终结产品, 因此市场前景非常好。

RFID识别技术应用的关键是:对需用ID码表述的物体进行识别, 对移动物体识别优势更大。

RFID应用 篇2

中国创羿RFID资产追踪和营销经理周经理曾经说过，“企业应该认识到RFID技术在供应链以外，对整个公司的业务流程所带来的价值和效益。所以，研究和你类似的企业使用RFID技术的成功案例对企业自身的发展是一个非常好的策略。”

RFID闭环应用将成主流摩托罗拉RFID产品营销部主任Chris Schaefer告诉记者，“

四、五年前开环供应链应用的风潮使大家对RFID技术刮目相看。现在，越来越多的公司开始考虑如何将RFID用于闭环应用。”目前的IT资产管理就是一种公司将RFID技术用于闭环的应用。一些资产，诸如公司的笔记本电脑和储存磁带不仅昂贵而且多含有一些敏感信息，所以公司需要特别保护。保护的方法不是用电子表格或用户登录，而是通过部署RFID系统来跟踪这些资产设备。使用RFID可以更安全地追踪到设备的位置及使用者的身份，这样就能避免因设备丢失造成的损失并能保持敏感数据的安全性。

WinWare总裁Larry Harper则将库存控制列为闭环RFID应用的另一领域。据了解，闭环RFID应用是WinWare唯一的关注点，目前行业内这种类型的应用一直在不断地增长。RFID技术可用于跟踪生产环境中的工具和用品，使用RFID跟踪有助于确保员工使用正确的物料数量，并有助于库存补货流程的自动化。RFID技术还可以用来追踪工厂内的消耗物品，因此，如果有人从指定区域取走一件物品，系统会自动要求收取费用。

RFID用于库存跟踪的另一个例子就是，惠普在包装车间内使用RFID追踪电脑资产。电脑准备发运时，RFID可以用来确保正确的配件被包装，并用来确保保修单和用户手册等语言的正确性。

RFID读写器及标签更趋小型化

那么，到底还有什么推动了RFID技术在新的市场和领域的应用？为此，Denk评价说：“读写器和标签尺寸的缩小使得RFID比以往任何时候的应用都广泛。”现在的技术越来越先进，RFID可以很容易地集成到现有的设备中，这些在以前都是不可能实现的。Schaefer则指出，便携式RFID阅读器的出现是RFID技术应用在新市场的动因之一。公司都希望采用的RFID方案能够适用于目前的业务流程，而便携式读写器恰好能做到这一点。读写器的日趋小型化，使得操作更加便捷。举例来说，RFID日前被RecycleBank用来激励消费者对废品进行回收再利用。他们在垃圾车上安装了便携式RFID阅读器，在垃圾箱上粘贴了RFID标签，用来验证每户的姓名和地址并对回收的垃圾称重。回收的数量越多，转换成RecycleBank的红利积分也就越多。这些积分可以用来购买产品和享受社区优惠。此外，便携式RFID读写器还常常用于仓库库存管理的叉车上。

另一个典型的例子就是德克萨斯州如何使用手持RFID阅读器帮助灾民撤离飓风。人们在手腕和财物上贴上RFID标签，就可以被时刻追踪，这样灾民的位置信息会不断更新，方便亲人找寻。

在接受采访时，Harpe指出：RFID标签目前也在朝小型化发展，以前的RFID标签不能用于金属环境，而今天的RFID标签不仅可以用于金属环境，还可水洗并能承受极端温度。所有这些技术上的进步都在不同程度上促进了RFID的广泛应用。一些RFID标签同传感器集成后，可以用来监测记录温度。目前，这类传感器标签冷链/食物链行业中应用广泛且效果突出。在食物链上，RFID可以实现从田间到饭桌的全程化跟踪。特别是自去年的食品安全事件爆发以来，RFID在食品安全追溯中的作用日益突出。

中国石化部署RFID应用 篇3

电子提单

中国石化电子提单管理系统是将RFID技术与ERP系统整合，针对中国石化油品销售各省市公司在直销、批发、仓储、配送等业务环节的具体需求而形成的一套集应急和客户服务等功能为一体的系统。

该系统涉及的主要硬件设备为：密码键盘、读卡器、卡片等，卡片采用非接触无线射频卡，又分为普通卡、会员卡和配送卡三种，其中普通卡定义为普通客户使用，可回收循环使用；会员卡为会员客户使用；配送卡与配送车辆或配送人员建立一一对照关系并仅限其使用。系统涉及客户销售出库、加油站补货、库间转储等日常业务。其中包括：普通卡、会员卡和配送卡的登记、制卡、下发及下发管理和卡安全管理等客户服务、应急处理功能。

在中国石化，电子提单业务主要是应用在对自有加油站配送和社会客户自提上。整个系统基于ERP的ABAP开发平台，在SD及MM功能上通过增强开发凭卡开单、凭卡发货等业务功能。电子提单客户服务系统通过RFC接口访问ERP服务器，或者定时将ERP服务器中相关信息抽取到客户系统数据库服务器，实现对客户购油信息进行查询，在电子提单服务器上实现客户信息、卡的合法性进行验证。整个电子提单管理系统是ERP系统MM/SD模块的增强应用，利用了SAP的ABAP开发平台，在ERP系统中实现相关的业务逻辑，通过增强开发开票、验票、发货过账、后台打印等功能，并在ABAP平台上开发卡管理的相关功能，实现了电子提单的业务应用；综合应用现代先进技术，实现了客户购油信息自动通知、网络查询等功能，构建了一个成品油销售企业先进、便捷的对外窗口。

电子提单管理系统的实施，由于其操作的简便性及交易的安全性，得到了各个公司的好评；大大提升了中石化企业形象，同时在方便客户、降低员工工作量等方面，都产生了良好效果。首先，电子提单替代了纸质单据，节省了司机在配送单据新增、调整、删除时往返开票点的繁冗手续，同时还替代了纸质提单，节省了配送成本，减免了销售企业部分单据，提高了工作效率。其次，系统采用成熟的软硬件加密技术，在企业内部封闭运行，增强了业务交易的安全性，杜绝了伪造提单的风险，避免了不必要的经济损失。第三，由于采用电子提单后，客户购油、提货都更加方便快捷，并能收集到客户档案的准确信息，使营销策略更具有针对性，从而进一步细化营销工作管理，提高了客户对公司的忠诚度，体现了以客户为导向的服务理念，提升了ERP的功能应用。第四，采用电子提单管理系统后，油库验单、发货操作一气呵成，并和自动付油系统进行了紧密集成，实现了卡在油库验票、发油、出库等环节的使用，大大简化了操作，提高了工作效率。第五，实现了客户购油、提油、对账信息的网上查询，并可实现在营业网点通过触摸屏查询，极大地方便了客户。

电子铅封

随着国际油价不断飙升，石油运输业的“隐形利益”不断凸显。纵观全国石油运输行业，普遍采用铅封进行交接控制，铅封使用情况直接关系到石油销售企业利益。

但是普通铅封容易破解和模仿，还存在着使用成本高的问题。以北京为例，每个铅封0.8元计算，每天发生800车次配送业务计算，仅正、反向铅封使用费用就每天高达1280元。而且普通铅封管理难度大，在物流、零售中心都需要设专人负责普通铅封的领用、盘点、施打、登记，任何一个环节都不能出现纰漏，因此要耗费大量的人力进行管理，人工成本相当可观。铅封的施打和登记都是由人来完成，没有任何可以自动校验的技术手段，难免在工作中出现失误。而一旦发生错误就会给不法分子留下可乘之机，同时给工作交接带来极大不便。

电子铅封可以反复使用，自动化程度高，全环节管理、上锁、解锁、产生密码的过程可由设备自动完成，引入电子铅封可以避免一次性普通铅封存在的缺点，提高铅封的使用效率，降低使用成本，创造经济价值。

基于 RFID 技术研制的电子铅封锁，外壳采用高温阻燃改性ABS工程塑料制造，具有高强度、抗酸碱腐蚀和抗冲撞功能，是一种高安全性、能自动识别的电子锁具，通过电脑管理系统可实施注册、发行、查验、启封、注销等环节的有效监管，从根本上解决了纯机械铅封锁易被仿制、仿冒、非法替换、自动识别困难等问题；也解决了普通机械锁具易被非法开启，开启后再锁上无法鉴别，难以管理等问题。

中国石化电子铅封系统的硬件部分主要由电子铅封设备、服务器等组成。电子铅封设备由电子铅封锁、加油站用PDA、油库用PDA、加油站定位标签组成；服务器包含了应用服务器、数据服务器及短信网关服务器。

在日常使用中，客户在油库刷卡提货，电子铅封信息会自动与凭证信息关联。司机将车开到油库门口，铅封员手持PDA，对电子铅封上锁。上锁过程中系统会校验电子铅封号在油库是否存在出库凭证信息。加锁完成后，系统会产生密码通过电子铅封管理系统记录后下发到送达站的PDA设备中。司机将油送到油站后，需要将车开到定位标签可检测范围内。加油站操作员手持油站PDA开锁，开锁过程中会验证该铅封号是否是送达本站，校验密码，通过后开锁。卸完油后，在油站通过PDA上锁。司机返回油库装油，通过油库PDA开反向锁。

在整个过程中电子铅封不易被破解，即使不法分子摸透了电子铅封的构造和工作原理，但因为电子铅封自动化程度高、密封性良好，其破解难度依然很大，破解成本非常高。电子铅封一旦被打开即无法复位，在内部生成信息记录，可以作为偷盗油品的证据使用。同时，因电子铅封使用电子数字加密算法，复制解锁信号和解锁密码的可能性几乎为零。通过使用电子铅封可有效弥补原有铅封的漏洞，达到保护油品数量、质量的目的。

未来应用展望

从电子提单和电子铅封的应用，为将来进一步扩大RFID的用途打下了良好的基础。根据中国石化当前的业务发展，RFID有望在更多方面进行尝试。

未来的加油卡可以采用RFID技术的非接触IC卡，提高客户使用的便捷性，降低接触式IC卡对于卡机具的损耗。现卡机具一般每半年需更换，仅北京每年卡机具更换费用约80万元。对于客户在加油站便利店的使用，在支付时只需在读卡器上放一下，就可以实现扣款业务；对于客户在加油机上的使用，在支付时由于读卡器读卡头不再直接接触卡片，大大降低了读卡器损耗和故障率，延长了寿命和更换，降低了设备更新费用。

当前的加油卡的一个最大好处就是通过对车号加油实现了帮助单位进行车辆用油，但是对车号工作是靠加油员人工进行。可以考虑利用RFID技术，在车辆加油口安装非接触车辆标签，在加油机的油枪上安装读卡器。当加油时，插加油卡，可以读出限制的车号，油枪上的读卡器读取加油口的非接触车辆标签，识别出车号，如果匹配就授权加油，否则就拒绝加油。

此外，还可以采用RFID技术提高为VIP客户的服务，采用目前停车场使用的非接触停车卡，或与采用类似高速ETC方式，或与高速ETC结合，在加油站入口增加无线车辆识别，传输到站级系统，站级系统将该客户信息发到油机支付终端，加油员就可以对VIP客户特别关注，提供更好的服务。（作者单位：石化盈科信息技术有限责任公司）。

浅谈RFID技术及其应用 篇4

RFID射频识别技术是20世纪80年代发展起来的一种新兴自动识别技术。RFID利用射频方式进行非接触双向通信,它通过无线射频信号自动识别目标对象并获取相关数据,亦可将采集到的相关信息数据通过无线技术进行远程传输,从而实现对目标物体的信息识别。RFID的识别工作可自动进行,无须人工干预,不需光学可视即可完成信息输入和处理,因此除了应用在常规人工工作环境外,还可应用于各种不适宜人工操作的恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签,操作快捷方便。RFID技术以其独特的优势,逐渐地被广泛应用于生产、交通、物流、医疗、教育、防伪、建筑智能化系统、工业自动化、商业自动化和资产管理等需要收集和处理对象数据的应用领域。

2 RFID技术的应用

随着大规模集成电路技术的迅速发展以及生产规模的不断扩大,射频识别产品的成本不断降低,其应用也越来越广泛,涉及身份识别、医疗、物流、零售、制造业、服装业、资产管理、食品、车辆管理、军事等多个领域。下面就几个应用领域进行具体说明。

2.1“家校通”系统

日前,学生的在校安全问题愈发引起社会的关注,为了方便家长和学校之间进行沟通,使家长充分了解孩子在学校的情况,急需在家庭和学校间架起一座空中桥梁,为家长提供方便快捷的了解子女在校状况的信息平台。“家校通”系统是一种为现代化学校管理和现代家庭提供新型服务的系统,它通过现代化的通讯工具,利用现代通信增值服务手段,彻底解决了学校与家长之间的沟通不及时的问题。“家校通”系统主要包括四个功能子系统:学生到/离校短信通知子系统、家校通管理信息平台、校园学生定位子系统和互动教学卡子系统。

2.1.1“家校通”系统组成

“家校通”系统主要包括学校端设备及学生卡两部分,其中学校端系统包括:RFID读卡设备、前置机(前端PC)、触发器、数据采集软件、管理软件;学生卡为2.4G有源RFID卡。系统示意图如图1所示。

2.1.2“家校通”系统的功能

(1)学生到/离校短信通知

在校园门口内/外侧安装读卡器和触发器,当佩戴卡的学生经过校门时,系统远距离自动识别学生卡信息,做进出判断后将短信数据上报至移动公司的短信发送平台,然后转发到家长手机。该系统主要包括以下几部分功能:

1)数据采集功能

当学生经过学校出入口时,阅读器自动采集学生卡信息,并将数据上传至前置机。由于本系统使用RFID技术,学生无需在指定位置刷卡,从而避免了在上学、放学高峰期出现学生排队刷卡的情况,既提高了效率,又避免了因拥挤而出现的踩踏等危险。

2)数据分析功能

前置机接收到数据后,利用系统配套软件进行数据分析,从而确定学生在校/离校状态,并将判断结果存至数据库。

3)数据上报功能

将学生考勤结果上传到短信发送平台,发送给各位家长,使家长准确了解孩子在学校的表现。

4)学生资料管理功能

对每个学生的基本信息进行录入,为每个学生建立一个电子信息档案,并存储于数据库中。学生资料管理功能支持学生信息的编辑和浏览功能,在学生成长过程中可不断补充档案信息。

5)考勤功能

可对指定时间段内的学生出勤情况进行统计,并可对统计数据进行浏览及传送,方便学校进行考勤及管理。系统可根据要求定制发送频率,既可实时发送,使家长及时掌握孩子当天出勤情况,确定孩子是否安全到达学校,也可将制定时间段内的考勤统计数据发送给家长,使家长了解孩子一段时间内的出勤情况。

(2)教师信息发布

通过家校通业务平台,教师可将学生的到校/离校信息、上课表现情况、测验考试成绩、家庭作业、学生评语、学校的活动、临时通知和孩子的心理状况等发送给家长。让家长在百忙之中也可以轻松掌握孩子的基本动态,同时,家长也可以通过该系统向学校和班主任发表自己的看法和建议。家校通的使用使老师及家长之间的配合更加密切,可以帮助教师和家长及时解决孩子任何时刻出现的问题,也可以让教师和家长共同分享孩子身上随时出现的亮点所带来的喜悦,以求教师和家长能及时携手激励学生更进一步。

(3)校园学生定位

在校园内各个主干道安装布置一定数量的读写器,将每一个读写器通过以太网连接到后台定位服务器;在校园内安放定位用基准电子标签,当携带电子标签的人员在校园内活动时,后台定位软件能实时地、动态地跟踪其活动轨迹。该系统主要实现以下功能:

1)加强进出校园的访客管理:对校园外来人员、学生家长进出校园、在校园内走动情况进行管理,方便保安进行管理,同时也大大提高了学校的安全性。

2)加强校园防范,使学校管理人员对学生、教职工的管理更加高效有力。

3)加强了校内车辆管理:食品运输车辆的管理、学生校车管理。

4)学生自动考勤管理:住宿学生是否在校、何时离校,走读学生是否夜宿在校。

校园人员区域定位系统构架如图2所示。

2.2 IDC机房RFID管理系统

互联网数据中心(Internet DataCenter,简称IDC)是电信部门利用已有的互联网通信线路、带宽资源建立的标准化电信专业级机房。IDC不仅是数据存储的中心,而且是数据流通的中心,它出现在Internet网络中数据交换最集中的地方。一个数据中心占用一幢大楼的一个房间,一层或多层,甚至整栋大楼。小型机房内设备和线缆数量少,走线清晰,查找相对方便,通常采用印刷标签标识设备和线缆即可实现管理。而大型数据中心内机柜众多,走线繁冗复杂,线缆、设备标签无法现场指示查找目标位置;大容量线缆、密集的标签让人眼花缭乱;标签长期使用,字迹模糊掉色,辨认困难,这使管理、维修和升级极其不便。若增加RFID管理系统,则会给IDC机房的管理带来极大的便捷。

首先给机房内的每根线缆、每个设备及机柜都制作RFID电子标签,编辑基本信息数据,并将电子标签附于其上,将信息存入数据库,做好系统建立基本工作。机柜内部安装RFID识读系统,覆盖机柜内部设备、线缆的RFID标签,系统可实时读取设备、线缆上的RFID标签芯片内的内容。

如需查找目标机柜、设备、线缆,只需用手持阅读器直接读取目标的信息,即可显示目标的位置等基本信息,方便查找。当设备、线缆被操作和移动后,RFID识读系统自动形成新的工作记录,修改机房中心数据库和设备、线缆上RFID标签芯片内的内容。

通过使用RFID标签配合电子配线架IDC管理解决方案,可对IDC内设备和线缆的位置、移动状况、实时状态等信息进行实时监控与统计分析,可以大幅提高IDC管理的精细程度和管理效率,大大降低管理者的劳动强度。

2.3 RFID数据医疗解决方案

当前,各国医疗机构正处于从基于纸张的手动流程驱动的行业向基于无纸化的数据传输流程的发展中。通过RFID数据医疗的解决方案,医院和医疗中心能够以更低的成本更有效地采集及管理信息,这不仅节省了资金和时间,而且在特殊情况下还能为病人争取宝贵的抢救时间,挽救生命。在无线医疗的应用当中,超高频RFID与条码相结合的方式最为高效,而随着该技术的日趋完善,各种需求也相继出现。目前在医院里主要应用在患者数据管理、药物跟踪、病人数据收集、医学实验、医疗垃圾跟踪等方面。

RFID医疗系统示意图如图3所示。

该系统为医务人员制作RFID胸卡,将医务人员基本信息录入;为患者制作挂号卡,将患者基本信息和社保卡信息一并录入;为病房、药品、血样、化验样品、医疗器械、医疗垃圾等制作电子标签,记录其信息,实现医院的全方位信息管理。通过该系统可以实现挂号、门诊、护士站、化验室、病房、血库、划价缴费、药品、医疗垃圾、医院通道的RFID管理。

同时,将患者社保卡信息录入到挂号卡的RFID芯片内,作为治疗全过程的唯一标识,与后台数字病历信息库联动,有利于实现电子化病历管理,提高患者治疗管理效率;可实现一定距离内自动识别问诊的患者;方便调取患者历次病历供诊疗医师参考查阅;可记录本次问诊过程及问诊结果,形成新病史;根据诊疗要求和结果,患者信息自动形成报单,发往相关化验室、诊疗室、护士站、病房、划价处以及中西医药房。

系统根据患者RFID挂号胸卡信息,自动为患者办理各项手续;患者接近护士站时,RFID挂号胸卡自动被识别,根据RFID挂号胸卡身份信息,系统自动调取医师治疗信息,护士可根据该信息引导患者到目标科室,并为患者提供药品、看护、送递各项结果等辅助治疗服务。

患者治疗的全过程实时更新患者治疗费用纪录,与RFID挂号卡挂钩,划价处自动核价,等待患者交费;患者治疗结束,治疗费用合计已核出,患者在划价交费处,只需简单识别本人RFID挂号卡,即可立即获得治疗费用明细,极大提高了手续办理及划价缴费的效率,为患者争取宝贵的时间。

3 总结

射频识别技术是一项正处于蓬勃发展阶段的技术,以其独特而显著的优势吸引着社会越来越多的关注,其应用领域也日益广泛,更有结合其他高新技术而发展跨行业应用的趋势。射频识别技术拥有广阔的发展前景和巨大的市场潜力,我们应该抓住这个机遇,深入进行射频识别技术的理论研究并进行广泛的应用尝试,力图优化已有射频识别系统,并开发出射频识别应用的新领域。

参考文献

[1]郎为民.射频识别(RFID)技术原理与应用[M].北京:机械工业出版社,2006:58-91

[2]蒋皓石,张成,林嘉字.无线射频识别技术及其应用和发展趋势[J].电子技术应用,2005,(8):55-57

[3]徐济仁,陈家松,牛纪海.射频识别技术及应用发展.数据通信2009年01期

RFID应用 篇5

摩佰尓天津RFID食品追溯管理系统使食品行业彻底实施食品的源头追踪以及在食品供应链中提供完全透明度的能力。在每一个生产阶段及最终消费领域，对货品安全性、食品成分来源及库存进行控制管理

近年来，由于食品安全（食物中毒、疯牛病、口蹄疫、禽流感等畜禽疾病以及严重农产品残药、进口食品材料激增等）危机频繁发生，严重影响了人们的身体健康，引起了全世界的广泛关注，如何对食品有效跟踪和追溯，已成为一个极为迫切的全球性课题。

目前我国，谷物、水果、肉类、禽蛋和水产品等主要食品产量居世界第一位，为了确保人民群众的食品安全，有效控制食源性疾病的爆发，以及排除我国食品的出口面对进口国食品跟踪与追溯法律法规的限制，因此在我国建立食品追溯与跟踪的工作将对食品行业的发展产生巨大的影响。摩佰尓天津RFID食品追溯管理系统是当前我国在整个食品生产过程中应用自动追溯系统的实例之一，国内食品行业追溯目前还主要仅仅是在零售结算环节，远未在食品供应链的全过程应用，全程可跟踪供应链尚未形成。

一、天津RFID系统功能效用

天津RFID食品追溯管理系统将利用RFID先进的技术并依托网络技术、及数据库技术，实现信息融合、查询、监控，为每一个生产阶段以及分销到最终消费领域的过程中提供针对每件货品安全性、食品成分来源及库存控制的合理决策，实现食品安全预警机制。天津RFID技术贯穿于食品安全始终，包括生产、加工、流通、消费各环节，全过程严格控制,建立了一个完整的产业链的食品安全控制体系,形成各类食品企业生产销售的闭环生产,以保证向社会提供优质的放心食品,并可确保供应链的高质量数据交流,让食品行业彻底实施食品的源头追踪以及在食品供应链中提供完全透明度的能力。

通过天津RFID食品追溯管理系统的建设，解决了因为油污、潮湿等原因造成的对条码的损坏而不能准确读出数据的问题，不仅可以追溯养殖与加工业的疫病与污染问题，还可以追溯养殖过程中滥用药、加工过程中超范围超限量使用添加剂，改变以往对食品质量安全管理只侧重于生产后的控制，而忽视生产中预防控制现象，完善食品加工技术规程、卫生规范以及生产中认证的标准，带动行业的整体进步，天津RFID全面提升我国食品行业的水平。

二、天津RFID系统结构

摩佰尔RFID食品追溯管理系统可以保障食品安全及可全程追溯，规范食品生产、加工、流通和消费四个环节，将大米、面粉、油、肉、奶制品等食品都颁发一个“电子身份证”—全部加贴RFID电子标签，并建立食品安全数据库，从食品种植养殖及生产加工环节开始加贴，实现“从农田到餐桌”全过程的跟踪和追溯，包括运输、包装、分装、销售等流转过程中的全部信息，如生产基地、加工企业、配送企业等都能通过天津RFID电子标签在数据库中查到。摩佰尔RFID食品追溯管理系统包括： 三个层次结构：网络资源系统、公用服务系统和应用服务系统

二级节点：由天津RFID食品供应链及安全生产监管数据中心和食品产业链中各关键监测节点组成。数据中心为海量的食品追溯与安全监测数据提供充足的存储空间，保证信息共享的开放性、资源共享及安全性，实现食品追踪与安全监测管理功能。各关键监测节点包括种植养殖场节点、生产与加工线节点、仓储与配送节点、消费节点，实现各节点的数据采集和信息链的连接，并使各环节可视。

一个数据中心与基础架构平台：1个中心为天津RFID食品供应链及安全生产监管数据管理中心，本中心是构建于摩佰尔基础支撑平台ezRFID之上的管理平台(图1)。ezRFID为RFID中间件，是RFID运作的中枢，为硬件和应用程序间的中介角色，将实现不同节点不同追溯环节上的各种不同的RFID设备和软件顺畅地协同运行。包含的功能不仅是传递信息，还包括解译数据、安全性、数据广播、错误恢复、定位网络资源、找出符合成本的路径、消息与要求的优先次序等服务。它的作用主要体现在两个方面，一是操纵控制天津RFID读写设备按照预定的方式工作，保证不同读写设备之间配合协调；二是按照一定规则过滤数据，筛除绝大部分冗余数据，将真正有效的数据传送给后台信息系统。该框架包括了RFID边缘件和RFID集成中间件两大部分。

三、天津RFID系统功能

摩佰尔RFID食品追溯管理系统由以下各系统组成：中心数据库系统、种植养殖安全管理系统、安全生产与加工管理系统、食品供应链管理系统、监控系统、食品安全基础信息服务系统等组成，通过种植养殖生产、加工生产、流通、消费的信息化建立起来的信息链接，实现了企业内部生产过程的安全控制和对流通环节的实时监控，达到食品的追溯与召回。各系统功能：

1．天津RFID食品追溯管理中心数据库系统 主要包括以下内容： Ø 食品分类库及样品库 Ø 食品生产单位属性数据库 Ø 食品安全标准与安全指标 Ø 食品生产与管理信息 Ø 食品安全监测与检测数据

2．天津RFID食品追溯管理种植养殖场管理系统

种植养殖场的数据上传管理中心，监管部门可实时监控。主要包括以下功能：

Ø 食品维护管理：对于本种养殖场或外购的畜禽、果蔬、渔类等建立基本信息档案，并用电子标签标识；

Ø 生长发育管理：根据标准参数，判断其发育及健康状况，调整营养措施及饲养方法；

Ø 饲养管理：记录各饲养情况，查看在不同生长发育阶段的营养需求，通过天津RFID饲养管理系统选用合理的饲养配方； Ø 繁殖管理：记录家谱信息和繁殖信息； Ø 疾病管理：根据相应的管理标准，建立疫病档案；

Ø 防疫管理：建立检疫和免疫档案，包括疫苗、喂药等，将各种违禁药物信息嵌入在系统中，用来防止动物等在休药期内出栏，杜绝源头污染。

3．天津RFID食品安全生产与加工管理系统

本系统主要为对种养殖场食品进行生产加工的管理，具体的来讲，畜、禽、渔等肉类的屠宰与生产加工，果蔬谷物大米等食品的挑选加工、奶类生产与奶制品加工、饮料的生产等等。

在生产与加工环节中，将种植养殖环节中标签所标识的信息传递入生产加工环节信息链，按管理标准与规范采集生产加工不同节点上的信息，通过电子标签唯一标识，并将该信息传送到物流环节中。4．天津RFID供应链管理系统

主要为仓储与物流配送管理，通过RFID在生产加工及商店供应链中建立可追溯系统。在物流上，货品信息记录在托盘或货品箱的标签上。这样RFID系统能够清楚地获知托盘上货箱甚至单独货品的各自位置、身份、储运历史、目的地、有效期及其它有用信息。天津RFID系统能够为供应链中的实际货品提供详尽的数据，并在货品与其完整的身份之间建立物理联系，用户可方便地访问这些完全可靠的货品信息。并通过RFID高效的数据采集，可以及时的将仓储物流信息反馈到生产加工，指导生产。5．天津RFID消费管理

在食品进入最终端销售时，可根据具体情况分析，采用现有的成熟的条码技术。

6．检疫监控系统

仅在种植养殖、生产加工过程进行检验检疫，基于RFID的检疫监控系统还在道口实施使用，并将监控链延伸到超市，监控对象覆盖各类食品。

7．天津RFID基础信息服务系统

本系统为统一的资源发布、食品安全数据信息共享服务网，提供全方位的食品安全数据信息共享与服务。主要为各环节的信息查询、食品安全监测分析、事件预防等，并可部署到消费终端如超市。通过最终产品的电子质量安全码扫描，可以查询到所购食品的各供应环节信息，也可以向上层层进行追溯，最终确定问题所在，这种方法主要用于问题产品的召回。

四、天津RFID食品追溯管理系统特点

１．利用RFID的优势特性达到对食品的安全与追溯的管理，相比记录档案追溯方式更加高效、实时、便捷。

２．在食品供应链中提供完全透明的管理能力，保障食品安全全程可视化控制、监控与追溯。

３．可以全面监控种植养殖源头污染、生产加工过程的添加剂以及有害物质、流通环节中的安全隐患。

４．以对有可能出现的食品安全隐患进行有效评估和科学预警提供依据。５．数据能够通过网络实现实时、准确报送，便于快速高效做更深层次的分析研究。

６．通过网络，消费者可查询所购买食品的完整追踪信息。

五、天津RFID食品追溯管理系统适用领域

本系统可广泛应用于农、林、渔、牧、副各类食品的安全追溯管理，适用粮油食品、畜禽食品、果蔬食品、水产食品、调味品、乳制品、方便食品、婴幼儿食品、食品添加剂、饮料、化妆品、保健食品等等。

方案解决公司：

摩佰尔（天津）电子科技有限公司

联系人：张博

RFID技术在军事上的应用 篇6

人员管理

将电子标签植入人员皮下、缝制在衣服上、集成在手表内戴在手腕上，或贴敷在证件上，在营区适当位置安装一些阅读器，便可实现对营区内人员的自动高效管理。在训练场上，系统会自动告诉你某连、某时、多少人到场训练：在考核场上，系统会自动识别出多少人参考、正在考谁、有无替考，在集结地域，队伍只要一通过集结点，马上就知道出动了多少人、多少装备；点名时也不再需要呼点，只要拿着手持式阅读器，在队伍前边一走，谁到谁没到，即可一目了然，紧急集合时，再也不需要到处找人，系统会通过就近的阅读器，向每个人发送信号，提示其迅速归队集合。

车辆管理

给车辆加装上电子标签，通过营门时，马上就可以知道这辆车是哪个单位的。如果在车内安装嵌入传感系统的电子标签读写设备，那么驾驶员是谁、什么时间进出营门、车里坐着哪些人，以及车辆已行驶了多少千米、还剩多少油料等信息马上就能传到管理中心，如果再配上GPS，那么外出车辆到过哪些地方、哪个地点停留了多长时间等信息，也都能记录在案。如果将零配件也“贴”上电子标签，那么在维修保障时，再也不用洗去污垢看型号或者拿着坏件上街采购了，手持阅读器就可帮你轻松识别这个零件是哪个厂家的什么型号的产品。

物资管理

用RFID管理物资器材库，管理人员不会再为清点库存物资而发愁，安装在库房内的阅读器会自动告诉你现在库存有多少、有哪些物资等，当你到仓库领取器材时，系统会自动检测所要寻找物品的存储位置，并检测到存储位置错误的物品，让物品“自动报告”自己的位置，而不需要人为介入查找，领到器材后，不需要办理出库登记手续，出门的一瞬间，阅读器会自动识别出是谁、什么时间领走了哪些器材：同时，系统会自动修改库存量，当库存物资数量不足时，自动提醒管理人员进行物资器材补充，当管理人员把补充的器材放到别的器材架上时，系统又会自动发出“警报”提醒你，器材放错了位置。

应用于作战系统

RFID技术在作战系统上最早的应用还得从第二次世界大战说起。在第二次世界大战期间，为了能够在黑暗中辨别敌我双方飞机，盟军就把RFID技术应用在了战斗机上。随着技术的进步，人们将RFID技术嵌入到自动化指挥系统内，系统会根据指挥员的权限，自动配合其实施作战指挥，可有效防止他人或敌方实施欺骗指挥；将RFID技术嵌入武器系统中，系统会自动识别出操作者是我方人员还是不明来客，若是我方战斗员，武器系统可被正常使用，若是不明来客，武器系统则自动停止工作，以防被敌方利用。

应用于精确化保障

未来信息化战争空前剧烈，战场物资消耗猛增剧涨，军事物流保障的任务更加繁重、责任更加重大，军事物流活动的结果直接影响着战争的胜负。信息化的战场环境要求军事物流必须适时、适地、适量地为作战部队提供物资保障，即在准确的时间与地点向作战部队提供数量适当的军用物资，这给军事物流保障的快速性、机动性和准确性等提出了更高要求。如在作战过程中，在哪个方向投入了多少兵力，有多少装备，携带了多少物资给养，能维持多长时间，需要在什么时间、什么地点补充，通过RFID都可一目了然，这支部队所需的给养现在哪个集装箱内，是否需要向上领取或就近调配，也都清清楚楚，前运物资已到什么地方，有没有送错，都会尽收眼底，弹药消耗了多少，装备损坏了多少，现有多少伤员等等，这些战损情况，系统都能了如指掌，并迅速指挥后装保障分队实施快速、精确的保障。

目前外军对RFID技术应用最具代表性的是美军。伊拉克战争中，美军通过给每个运往海湾的集装箱上加装射频卫星芯片，准确地追踪了国防部发往海湾的4万个集装箱，从而实现对“人员流”、“装备流”和“物资流”的全程跟踪，并指挥和控制其接收、分发和调换，使物资的供应和管理具有较高的透明度，大大提高了军事物流保障的实效性。与海湾战争相比，伊拉克战争中的海运量减少了87％，空运量减少了88．6％，战略支援装备动员量减少了89％，战役物资储备量减少了75％。这种新的运作模式，为美国国防部节省了20亿美元的开支。英军也利用这种先进技术，使高达90％的后勤物资能够高效率地运抵前线。这和1990年海湾战争时的情况相比，可谓天壤之别。

移动RFID典型技术及应用 篇7

RFID技术作为未来最有前途的信息技术之一,近年来得到研发、生产和应用部门的高度重视。作为一种新兴的自动识别技术,除了政府着手制定政策并采取有效措施,引导、支持相关技术和产品研发,积极拓展RFID应用领域,实施示范工程之外,还有为数众多的企业投入了大量的人力、物力和财力用于RFID产品研发和应用拓展。RFID技术的应用正在向日常生活和工作的各个方面快速渗透。

1 RFID概述

RFID是一种非接触式的自动识别技术。最简单的RFID系统由标签、阅读器和天线三部分组成,在实际应用中还需要其他硬件和软件的支持。RFID工作原理并不复杂,其过程可以简单的描述为,标签进入磁场后,接收阅读器发出的射频信号,凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息,或者主动发送某一频率的信号,阅读器读取信息并解码后,送至中央信息系统进行有关数据处理。

现阶段RFID技术与移动通信相结合的应用技术主要有Felica、NFC、双界面SIM卡(DISIM)和RF-SIM卡四种。其中Felica从2004年开始在移动通信领域推广应用,是四种技术中最早实现商业应用的技术,其成熟度高,使用用户量最大。在日本已经有4 900万手机支持Felica技术(定制手机),并且在曼谷、深圳、德里和夏威夷等地有一定市场;NFC 2006年在德国进行了公交应用的商用,只有NOKIA3220一款手机支持,用户量较少;双界面SIM卡和RF-SIM卡技术目前处于应用试点阶段,是一个无需客户更换手机的技术。

2 Felica技术

2.1 发展现状

Felica是由索尼公司开发的一种非接触智能卡技术,由英文单词“Felicity”和“Card”组合而成,意为“灵活的卡片”。Felica为SONY专有技术,其核心技术掌握在SONY公司,还没有对外开放。目前只有SONY生产Felica芯片(含COS),所有基于Felica开发的应用都需要经过SONY公司的认证。Edy是Bitwallet公司(SONY、NTT DOCOM等的合资公司)一个电子钱包卡品牌,EDY作为电子钱包业务于2001年11月推出,目前全日本支持的商店已经超过3万家,每月交易次数超过1 200万次。SUICA是JR东日本公司在2001年11月推出的乘车卡,SUICA卡已经可以在东日本地铁、单轨电车、东京临海高速铁路上使用。

2.2 技术特征

Felica体系结构如图1所示。无接触IC卡部分由IC芯片和天线组成,不包含电源部分;识读器部分由天线和控制主板部分组成,卡和识读器之间通过电磁感应方式进行工作。

2.3 应用分析

Felica技术是RFID移动应用中较完善的技术,其用户数量大,是成熟度较高的RFID移动应用技术。Felica技术为SONY专有技术,没有对外开放,芯片和COS必须从SONY采购,SONY控制了整个产业链,对需要掌控产业链的国内企业是一个严峻的挑战。

3 NFC技术

3.1 发展现状

NFC(Near Field Communication)由非接触式射频识别(RFID)及互联互通技术整合演变而来,是一种用于近距离无线通信的技术,由索尼和飞利浦共同开发。2002年NFC被批准成为ISO/IEC IS 18092国际标准,此后还被批准为EMCA-340标准与ETSI TS 102 190标准。NFC标准与ISO/IEC 14443和ISO/IEC 15693非接触式IC卡兼容,也就是说NFC标准兼容Philip的MIFARER和SONY的Feli Ca标准。

3.1.1 国外进展情况

目前促进NFC发展的主要厂商为NOKIA、飞利浦、SONY等,全球NFC项目的推进主要是NOKIA和飞利浦。一个典型的应用是,在由诺基亚、Roda JC、KPN、Philips、Bell ID、SmartPoint和KNVB ClubSupport等参与的现场测试中,荷兰足球俱乐部Roda JC的支持者将使用Nokia NFC手机在ParkStad Limburg大型运动场作为门禁和票务卡使用,它也可以将Nokia NFC手机作为支付工具在运动场附近的快餐店和纪念品商店使用。

3.1.2 国内进展情况

2006年,诺基亚携手中国移动厦门分公司、厦门易通卡公司和飞利浦公司共同宣布在厦门启动中国首个近距离通信(NFC)手机支付现场试验,用户可使用内建NFC功能的Nokia 3220手机在厦门易通卡覆盖的公交、轮渡、餐厅、影院、便利店等营业网点进行非接触式手机支付;2007年,Nokia与上海质监局和上海消防局在上海启动NFC移动验证解决方案试点,在诺基亚与上海质监中心的紧密合作下,移动验证解决方案首先应用于上海地区的烟花爆竹管理工作;2008年,诺基亚宣布,由中国银联牵头,使用具有NFC技术的诺基亚6131i手机实现的手机银行卡非接触支付试点项目在上海投入运营。

3.2 技术特征

NFC将非接触读卡器、非接触卡和点对点(Peer-to-Peer)功能整合进一块单芯片,近距通信(NFC)是一项非接触、近距离RFID通信技术。

NFC主动通信模式如图2所示。在主动模式下,每台设备要向另一台设备发送数据时都必须产生自己的射频场。发起设备和目标设备都要产生自己的射频场,以便进行通信。这是对等网络通信的标准模式,可以获得非常快速的连接设置。

移动设备主要以被动模式操作,如图3所示。采用被动通信模式可以大幅降低功耗,并延长电池寿命。在一个应用会话过程中,NFC设备可以在发起设备和目标设备之间切换自己的角色。利用这项功能,电池电量较低的设备可以要求以被动模式充当目标设备,而不是发起设备。

3.3 应用分析

NFC同时支持识读和被读应用,可以支持开展支付、票务、防伪等应用,并且工艺稳定,与手机是一个整体,客户感觉较好。但用户需要更换具备支付功能的手机,成本较高。如果市场由手机制造商来主导,接口会出现不统一,在数据交换时容易出问题。

4 双界面SIM卡技术

4.1 发展现状

双界面SIM卡技术2004年由德国捷德提出,2005年开始多家SIM卡厂商在硬件技术上进行研发,2006年开始在应用部门进行试用,其移动门禁、消费、手机银行卡业务已处于试用阶段。目前双界面SIM卡物理参数、通信参数已符合ISO14443A/B要求。

4.2 技术特征

双界面SIM卡是指在传统SIM卡接触方式基础上,添加一个非接触方式的界面,在双界面SIM卡上的RF(Radio Frequency)接口负责收发来自读卡器的信息,ISO7816接口负责接收来自手机键盘等设备的输入信息并将双界面SIM卡上的信息给手机显示屏等设备,整个交易过程中,双界面SIM卡的两种界面之间一直处于同时工作状态,有着频繁的信息交互。同时,ISO7816接口必须始终保持通畅以保证手机处于待机状态。双界面SIM卡逻辑结构如图4所示:

双界面SIM卡的频率主要有两种,第一种为13.56MHz,第二种2.45GHz,目前2.45GHz处于实验室阶段,暂不具备实用条件。

4.3 应用分析

由于双界面SIM卡技术不需要客户更换手机,并且SIM卡由运营商发行,移动运营商可以对双界面SIM卡的应用进行影响,在初期是运营商发展RFID移动应用的途径。但由于13.56MHz的频率限制,无法穿过手机电池及外壳金属,因此必须在电池和手机后盖之间安置发射器来满足频率发射需求,导致双界面SIM卡对手机尺寸要求高。

5 RF-SIM卡技术

5.1 发展现状

RF-SIM卡是可实现中近距离无线通信的手机智能卡,是一个可代替钱包、钥匙和身份证的全方位服务平台。它的最大特点是在现有手机中换一张智能卡后就成了NFC手机。2009年,广东移动在华南理工大学校区开设了电子商务示范点,将RFSIM卡技术应用到大学校园,为大学生们提供了校园通知、账户消费等手机增值服务、小卖部手机支付消费服务、食堂、校巴等手机快速支付以及图书馆手机快速认证服务等六大类服务。

5.2 技术特征

RF-SIM是一种基于SIM卡的近/中距离无线通信技术,此技术是NFC近距离无线通信的一种,它将具有RF射频功能的模块镶嵌在SIM卡内,使用2.4G的微波频率进行数据通信。RF-SIM卡逻辑结构如图5所示:

RF-SIM支持市面所有的移动手机,可以通过手机屏幕读取其中的数据,还可以通过手机键盘对其进行控制操作,远非普通智能卡可比。与普通智能卡不一样,RF-SIM交易可以通过手机键盘进行控制。

SIM卡部分用于正常的手机移动通讯、鉴权,仅用于手机的物理连接;使用微型RF模块并通过内置的天线与外部设备通讯。内置软件用于管理高安全度的RF-ID、内置e-credit电子信用卡、EMV电子钱包以及其他基于mifare逻辑的VIP会员卡。

5.3 应用分析

RF-SIM的最大特点是不需要换手机,现有手机换一张智能卡后就成了类NFC手机。NFC手机脱胎于无线设备间的RFID及互联技术,它可以满足任何两个无线设备间的信息交换、内容访问、服务交换,并使之更为简约。

RF-SIM使用的频率是2.4GHz,不是RFID普遍采用的13.56MHz,通信距离可根据不同应用在10~500CM自动调整,单向支持100M(数据广播)。一张RFSIM卡内可同时存放128张虚拟卡,如停车卡、驾驶证、公交卡、VIP卡、电子优惠券以及各类门票等。这些移动扩展性增值业务的巨大商机吸引着善于研发的设备供应商,也吸引着运营商抢占先机。

6 结束语

作为现阶段RFID技术与移动通信相结合的四种RFID移动应用技术,各有其优缺点。其技术特征、技术开放性、推广成本和商业应用分析如表1所示:

当前,手机移动支付业务有很多技术解决方案,它们基本上都能够实现轻松手机支付的功能。作为运营商来说,他们更喜欢选取不被其他产业链环限制的技术。中国移动集团已决定选择2.4G、RF-SIM技术全卡方案作为移动电子支付的解决方案。相信在不远的将来,随着RFID技术的成熟和价格的下降,基于RFID技术的应用将会渗透到日常生活和工作的各个方面。

摘要：射频识别技术(Radio Frequency Identification,RFID)是一种利用射频通信实现的非接触式自动识别技术,它通过与互联网、通信等技术结合,实现全球范围内物品跟踪与信息共享。通过分析Felica、NFC、双界面SIM卡、RF-SIM卡等4种射频识别技术的发展现状、技术和应用特征,为该技术的应用和推广提供参考性的策略和建议。

关键词：射频识别,RF-SIM,移动支付

参考文献

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[2]曾强,欧阳宇.无线射频识别与电子标签[M].中国经济出版社,2005.

[3]IDTechEx.RFID Forecasts2007-2017[[R].2007.

RFID技术的发展及应用 篇8

不同工作频率的射频标签有不同的特性和用途。

(1) LF低频 (从125k Hz~134k Hz) 。穿透力强, 但是传输速率慢, 信号强度随着距离下降很快, 适合近距离的传输, 主要用于各种门禁卡和收费卡。

(2) HF高频 (工作频率为13.56MHz) 。各种特性介于LF和UHF之间, 可以对标签写入信息。主要用于图书、货运、物流管理。

(3) UHF甚高频 (工作频率为860MHz~960MHz之间) [1]。工作距离较远, 传输速率高, 有防冲突机制, 可以短时间内读取大量的标签, 但是穿透力较弱。主要用于航空包裹的管理, 生产线的控制等[2]。

1 RFID技术国内外的发展状况

1.1 国外的发展状况

从全球的范围来看, 美国政府是RFID应用的积极推动者, 在其推动下美国在RFID标准的建立、相关软硬件技术的开发与应用, 均走在世界前列。欧洲RFID标准追随美国主导的EPCglobal标准。在封闭系统应用方面, 欧洲与美国基本处在同一阶段。日本虽然已经提出UID标准, 但主要得到的是本国厂商的支持, 如要成为国际标准还有很长的路要走。

从全球产业格局来看, 目前RFID产业主要集中在RFID技术应用比较成熟的欧美市场。飞利浦、西门子、ST、TI等半导体厂商基本垄断了RFID芯片市场;IBM、HP、微软、SAP、Sybase、Sun等国际巨头抢占了RFID中间件、系统集成研究的有利位置;Alien、Intermec、Symbol、Transcore、Matrics、Impinj等公司则提供RFID标签、天线、读写器等产品及设备。

1.2 国内的发展状况

相较于欧美等发达国家或地区, 我国在RFID产业上的发展还较为落后。目前, 我国RFID企业总数虽然超过100家, 但是缺乏关键核心技术, 特别是在超高频RFID方面。从包括芯片、天线、标签和读写器等硬件产品来看, 低高频RFID技术门槛较低, 国内发展较早, 技术较为成熟, 产品应用广泛, 目前处于完全竞争状况;超高频RFID技术门槛较高, 国内发展较晚, 技术相对欠缺, 从事超高频RFID产品生产的企业很少, 更缺少具有自主知识产权的创新型企业。

从产业链上看, RFID的产业链主要由芯片设计、标签封装、读写设备的设计和制造、系统集成、中间件、应用软件等环节组成。目前我国还未形成成熟的RFID产业链, 产品的核心技术基本还掌握在国外公司的手里, 尤其是芯片、中间件等方面。中低、高频标签封装技术在国内已经基本成熟, 但是只有极少数企业已经具备了超高频读写器设计制造能力。国内企业基本具有RFID天线的设计和研发能力, 但还不具备应用于金属材料、液体环境上的可靠性RFID标签天线设计能力。系统集成是发展相对较快的环节, 而中间件及后台软件部分还比较弱。

2 RFID系统组成

RFID系统的组成如下。

读写器 (阅读器、读头、Reader) :用来发送、接受和处理数据。

应答器 (电子标签、射频卡、tag) :放置在需要被识别的物体上, 是数据的载体, 由半导体芯片和天线组成。

在射频标签 (tag) 中, 有调制和解调模块。为什么要调制和解调呢?我们知道, 能够有效辐射的信号必须是高频的信号, 同时频率越高发射天线的尺寸就越小, 所以为了信号的有效传播和减小天线的尺寸必须采用高频载波信号传播。但是, 携带有效数据的基带信号是低频信号。所以, 将基带信号与高频载波信号以某种方式结合就叫做调制。调制是把信号转换成适合在信道上传输的形式的一种过程。经过调制的波就可以发射出去, 并且很好的传播了。解调是调制的逆过程, 从接收到的已调波中提取低频的基带信号, 用于后续的分析和计算[3]。

读写器的核心电路包括:射频前端、发射通道 (PA功率放大器、上混频器Mixer) 、接收通道 (低噪声放大器LNA、下混频器Mixer) 、振荡器LO、锁相环PLL、低通滤波器LPF、数模转换器 (ADC、DAC) 、基带信号 (Baseband) 。用于实现调制解调部分的一个很重要的模块就是混频器 (mixer) 。对于接收机, 就是把接收到的射频信号换成一个较低的频率。对于发射机, 就是把要发射的信号换到一个较高的频率。

本振LO只能产生单一的振荡频率, 但是我们往往需要很多种不同的频率, 这是就需要频率综合器了。射频芯片中的频率综合器通常由锁相环来实现。由于篇幅所限, 有关锁相环的组成和原理略。

3 结语

相较目前广泛采用的条形码技术, RFID技术具有读取距离远 (几米至几十米) 、穿透能力强 (可透过包装箱直接读取信息) 、抗污染、效率高 (可同时处理多个标签) 、信息量大的特点。

随着关键技术的不断进步, RFID产品的种类将越来越丰富, 应用和衍生的增值服务也将越来越广泛。RFID芯片设计与制造技术的发展趋势使芯片功耗更低, 作用距离更远, 读写速度与可靠性更高, 成本不断降低。芯片技术将与应用系统整体解决方案紧密结合。

随着RFID标签成本的下降和RFID技术的日益成熟, RFID正在向日常生活和工作的各个方面快速渗透。RFID技术的迅速发展给人们的生活带来了极大的便利。

摘要：RFID射频识别技术, 又称电子标签、无线射频识别。RFID技术的应用十分广泛, 不同工作频率的射频标签有不同的特性和用途。RFID技术国内外的发展状况, RFID系统组成。

关键词：RFID技术,射频标签,射频读写器

参考文献

[1]卿剑, 朱青, 王耀南.基于LMX2315的RFID读写器锁相环电路设计[J].微计算机信息, 2008, 29.

[2]谢维夫, 李永明, 张春, 等.一种900MHzRFID读卡器中的高性能CMOS频率综合器[J].半导体学报, 2008 (8) :29, 8.

RFID系统技术应用和开发 篇9

RFID系统在具体的应用过程中, 根据不同的应用目的和应用环境, RFID系统的组成会有所不同, 但从RFID系统的工作原理来看, 系统一般都由信号发射机、信号接收机、发射接收天线几部分组成。

目前, RFID系统的主要工作频率和有效识别距离为:低频125-134kHz, 识别距离<0.5m;高频13.56MHz, 识别距离小1m:特高频902-928MHz, 识别距离4-8m:微波为2.54GHz, 识别距离可达100米。RFID的识别距离可从几厘米到十几米, 应用范围十分广泛, 如我国第二代身份证采用的就是13.56MHz。RFID系统可以帮助医生解决手术上流程管理的问题。同时应用在高速公路收费系统上。仓储货物的管理, 人员的集中管理。因此, 我们根据客户的实际需要, 开发不同的系统软件环境。

重要区域人员管理系统利用无线射频技术及RFID智能电子标签对在重要区域内的人员进行实时管理, 通过远距离的人员识别, 实现人员定位, 轨迹跟踪, 门禁警报联动。从而将重要区域的监控提升到更高的一个层次。重要区域人员管理系统集成信息采集处理、无线数据传输、自动控制等技术多学科综合应用为一体的人员动态管理系统。

该系统集成了远距离射频识别技术, 短距离射频识别技术及多用户防冲突检测技术, 标签、定位器、阅读器和通讯网关采用全新的嵌入式微处理器和嵌入式软件进行设计, 系统信号穿透力强、对人体无电磁污染、环境适应性强、可同时定位多个标签、实现无线报警。

使用该系统, 安保管理人员能够实时掌握重要区域内活动人员的动态, 保证现有的安全防范和制度严格执行, 同时减轻安保人员的工作强度, 提高工作效率, 实现安保业务精细化这一目标。例如, 轨迹追踪:系统能够记录每个进入重要区域的人员的历史活动轨迹, 能够掌握何人, 何时, 何地, 从何处来, 到何处去。应用范围:重要区域访问管理。

航空运输服务业持续迅猛扩张, 各地机场也在为提供尽可能的快捷服务而想方设法提高工作效率。借鉴国外机场的经验。可以知道国内航空企业需要改进流程管理。

基于有源RFID技术的实时定位系统为机场管理方提供了一项可以有效监测资产利用效率, 提升资产管理水平的智能工具。由远距离阅读器组成的网格化定位系统可以轻松确定特定资产的区域位置, 获得该资产的实时信息, 后台也能实时输出机场内所有资产清单和相关报表。

解决大流量机场物流问题的关键在于精确掌握在每个时间节点的人员和设备位置。具体来说, 基于RFID技术的实时定位系统将在机场物流中起到如下作用:

(1) 解决行李丢失问题。在机场登记柜台处给行李安装上射频识别标签 (需要与旅客身份相关联) , 在柜台、行李传送带和货舱处分别安装上阅读器。这样系统就可以全程追踪行李, 直到行李到达旅客的手中。解决了以往出现的行李丢失问题。如果旅客找不到对应的行李, 则可以通过本系统回溯行李流通过程, 快速查找其相应位置。

(2) 运输过程与货物的追踪。本系统可以实时、准确、完整地记录及追踪产品运行情况, 可以全面高效地加强从产品的生产、运输、到销售等环节的管理、并提供各种完善易用的查询、统计、数据分析等功能。每个货物都可在网络内部设置完整的信息, 货物追踪和管理的内容、线路和日志便可以一目了然。

(3) 货物和人员的跟踪、定位。应用RFID技术后, 能在繁多的货物当中正确地指示各货物的具体位置。并能在机场或飞机上指出要寻找的相关人员的具体位置。网络系统的目的是改善作业现场的安全性, 具体的措施有:只允许经过培训的经过管理部门认可的司机驾车进入作业现场;现场备有电子核查装置可以随时进行核对。网络系统设计的另一个目的是降低维修费用, 车辆的工况数据可以自动上载, 车辆存在的问题可以实时报告, 车辆的维修计划可以按车辆的实际使用情况制定, 不再按固定日期排定;可以帮助管理部门在最经济理想的时间更换车辆;资产管理网设计目的还有改善车辆的生产率, 保证车辆在适当的时候出现在需要的地点, 可以为管理部门提供车辆利用率的特殊报告等。

(4) 应付恐怖袭击和保安作用。通过RFID技术能将在黑名单中的人员在通过关卡时发出警告信号, 而马上可以指示相关此人的行李所在。以便管理人员能及时准确地找出行李做出相关的工作, 更好地防止恐怖事件的发生。每张电子标签皆有一组无法修改、独立的编号, 且经过专门的加密。可以管理传感器和闯入侦查设备, 例如新建、删除、修改传感器属性和移动传感器。

技术特点:

远距离:可在100米范围内识别, 无须人工靠近刷卡或要在指定区域内通过才能识别, 实现全自动识别。

大流量:极高的防冲突性, 采用多种防冲突方案, 可支持200个以上目标人员或者物品同时识别。

支持高速度移动读取, 标识卡的移动时速可达200公里/小时以上。

标识卡与读卡器之间可实现双向高速数据交换。

高抗干扰:对现场各种干扰源无特殊要求, 安装方便简单。

全球开放的ISM微波频段, 无须申请和付费。

RFID系统技术应用和开发 篇10

RFID系统一般都由信号发射机、信号接收机、发射接收天线组成。

目前, RFID系统的主要工作频率和有效识别距离为:低频125k Hz~134k Hz, 识别距离小于0.5m;高频13.56MHz, 识别距离小于1m;特高频902k Hz~928MHz, 识别距离4m~8m;微波波段2.45GHz, 识别距离可达100m。我国第二代身份证采用的就是13.56MHz的RFID技术。

利用RFID智能电子标签可以对在重要区域内的人员进行实时管理, 通过远距离的人员识别, 实现人员定位、轨迹跟踪、门禁警报联动, 从而将重要区域的监控提升到更高的层次。重要区域人员采用管理系统集成信息采集处理、无线数据传输、自动控制等技术多学科综合应用为一体的人员动态管理系统。这种系统集成远距离射频识别技术、短距离射频识别技术及多用户防冲突检测技术, 标签、定位器、阅读器和通信网关采用全新的嵌入式微处理器和嵌入式软件, 系统具有信号穿透力强、对人体无电磁污染、环境适应性强、可同时定位多个标签、实现无线报警等特点。如图1所示。

基于有源RFID技术的实时定位系统, 能为机场管理提供一项有效监测资产利用效率, 提升资产管理水平的智能工具。由远距离阅读器组成的网格化定位系统可以确定特定资产的区域位置, 获取该资产的实时信息, 后台也能实时输出机场内所有资产清单和相关报表。

(1) 解决行李丢失问题

可在机场登记柜台处给行李安装RFID标签 (需要与旅客身份相关联) , 在柜台、行李传送带和货舱处分别安装阅读器, 这样系统就可以全程追踪行李, 直到行李回到旅客的手中。如果旅客找不到对应的行李, 则可以通过本系统回溯行李流通过程, 快速查找其相应位置。

(2) 货物的仓储管理

可在货箱上做RFID电子标签, 从而自动记录摆放位置、产品类别、日期等, 以便存储管理。特别是某些危险物品, 其搬运、装卸和仓储过程都有一些特殊的规范, 稍有不慎可能会引发严重事故。在某些特定区域, 比如人口密集的区域, 一旦阅读器发现装有危险物品的货箱进入该区域, 则立即触发警报信息。

(3) 运输过程与货物的追踪

本系统可以实时、准确、完整地记录及追踪货物运行情况, 全面高效地加强从货物的生产、运输到销售等环节的管理, 并提供各种完善易用的查询、统计、数据分析等功能。每个货物都可在网络内部设置完整的信息, 货物追踪和管理的内容、线路和日志便可以一目了然。

(4) 车辆和人员的跟踪、定位

只允许经管理部门认可的司机驾车进入作业现场, 可对其随时进行核对。此外可降低维修费用, 车辆的工况数据可以自动上传, 车辆存在的问题可以实时报告, 车辆的维修计划可以按车辆的实际使用情况制定, 不再按固定日期排定;可以帮助管理部门在最经济理想的时间内更换车辆;资产管理网设计还可以改善车辆的利用率, 保证车辆在适当的时候出现在需要的地点, 可以为管理部门提供车辆利用率的特殊报告等。

(5) 应付恐怖袭击和安保作用

通过RFID技术能在黑名单人员通过关卡时发出警告信号, 提示此人的行李所在。

RFID技术特点:

◆远距离:可在100m范围内识别, 无须人工靠近刷卡, 实现全自动识别;

◆大流量:极高的防冲突性, 采用多种防冲突方案, 可支持200个以上目标人员或者物品同时识别;

◆支持高速度移动读取, 标识卡的移动时速可达5.6m/s以上;

◆标识卡与读卡器之间可实现双向高速数据交换;

◆抗干扰强:对现场各种干扰无特殊要求, 安装方便简单;

◆全球开放的ISM工业科学医药2.45GHz微波频段, 无须申请和付费;

RFID应用 篇11

关键词：RFID技术；电子标签；智能交通

中图分类号：TP391.44 文献标识码：A文章编号：1007-9599(2012)03-0000-02

The Application of RFID Technology in the Intelligent Traffic Management

Zhao Xun

(Tianjin Abundantly Technology Co.,Ltd.,Tianjin300308,China)

Abstract:This paper mainly describes the RFDI technology definition and working principle,and focus on the practical application of RFID technology in the field of intelligent transportation.RFID technology has successfully solved the automatic vehicle identification and information collection problem,provides a powerful support and guarantee for the establishment of intelligent traffic management and service system.

Keywords:RFID technology;Electronic tag;Intelligent transportation

一、RFID技术

（一）RFID技术

RFID定义：射频识别(RFID，RadioFrequency Iden tiFication) 技术是一种新兴的自动识别技术。它是利用无线射频方式进行非接触双向数据通信，以达到目标识别并交换数据的目的。

（二）RFID系统工作原理

1.RFID系统图

阅读器 电子标签

IP网络

2.基本原理：

由阅读器发射天线发送特定频率的射频信号，当电子标签进入有效工作区域时产生感应电流，从而获得能量、电子标签被激活，使得电子标签将自身编码信息通过内置射频天线发送出去；阅读器的接收天线接收到从标签发送来的调制信号，经天线调节器传送到阅读器信号处理模块，经解调和解码后将有效信息送至后台PC主机系统进行相关的处理；主机系统根据逻辑运算识别该标签的身份，针对不同的设定作出相应的处理和控制，最终发出指令信号控制阅读器完成相应的读写操作。

（三）RFID技术特点

RFID技术最重要的特点就是具有标记技术、识别技术、短距离传感技术的特征，射频标签就是含有物品唯一标识体系的编码的标签。这种唯一标识体系包括产品电子代码EPC泛在识别号UCODE、车辆识别代码VIN、以及IPv6等等；而采用IPV6技术也使得网络网址资源大大丰富，加上RFID标签本身特点，可以对任何物品进行标记、识别和短距离通信，从而为解决全网络下实现M2M奠定了基础。正是基于RFID的“标记”、“地址号码”和“传感功能”；基于IPV6的丰富的网址资源，再加上基于RFID技术标准的EPC技术，能够极大地扩展通信网络“监测”与“控制”功能，从而催生出许多新的应用

二、智能交通

（一）智能交通定义

智能交通（ITS）是指将先进的信息技术，数据通讯技术、电子控制技术、计算机处理技术等应用于交通运输业从而形成的一种信息化、智能化、社会化的新型运输系统。

（二）RFID技术智能交通系统基本结构

运管稽查

三、基于RFID技术在智能交通中应用

（一）公安交警查询治理车辆违章方面应用

电子标签作为“物品智能身份证”具有数据存储、无线通讯、数据加密等主要功能。车辆安装电子标签（TAG）后，即车辆的电子牌照是经过加密技术处理唯一的车辆识别代码；车辆在道路上行驶，不停的与路过的RFID基站阅读器进行数据交换，当车辆进入禁行或限行车道时，路旁的RFID基站阅读器和摄像机会通过与车辆的电子标签（TAG）进行数据交换自动采集该车辆的信息和图像，上传到后台数据中心进行数据处理，根据处理结果判定车辆违章。同样利用RFDI技术可以迅速识别套牌车辆；限号违章车辆；还可以利用RFID基站阅读器监控肇事逃逸车辆；车辆超速等违章现象；也可以发布实时路况信息；提供车辆交通诱导；车辆导航；路口信号灯控制等服务。

（二）危险品车辆行驶监控方面的应用

根据国家规定运送危险品的车辆，其行驶路线必须经过公安、消防等部门批准后方可上路行驶，由于受到交通环境和收费等影响；目前仍然有运送危险品的车辆擅自改变行驶路线造成非常严重交通事故和危害社会安全事故；实行RFID技术智能交通系统建设；在全市道路重要节点安装RFID基站阅读器和摄像机；危险品车辆安装电子标签（TAG）；当危险品车辆行驶时，车辆经过的路线的基站阅读器会自动将车辆电子标签发送的信息传输到数据中心，经过计算机系统分析处理可以为交警和消防部门提供24小时实时动态监控车辆行驶轨迹数据和视频图像。

（三）ETC不停车收费/拥堵收费方面的应用

RFID技术在路费征稽、高速公路或各种停车场、拥堵收费中的应用体现为不停车收费。利用RFID技术通过与客户帐户的捆绑，可实现电子钱包结算，不停车收费，这样可以最大限度地缓解收费站、停车场出口等因收费效率低而引起的交通堵塞，提高收费车道的通行能力，高速公路不停车收费系统是RFID技术最成功的应用之一。将阅读器天线架设在距收费口约50-100米的道路上方。当车辆经过天线时，车上的电子标签被头顶上天线激活，发射出车辆ID信息，如车牌号、车类参数、电子标签号等标识信息，阅读器接受到信息后，传送至车道控制器(后台计算机)，对进入收费车道的车辆进行电子标签的合法性校验，分析出车辆的相关信息，并进行通行费用计算和自动扣费。

（四）营运车辆监控管理方面的应用

营运车辆安装基于RFID技术的电子标签（TAG），利用RFID电子标签的特性和数字防伪技术，将信息加密储存，最大限度地实现了信息的保密性与唯一性，并可进行远距离自动识别。营运车辆的（TAG）和RFID阅读器之间进行非接触式信息通信，车辆的电子标签（TAG）向RFID阅读器发送自身信息(如ID号等)，RFID阅读器接受这些信息并进行解码，通过计算机网络传输给后台计算机系统进行处理，完成对运营车辆进行身份识别、营运车辆合法性判定、行驶路线监控、行驶路径记录。同时还可以为客运、货运公司提供车辆进入/驶出站场自动登记、行驶轨迹查询、车辆违章查询、对打击车辆非法营运，特种营运车辆监控管理，营运车辆的管理和稽查提供了更加方便快捷的应用模式。

四、结束语

总之RFID技术应用于智能交通ITS领域不仅使车辆变得更加智能，而且使得信息采集方式变得更加方便快捷、采集的数据也更加准确、可靠。随着系统的应用还可以促使交通管理部门的工作方式变得更加科学、合理、规范。也为科学规划城市道路及路网建设，车辆流量分析，交通诱导，交通管控，行业监管，物流应用，违章查询，拥堵收费，ETC（不停车收费）建设，BRT（快速公交）建设提供了强有力的技术支撑和安全保障。

参考文献：

[1]康东,石喜勤,李勇鹏.射频识别(RFID)核心技术与典型应用开发案例,人民邮电出版社,2008,7

[2]赵军辉.射频识别技术与应用,机械工业出版社,2008,7

[3]王和宇.RFID技术在全网通信中的应用,RFDI商情,2007,5

基于RFID的应用系统研究 篇12

关键词：射频识别,物流信息,数据推动,中间件

0 引 言

现代物流信息管理是指经信息技术整合的、实现物资实体从最初供应者向最终需求者运动的最优化物理性的流通过程[1]。从系统工程的角度分析,物流信息管理是把各种运输、储存、包装、配送、流通加工、信息处理等相关活动有机合成的现代系统,因此,要使物流系统达到最佳的运行状态,必须从系统的观点来管理物流。而无线射频识别(RFID)及其技术是目前物流行业中有前途的信息采集技术之一,它能采用自动识别技术,使物品上的标识信息通过非接触式识别器与企业信息系统实现无缝隙的交互与处理,从根本上架起了沟通物体信息与信息系统的桥梁,从而全面提高物流行业自动化及物流企业管理运作水平。

射频识别RFID技术是一种非接触式的自动识别技术,它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据,识别工作无须人工干预。RFID系统一般由电子标签、数据管理系统和读写器三部分组成。射频识别技术的工作原理如下:电子标签进入电磁场后,接收读写器发出的射频信号,凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息,或者主动发送某一频率的信号;读写器读取信息并解码,然后送至中央信息系统进行有关数据处理。

1 省级教育书店需求

以下是关于省级教育书店的物流的需求报告主要内容简介:

省教育书店主营业务为各个学校的教材资料和教辅资料,分为春秋两季订书,省级教育书店的物流的需求报告主要内容如下:

1) 制定书目录

教育厅制定一个当季的书目录(称为厅审),而本店制定一部分书目录称为店审书目录。厅审和店审组成一个季度的书目录。

2) 确定订数

业务员和销售会根据该书目接受学校和门店对书本进行下订,每一本书被预定的数量称为订数(订数有计划和追加两种,每个季度会有某一个时间点,过了这个时间点的订书订单都被称为追加订数)。

3) 向供应商采购

采购人员根据订书情况和上季库存情况统一计划需要订书数,根据汇总记录向各个出版社下订单,并把订单情况记录在系统中;出版社提供的回告单也被录入系统, 作为仓库收货的依据之一。

4) 分发送货

根据到货情况,并按先订先服务的原则,系统自动向仓库发出送货单,追加货单,管理员也可以手工调整发货单。

5) 仓库

到仓,记录送货单位和对方单号、数量、定价和书的重量;出仓,发货站根据送货单发货,并选择送货类型和记录出仓数。

6) 盘点

新季度开始前要求对仓库内现有的数量进行盘点,并统计各书本的库存情况。

7) 结算

包括供应商结算、客户结算、发货站结算。

8) 确认

客户确认、供应商确认。在确认过程中可能会出现修改折扣和财务需要的预付款以及打印明细的增值税记录等问题。

9) 业务报表

提供教育书籍的书籍类型需求、数量、价格、物流趋势等分析报告。

10) 财务报表

略。

研究需求关系发现,该项目的需求关系表现出以下特点:书籍发行量大,但种类不如大型图书馆;更重要的是,需求中具有物流管理的特质,非常适用于引用RFID技术进行图书发行的现代化管理。

从上述系统需求及各种流程的处理关系中分析,该物流信息管理系统中最大、最重要的数据链节点是书籍的出入库管理(如图1所示)。因此,以书籍的出入库管理数据,推动RFID信息管理系统的运行是该系统的关键所在。

2 系统的总体设计

2.1 硬件设计

采用RFID技术来识别、追踪和保护流通图书的所有资料,可以实现图书仓库自助出入、仓库管理、结算、盘点等功能。

整个系统包括:标签初始化转换系统、自助仓库自助出入、自助仓库管理、柜台结算服务系统、手持设备查询盘点系统。

系统以RFID技术应用为基础,是一个具有很多自动操作功能的高效图书物流管理系统。它包括:

● 相关硬件,如 RFID 标签, 长/短距离的 RFID 读写器,其中长距离的RFID用于仓库的盘点、图书的出入仓管理,而短距离的RFID则用于图书的管理;

● 优化固件协议,采用网络、USB口与上位计算机通信,能够在硬件设备间高速通信;

● 配套软件和数据库管理技术,以满足特定的教育图书管理组织。

系统结构由图2所示。

长/短距离的 RFID 读写器与标签是构建具有RFID识别功能重要部分。标签为无触点集成电路卡——CICC(Contactless Integrated Circuit Card),又称为电子标签,根据自身是否带电源分为有源标签和无源标签二种,有源标签自带电池给自身供电;无源标签不带电池,依靠读卡器发射的电磁波通过电感耦合获得电源[3]。电子标签根据存储特性还可分为只读标签、读写标签。标签还可以携带密码验证机制。读写器用来读写非接触式RFID或IC卡,现在的技术都把ASIC(专用集成电路)和射频集成到一个芯片里面。读卡器的使用数量和结构形式因系统特点和规模大小的不同而不同,但均是通过电磁波,以无线方式与卡片通信;读卡器与主控机之间的通信方式也有多种方式,常用的有线方式有RS232、485 总线、USB、网络连接等,无线方式有zigbee、WiFi 等。

该系统研发的有源电子标签、RFID 读写器组成的基本部分与工作原理基本相同,只是在存储器大小、控制程序上不同,它由CC1101、MCU、E2PROM、RAM、网络端口及USB转换口等部分组成。

短距离的 RFID 读写器与电子标签一般设计是一对一的设计,即短距离的 RFID 读写器在设计中只允许一次读一个电子标签[3],当近距离有多个电子标签时,由于电子标签的无线电信强度一致,相互的干扰太大,在设计中,通过算法使读写器不工作,保持静默。而长距离的 RFID 读写器,在设计时,应准确控制发射功率的大小,从而准确保证长距离的 RFID 读写器的检测电子标签的读写的准确性,如设计三十米距离的范围内,一个长距离的 RFID 读写器的检测电子标签一般不要超过三十个。在一定范围读写电子标签,一定要制定通信协议,使范围内的读写器能按顺序、准确无误地读写电子标签。读写电子标签过程如下:上位机通过RFID 读写器发出检测与读/写电子标签指令,此时,在范围内的电子标签从待机启动,RFID 读写器按协议的方式,根据权限的大小排序,逐个读取电子标签的地址;然后,读写器按顺序逐个与电子标签通信,实现对电子标签的读写;同时,读写器、电子标签也将自己所得到的信息存入自己的E2PROM中。

2.2 软件设计

基于RFID的信息网络强调物品标识信息与信息系统的交互,将RFID技术应用于智能化图书的信息采集和物流跟踪,可以极大地提高行业内服务水平。智能RFID系统的软件分为应用与硬件控制两个部分,其技术的优势主要表现在以下三点:一是可以实现图书信息采集、信息处理自动化;二是可以实现图书实物流动等操作环节(如分拣、搬运、装卸、存储等)的自动化;三是可以实现管理和决策(如库存管理、自动生成订单、优化配送线路等)的自动化甚至智能化。将RFID技术应用于智能化图书的物流管理,需要从一个集成系统的角度来看待智能化图书的物流管理过程,在更大范围内共享RFID信息,以最低的整体成本,达到最高的供应链物流管理效率。

总体上讲,对于应用软件的设计,主要包括两大部分,一是中间件,二个是应用软件;不是所有RFID的系统都需要用到中间件,什么情况下要用,取决于电子标签信息量的大小。信息量越大,用中间件越好。本设计的RFID中间件平台,主要分为三个层次,自底向上依次为数据采集层、事件处理层、信息发布层。 最底层是数据采集层(读写器、标签等),负责采集粘贴在图书包装上的RFID标签信息;再往上是事件处理层,负责处理来自数据采集层的事件和数据;最上层是信息处理层,负责处理来自事件处理层的抽象事件信息,对其进行存储、传送和发布等处理以服务用户。

至于应用软件,根据用户需求所设计的下述几个子系统必须由RFID中间件驱动,它们是:分发送货管理、仓库出入库管理、盘点管理等。开发语言:Java、C++;开发平台:J2EE;采用框架:Struts2.0 + Hibernate。

在软件架构方面,本系统采用B/S体系结构。B/S结构允许供应链上任何一台连接Internet/Intranet的节点计算机终端,通过浏览器访问服务器端系统,能够实时对仓储、运输过程中的产品活动进行动态跟踪与管理。并把数据访问层(DAL)、业务逻辑层(BLL)、表现层(UI)三者在逻辑上分开,提高系统的安全性和扩展性。

表现层

利用Web浏览器实现客户端用户界面的展示,用户通过系统应用程序的Web页面与服务器进行交互,完成信息的查询,数据的录入等操作。

业务逻辑层

业务逻辑层由应用服务器构成。应用服务器利用HTTP协议来接收客户端发送的请求,并根据客户请求面向数据库服务器发送相应的检索和修改指令,最后面向客户端生成实际的响应页面。Web 服务器负责响应HTTP 请求并生成响应页面,应用服务器负责处理相应的业务逻辑。

数据访问层

本系统的数据库层采用MySQL数据库系统,使用JDBC和Connector/J作为MySQL的接口,为系统提供底层的数据支持。另外,本系统将采用当前流行的ORM引擎——Hibernate对JDBC进行封装,从而使用面向对象的思想来操作数据库。

应用软件设计的功能模块有:中间件、RFID读写与信息公布、订单管理、采购、仓库管理、财务结算、报表、系统管理、存储管理、门户管理等模块。系统部分模块的处理流程图分别描绘为:分发管理(如图3所示);进仓管理(如图4所示);出仓管理(如图5所示);客户结算(如图6所示);供应商结算(如图7所示)。通过软件编程,使应用软件实现对图书管理的物流链的所有环节的智能化控制,其控制过程的特点是,以RFID读写仓库的盘点,以及进出仓管理数据实现对系统的智能控制,另外在软件设计上实现现代化管理理念,管理分权限,过程有日志记录在案,所存取的文件都实行热备份。

另外,从软件的角度讲述系统的构架,最底层的是驱动硬件层的驱动软件层,它是用C语言加汇编语言实现的固件应用软件层。总体来说,固件应用软件层有关内容有如下几点:详细记录了各个硬件模块所对应的驱动软件的设计,它完成最底层的软件功能;阐述了系统所采用协议栈的初始化和处理过程,并给出主要的数据结构以方便理解;协议设计了RFID间的通信,给出了RFID 开发平台的高层实现,并写出的数据结构和相关命令,从而体现了RFID 开发平台的通用性。

3 RFID系统的总体研究

在成功实施RFID之前,存在一些关键性的技术问题需要实施者给予足够的重视与讨论。

3.1 关于硬件

在开发系统的硬件可以采用自主开发硬件,也可采用已有IC及电子器件集成构成硬件电路;设计的电路要建立系统模型;要考虑读写速度、识别的准确性、对上位机的接口的方便性、载波抵消、高输入动态范围、可变信号带宽、抗邻道干扰宽带、高线性度、高邻道抑制、低带外杂散等问题;要研究正确读写RFID的方法、检测冲突的解码算法,实现标签的快速抗冲突;开发要符合中国无线频谱规范和RFID通信协议要求[4]。例如:

读写RFID方法,首先设定读写的范围,确定读写的顺序与读写的时间间隔,读写器先启动标签,标签根据协议制定的顺序,由读写器逐个读写、校正、存取,最后打包逐个通讯给上位机。

读写器辨别水平还没有达到在任何时间任何条件下阅读准确度都能够达到100%。这样,读写器的准确度不能得到严格保证,从而信息的出错率就不能降到最低。环境影响、贴标签物品的材质、一次阅读标签的数量都会影响到阅读的精确度。如果RFID不能够提供足够高的信息精确度,其应用无疑不会受到企业的欢迎。针对这种情形,可以通过设置冗余读写器以及改善阅读流程来提高准确度。

贴上标签的产品如果是由反射射频信号的金属制造的,就会引发缩小操作范围的问题。使用塑料材质的包装可以解决这个问题,但是塑料材质又会引发容易遭到污损和破坏的问题。

3.2 关于软件问题

RFID中间件研究在国际上仍是一个较新的研究内容,成熟公认的成果不多,当前的RFID中间件的市场尚不成熟,尤其缺乏深层次上的功能。

RFID应用支撑软件除了标签和读写器上运行的软件外,还包含读写器与应用软件之间的相关软件。而RFID中间件是一种消息导向MOM(Message-Oriented Middleware)的软件中间件,信息是以消息的形式从一个程序模块传递到另一个或多个程序模块[5]。消息可以非同步的方式传送,所以传送者不必等待回应。其主要任务是对读写器读取的标签数据进行过滤、汇集和计算,减少从读写器传往应用软件的数据量,因此RFID中间件包含的功能不仅是信息传送,往往还必须包含数据包分析与传播、安全保证、错误恢复、网络资源定位、路由选择、消息与要求的次序优化以及提供排错工具等服务。同时,软件还提供与其他RFID 支撑系统进行互操作的功能,定义读写器和应用两个接口,以利于系统的控制。

3.3 其它问题

注意到RFID技术可以带来收益之外,需要考虑实施这种技术所需的人力、物力和财力投资。标签成本和读写器成本都是重要的方面。现在,RFID领域最关注的技术领域就是如何降低标签和读写器的成本,考虑降低由于系统集成、安装和实施应用方案时所产生的成本[6,7]。一个复杂的RFID系统肯定会影响到现有的业务流程,也会要求有相应的人员培训和业务流程重组,其服务成本和系统维护成本也是需要着重考虑的议题。

4 结 语

RFID正在成为全球热门新科技,即将进入我们的生活,并深深影响我们的生活,RFID的应用前景无可限量,笔者从研发应用RFID型的系统提出了一些关于RFID技术看法与研究。尽管RFID技术的应用还处于初期阶段,但是,随着RFID技术的发展和应用的深入,充分利用信息技术、计算机网络技术,把现有的条形码系统、自动管理系统转到RFID平台,构建综合化、智能自动化的管理系统必将对现代管理产生重大的影响。

参考文献

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[3]Piraino V.A Middleware for Robust Self-Organizing Services Based onHighly Redundant RFID Tag Infrastructures[D].Master’s thesis,In-stitute for Pervasive Computing,Dept.of Computer Science,ETH Zur-ich,Switzerland(2004).

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