远距离RFID

2024-10-07

远距离RFID（精选4篇）

远距离RFID 篇1

随着我国社会经济的发展,城市停车问题已经成为实施国家汽车产业政策和城市道路交通政策的“瓶颈”之一。目前有部分停车场使用了磁卡或接触式的ID卡进行管理,但车辆入场和出场的速度相对较慢,只能由发卡机自动发卡或者人工发卡,效率不高。而将远距离RFID射频识别技术应用于停车场管理中,可有效地管理停车场,具有使车辆进出有序、手续简便、速度快、安全防盗、管理自动化、收费公正合理、应收费用不流失以及减少管理人员的特点。本文就作者参与的一个相关系统设计介绍一下设计思路。

1 RFID的应用

射频识别即RFID(Radio Frequency Identification)技术,又称为电子标签、无线射频识别,是一种通信技术,可通过无线电讯号识别特定目标并且读写相关数据,无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触[1];也是一种非接触的自动识别技术,是目前发展最为迅速、潜力最大的新兴技术之一。

RFID标签分为有源和无源两种。有源RFID标签自身带有电池供电,读写距离远、体积大、价格高;无源RFID标签本身不带电池,其能量从读卡器发射的电磁波中获得,特点是体积小、价格低、寿命长,读写范围是10毫米至5米的距离。无源RFID系统的基本工作原理是当电子标签进入读卡器发射电磁波,使标签天线产生的感应电压达到规定值时,电子标签被激活,并通过内置耦合线圈发送信息;系统接收从电子标签发送来的调制信号,经读卡器对接收的信号进行调制和解码后送到后台主系统进行相关处理;主系统根据逻辑运算判断该标签的合法性,针对不同的设定做出相应的处理和控制,发出指令信号控制执行机构动作。

因此,在本系统设计中选用无源RFID卡,卡内有芯片和天线作数据传递和接收能源用,全部密封,所以防尘防水。又因为不用磁头读写,不存在磨损磁带或受干扰,或因磁头积尘而失效,可使用10万次以上,在耐用、可靠程度和经济上远优于现在大多数停车场系统使用的磁卡。

2 开发语言及数据库

在开发语言的选择上,选择了Delphi来设计前台界面,使用SQL Server来实现数据库的管理。Delphi拥有一个可视化的集成开发环境(IDE),采用面向对象的编程语言Object Pascal和基于部件的开发结构框架,它提供了500多个可供使用的构件,利用这些部件,可以快速地构造出应用系统。SQL Server数据库是目前使用的比较普遍的数据库软件,其管理功能强大,能满足本系统对于数据管理的需求。借助Delphi丰富的接口实现和SQL数据库的有效链接,数据层服务器与中间层服务器之间的连接采用ADO接口连接[2],中间层服务器和客户端的连接采用Socket组件连接[3]。建立一个三层的C/S逻辑结构,如图1所示。

在数据库管理中,可以依据本停车场内的固定用户的分组情况分别给出相应的收费标准,对不同的分组由RFID卡来识别并扣除费用。在后台管理程序中可设置用户管理、卡片授权管理和不同操作员用户权限管理等功能。

3 出入口控制器的设计

对于停车场的设计分为入口和出口,因此使用RFID卡实现管理相应的需要有入口控制器和出口控制器两部分,停车场设计示意图如图2所示。

出口控制器和入口控制器的设备是相同的,本文仅就入口控制器进行介绍,包括的硬件有:RFID读卡器、车辆检测设备、控制器、显示屏、控制道闸、视频采集设备和控制器6个部分。其中RFID读卡器和控制器之间采用RS232接口进行通讯,控制器与后台管理计算机(上位机)之间使用TS485接口实现通讯,如图3所示。

该系统的设计关键在于借助RFID射频识别卡实现出入口工作的快速、安全和有效。当车辆进入停车场入口通道的时候,由视频采集设备抓拍车辆图像,同时固定在入口道闸的RFID读卡器接收由车辆上的RFID射频卡发送的信号并通过系统后台PC判断该车辆上的RFID卡是否与数据库中的相关信息一致,当信息一致的时候,由控制器控制道闸的打开,车辆放行,入口控制器示意图如图4所示。整个过程车辆只在通过道闸时有短暂的停留。相比目前市场上使用的停车场管理系统,使用RFID射频卡的最大特色就是实现了车辆的快速通过、对于车辆的收费管理借助RFID卡自动完成,极大的提高了停车场的吞吐效率。

对于固定用户的停车通过远距离射频卡感知车辆的进入和退出并进行身份识别:同时利用计算机管理手段确定车型及收费标准、停车计费金额,结合数据库进行管理、计费;最后结合自动控制技术控制机电一体化外围设备,从而控制进出停车场的各种车辆;实现车辆免停车自动出入及存放时间记录、查询和管理。而对于临时用户可以由自动发卡机或者由保安人工发卡来实现。

4 远距离RFID射频识别技术的优点

而将远距离RFID射频识别技术使用在停车场管理系统中就体现出了很多突出的优点:(1)严格的收费管理相对于目前的人工现金收费方式而言,降低了劳动强度,提高了效率,收费经电脑确认和统计,杜绝了失误和作弊,保障了停车场投资者的利益,防止了财务上的漏洞和现金流失的可能性。(2)树立全新的物业管理形象。现代化的高科技产品的使用,使企业的物业管理形象和知名度得到很大的提高。(3)安全的管理是停车场的技术难题。传统的停车场系统采用人工发卡、收卡,难免有管理疏漏,因为没有随时记录可查,丢车或谎报丢车现象的发生,给停车场带来诸多麻烦和经济损失。而采用RFID卡智能管理系统后,月租卡、储值卡、车卡均在电脑中记录了相应的资料,这些车辆进入车场必须先验证车卡为有效卡后,在确认卡正确后方可放行入场,卡丢失后可及时补办。对于临时卡,只需要进行辨认即可放行进出场,即使卡丢失也可随时检索,及时处理。同时再配有图像对比设备,各类停车卡均有车牌号码存档,一卡专用,车牌不对,电脑随时提示,并提出警告,有效的防止车辆丢失。

5 结束语

随着对企事业单位、住宅小区、公共停车场的车辆管理水平要求的提高,为使车辆进出方便、快捷、安全、门禁管理科学有效、服务优质文明,采用高科技产品实现车辆智能管理,是各企事业单位、住宅小区、公共停车场的必然选择。

摘要：该文分析了使用RFID射频识别卡来实现停车场的智能化管理,就作者曾参与的一个相关系统的设计与开发,结合案例实际对研发过程中的一些具体问题进行研究与探讨。

关键词：射频卡,c/s模式,停车场,智能管理

参考文献

[1]王晓钟.RFID及其在安防行业的应用——RFID技术在门禁行业的应用[J].中国安防,2007(6):30-33.

[2]刘日仙,袁利永.Delphi中基于ADO的客户端数据缓存技术探讨[J].福建电脑,2007(11):67-68.

[3]夏玲,王伟平.客户端与服务器端的Socket通信[J].电脑知识与技术(学术交流),2009,5(2):812-813.

远距离RFID 篇2

1 系统工作原理

当患者带着电子标签进入读卡器天线范围内时, 电子标签被读卡器通过发射天线不断发射的射频信号激活, 电子标签激活后把内部编码信息通过卡的发送天线发送给读卡器, 读卡器对接收的编码进行解调和解码后得到患者住院号码, 再经过软件数据处理后发送给自助排号系统进行排号。而当排号系统中轮到该患者的时候, 读卡器还可以发送消息给标签卡片, 标签卡片接收到消息后, 提醒患者进行治疗[2]。

2 应用系统设计

远距离识别系统由一个数据处理CPU、一个读卡器、多个天线和多张电子标签组成。

2.1 读卡器

读卡器使用TI公司生产的MSP430单片机, 单片机主要负责与射频模块通讯, 对接收的卡片编码进行解码, 还原成患者数据, 经过CPU处理后再通过串行通讯接口把数据发送给自助排号系统。无线接收发送射频部分采用TI的CC2500芯片, 以2.4 GHz的频率发送接收电子标签信号数据。读卡器结构图如图1。

2.2 电子标签卡片

电子标签卡片采用TI公司生产的MSP430单片机和CC2500射频芯片, 电池则使用微型纽扣电池, 以缩小卡片大小。存储部分采用128KByte容量的EEPROM可读写存储器, 用于读写患者数据。电子标签平时处于休眠状态, 只有患者携带卡片进入读卡器的感应区才被唤醒, 唤醒后卡片可以发送接收患者数据, 离开感应区后又将自动休眠。标签卡还含有一个小型LED灯及蜂鸣器, 用于提醒患者。当排号系统中轮到该患者的时候, 读卡器发送消息给标签卡片, 标签卡片接收到消息后LED灯闪烁且蜂鸣器响起以提醒患者。此功能还可以让技术员在治疗前确认要治疗的计划和患者两者匹配, 避免出现因为人为疏忽治疗错患者, 引发医疗事故。感应卡结构图如图2。

2.3 天线调试

远距离RFID天线总共3根, 天线尺寸为1 m×1 m。无线接收发送频率为2.4 GHz, 此频率信号特点是覆盖距离远但容易受障碍物特别是金属障碍物干扰。因此在天线附近尽量不要有大型物品。经测试天线安装在候诊室天花板顶上各区域时, 可实现整个候诊室区域的覆盖。如果安装在其他四面墙上容易被桌椅或其他移动障碍物挡住, 出现射频信号削弱或中断。

2.4 远距离RFID多个标签卡片识别测试

由于在候诊室中存在多个患者, 且每个患者都携带有一张标签卡片。这就涉及到能否正确有效全面的识别出候诊室中的患者。设计中采用的是让卡片利用3 s内随机发送患者信息的方式与读卡器进行交互, 减少多张卡片同时发送的现象。多个标签卡片识别实际测试如表1。

随着卡片数量增多, 识别率正常, 但识别速度变慢, 因此如果实际需求大于100张时, 还需要改进多卡识别方式。

3 结论

本文充分利用远距离识别的技术特性, 在自助排号系统上进行应用调试, 以实现自动采集患者信息传输到自助排号系统上进行排号。现有的自助排号系统是由患者手动输入住院号进行排号, 比较慢, 而且容易出现输入错误, 万一技术员在患者进入治疗间前没有认真核对, 治疗错患者, 容易引发医疗事故。且当出现患者较多时, 要排队录入, 比较麻烦, 或者出现患者录入自助排号系统后, 又因有事离开不在候诊室时, 系统不能自动识别出来, 需要技术员确认, 导致耽搁其他患者治疗时间。本文应用研究可以有效解决人为输录过程的误操作, 避免出现因为人为疏忽治疗错患者, 引发医疗事故, 同时提高了治疗速度, 实现患者信息数字化、智能化管理。

参考文献

[1]刘琰, 李辉, 顾亮.射频识别技术软硬件系统研制[J].贵州工业大学学报 (自然科学版) , 2002, (1) :54-58.

远距离RFID 篇3

1.1 管理系统的总体设计 (图1)

管理系统的总体结构如图1所示, 远距离高频系统[3~4]以电子标签作为信息载体, 当RFID处于开启状态下, 就可以对电子标签的信息进行读和写, 信息被读取或更改后将会保存在后台的数据库中, 信息一旦有更改, 会及时在Internet上发布, 可以实现实时信息的最大化共享。

对于远距离高频系统, 阅读器的阅读范围典型情况为4m~6m, 最大可达10m, 可以实现对实验设备的批量读取。将读写器固定的安放在实验室的入口处, 并且在每台设备上放置一个高频电子标签, 主要用来对仪器的入库、出库和维护信息及设备的使用时间的记录。若在设备没有允许出库的情况下, 发现被非法搬出, 系统将会启动自动报警功能。

1.2 远距离RFID系统的工作原理 (图2)

远距离RFID系统的工作过程可以用图2说明, 具体流程如下。

首先读写器将无线电载波信号经过发射天线向外发射;当电子标签进入发射天线的工作区时, 电子标签被激活, 将自身信息经天线以电磁波的形式发射出去;读写器的接收天线接收到电子标签发出的信号, 经调节器传送给读写器;然后读写器对接收到的信号进行处理, 送往电脑后台, 电脑根据逻辑运算判断标签的合法性, 若标签合法则针对不同的设定做出相应的处理;最后将各个监控点通过计算机通信网络构成总控信息平台, 可以根据不同的软件及硬件设备来完成要实现的功能。

远距离R FID系统采用高频 (UHF) 91 5MH z的射频识别产品:XC AF-1 2L型天线、XCRT-804读写器、电子标签、50Ω的读写器负载和RS-232串口连接, 符合ISO18000-6协议。电子标签具有10万次的重复擦写功能, 所以标签中的信息可以修改, 实现多次重复利用。电子标签中存储的信息包括:设备的名称、型号、保修期、购置日期、使用期限、生产厂家、隶属的实验室、维修次数等。

1.3 系统的软件设计

实验室管理系统的软件部分主要包括应用程序的开发, 以及数据库的建立和维护两个方面, 对于应用程序要求具有功能完备、操作简便, 友好的人机对话界面等特点, 而对于数据库则要求建立一个完整而安全性强的数据库。数据库在实验室管理系统的支持下完成信息的搜集、存储、整理、统计、更新、检索、加工和发布等功能。设计数据库主要是根据用户的信息需求、运行环境以及处理要求的特性, 设计出合理的数据存储模式, 确定数据库类型, 做好数据库的共享机制和安全保密措施。

2 RFID系统在实验室管理系统中应用的优越性

实验式的管理中利用远距离的RFID (UHF频段) 自动识别技术[5~6]的优点, 实现实验室的无人职守并保障实验室的仪器设备安全, 提高实验室管理效率和智能化管理水平。RFID系统在实验室管理系统中的优越性主要体现在以下几个方面。

2.1 作用距离更远

为加快进出速度, 在实验室出入口安放读写器, 设备进出时不需要停止或者等待即可以被快速准确地读到数据, 计算机根据接收到的数据, 访问数据库, 并进行数据记录。

2.2 较高的智能性和加密功能

在某些对安全性要求较高的应用环境, 需要对数据进行严格的加密, 并对通信过程实现加密, RFID在这方面经具有更强的实用性。

2.3 存储容量大

R FID标签中的信息有8 KB的容量, 满足实验室设备管理中信息资料存储对容量的需求。

2.4 体积小型化、封装多样化

RFID不受尺寸大小、材质以及封装形式的限制, 可以用纸标签、塑料标签、玻璃标签不同的材质, 以及线形标签、盘形标签、自粘标签、片上线圈等不同的封装形式以适应各种不同实验设备形状。

3 结语

在实验室的管理中, 引进远距离RFID自动识别技术, 把分散的、不同类型的实验设备和实验室进行集中管理, 对仪器设备进行循环记录, 达到实验设备信息实时、准确、快捷、完整, 降低了设备管理员的工作量和工作强度, 提高了管理效率, 降低了管理成本, 也提高设备的使用效率, 使实验室的管理走向科学化、自动化。使高校的实验设备能最大限度地发挥作用, 以达到提高实验教学质量、鼓励大学生科研创新的目的。

参考文献

[1]焦玉国, 马映君.改革实验室管理体制加强实验室建设[J].实验室研究与探索, 2009, 28 (3) :267～269.

远距离RFID 篇4

1 系统概述

前车信息监测系统是将RFID卡安装在铁路沿线, 当机车通过时, 由车载的RFID读写器将前车通过时的时间、速度、加速度及机车号等信息读取出来, 并将本机车的通过时间、速度、加速度、机车号等信息写入该RFID卡, 以供后一机车通过时读取。车载主机依据获取的前车信息通过计算提示乘务员本车距离前车的大概距离, 使机车司机能及时发现前方车辆, 留出足够的时间采取相应措施, 以减少因速度过快造成的风险和隐患, 保障安全生产。

2 系统结构

前车信息监测系统由车载主机、车载RFID读写器、显示报警器、地面RFID卡及相关电缆组成。其系统组成示意图如下图1所示。

车载主机通过RS485接口连接至TAX2箱, 获取机车行驶信息。

I、II端显示报警器以RS485总线方式与车载主机连接。

RFID读写器以RS422方式与车载主机通信, 向车载主机发送读取到的前车信息, 并接收车载主机的本车行驶信息, 以写入地面RFID卡中。

3 硬件

3.1 车载主机

分析判断前车信息与本车行驶信息, 计算本车与前车的大概距离, 驱动显示报警器向司机发出距离提示信号。

3.2 RFID读写器

实时侦测阅读场内的RFID卡, 主动读取RFID卡内的前车通过信息, 将读取的前车信息发送给车载主机处理;接收车载主机的本车行驶信息, 写入RFID卡内。

3.3 显示报警器

执行主机命令, 发出声光提示信号。