射頻識別技術(shù)范文
時間:2023-04-09 15:03:02
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篇1
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(可達幾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。
篇2
關(guān)鍵詞:射頻識別; 電子標簽; 電子監(jiān)管; 樣品跟蹤
中圖分類號:TN9934 文獻標識碼: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電子標簽以及不同的標簽閱讀形式。其中涉及到兩個貼有RFID電子標簽的周轉(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
此階段是通過單標簽的讀寫操作,往RFID電子標簽內(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標簽的周轉(zhuǎn)盒,并同時往RFID標簽內(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。
此階段是通過多標簽的群讀、寫操作,更改每個RFID電子標簽的狀態(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。
此階段是通過單標簽的讀、寫操作,更改每個RFID電子標簽的狀態(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。
此階段是通過單標簽的讀、寫操作,更改每個RFID電子標簽的狀態(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簽內(nèi);
② 入庫:讀取周轉(zhuǎn)箱、樣品標簽內(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。
篇3
20世紀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(可達幾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。
篇4
關(guān)鍵詞:rfid;rfid技術(shù);rfid應(yīng)用
1 rfid技術(shù)概述
射頻識別(radio frequency identification,以下簡稱rfid)亦稱電子標簽、無線射頻識別,是一種通信技術(shù)。rfid技術(shù)越來越受到人們的重視,在我國,rfid技術(shù)在工廠生產(chǎn)、鐵路運營、倉儲物流、貴重品貿(mào)易、身份識別等領(lǐng)域得到長足發(fā)展,已經(jīng)有相當(dāng)成熟的應(yīng)用。[4]
rfid技術(shù)的技術(shù)原理是利用感應(yīng)識別特定的電子標簽(rfid tags)發(fā)出的無線電波特定頻段的能量,或由電子標簽主動發(fā)送某一頻率的信號,進行非接觸式雙向通信,完成目標識別和數(shù)據(jù)交換目的的自動識別技術(shù),而不需要識別系統(tǒng)(一般是rfid閱讀器)與電子標簽之間建立機械或光學(xué)接觸。[5] rfid技術(shù)可應(yīng)用的領(lǐng)域十分廣泛,可以說,在物聯(lián)網(wǎng)的概念中,rfid技術(shù)被看作是繼互聯(lián)網(wǎng)和移動通信兩大技術(shù)之后的第三大技術(shù)。
rfid系統(tǒng)組成包括硬件和軟件。其中硬件主要包括電子標簽、閱讀器(reader)、計算機、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備;軟件主要包括應(yīng)用軟件、嵌入式軟件(又稱中間件)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。
2 rfid和其他識別技術(shù)的比較
rfid技術(shù)和條形碼等其他識別技術(shù)相比,有以下幾個特點:遠距離讀寫,存儲量大,可重復(fù)使用。使用壽命長。可以同時識別多個標簽。形狀不受限制。耐環(huán)境變化,保養(yǎng)方便。數(shù)據(jù)安全。
3 rfid應(yīng)用時的制約因素
rfid技術(shù)目前尚在托盤標簽而未達到單品標簽的階段,原因之一就是成本。第二個制約因素是安全問題。第三個問題在于標準和頻段的不統(tǒng)一。
總而言之,由于受到技術(shù)水平和標準問題的限制,rfid技術(shù)目前尚在部分行業(yè)得以應(yīng)用,未能建立完整的產(chǎn)業(yè)鏈,而在超級市場等零售業(yè)界,更只是在實施試點項目,未能形成普遍的氣候。
4 rfid系統(tǒng)優(yōu)勢
rfid標簽全面取代條形碼后,能帶來更多的便利、快捷、創(chuàng)新和利潤。首先是能大大減少人工計費的失誤,將現(xiàn)有的計費系統(tǒng)耗時減少1/2到2/3,減少商品非預(yù)期性損失等,能給顧客和零售商均帶來極大的便利。
5 現(xiàn)有條形碼系統(tǒng)存在的問題
1)條碼條形碼是"可視技術(shù)",掃描器必須人為操作,只能接收它視野范圍內(nèi)的條碼條形碼。
2)條形碼的數(shù)據(jù)不能更改。
3)條形碼對完整性有較高要求。
4)條形碼只能識別生產(chǎn)者和產(chǎn)品,并不能辨認具體的商品,
5)條形碼雖然只存儲了少量數(shù)據(jù),但這些數(shù)據(jù)卻是未經(jīng)過編碼的,識別碼是全球通用,因此數(shù)據(jù)保密性和安全性還是有一些欠缺。
而以上這種種問題,使用基于無線射頻識別(rfid)的超市購物自動計費系統(tǒng)則可以一一解決。
6 rfid技術(shù)的實現(xiàn)
根據(jù)前文所述可以通過設(shè)計rfid通道、閱讀器勘誤(中間層)和自動計費系統(tǒng)來實現(xiàn)。
1)rfid通道
rfid閱讀器通道,簡稱rfid通道。它將閱讀器固定在收銀臺附近的三個位置,從不同的位置對購物車進行計費。其設(shè)計如圖1所示。
2)閱讀器勘誤(中間層)
每個通道架設(shè)三臺閱讀器,分設(shè)左右兩邊,而位置亦是高中低三個位置,便于從不同角度來獲取rfid標簽的信號。通過一個控制器使用tdma技術(shù),控制三個閱讀器分時讀取購物車上的rfid標簽發(fā)出的經(jīng)過編碼的信息,一方面實現(xiàn)三個閱讀器在不同時間接收信號,以保證閱讀器不會互相干擾,另一方面實現(xiàn)防碰撞功能,即每個閱讀器可在短時間內(nèi)的不同時刻讀取不同rfid標簽上的信息,使所以在范圍內(nèi)的商品rfid標簽在通過通道的時候全被讀取。
3)自動計費系統(tǒng)
自動計費系統(tǒng)連接物聯(lián)網(wǎng)和超市內(nèi)部的數(shù)據(jù)庫,待系統(tǒng)根據(jù)清單上各種商品的代碼連接數(shù)據(jù)庫建立帳單視圖并顯示到顯示屏中后,顧客可在顯示器屏幕上見到清單,并可選擇是將信用卡(銀聯(lián)卡)插入卡槽,還是在現(xiàn)金放置口中放入現(xiàn)金,進行付費。付費完成后系統(tǒng)將控制通道末端的閘門開放,顧客可將購物車推離通道,系統(tǒng)將自動修改庫存相關(guān)信息。
7 rfid技術(shù)的應(yīng)用
進入21世紀后更是因為其定位追蹤及數(shù)據(jù)交互方面的優(yōu)勢,rfid技術(shù)越來越受到人們的重視,在我國,rfid已經(jīng)在生產(chǎn)及包裝業(yè)、產(chǎn)品倉儲中、配送中心、門禁管理中、產(chǎn)品防偽中、制造業(yè)中、生產(chǎn)物流實驗系統(tǒng)等廣泛應(yīng)用,相信在不久的將來rfid技術(shù)的應(yīng)用會越來越廣泛。
參考文獻:
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篇5
【關(guān)鍵詞】射頻識別 RFID 稱重系統(tǒng)
1 前言
在傳統(tǒng)的地磅稱重系統(tǒng)中,存在著較多的作弊行為。如在過磅稱重時,客戶A(貨物單價高)冒充客戶B(貨物單價低)的身份,以達到減少提貨單價的目的;或是貨車A(重量小)冒充貨車B(重量大)上磅稱重,以達到降低提貨重量的目的。這些行為都將導(dǎo)致最后的提貨總金額比實際的金額要低,從而導(dǎo)致企業(yè)蒙受相應(yīng)的經(jīng)濟損失。
射頻識別技術(shù)可以對客戶以及車輛的身份進行識別,從而杜絕冒充用戶提取貨物、冒充車輛進行稱重等一系列的作弊行為。
2 射頻識別技術(shù)
射頻識別(RFID)技術(shù)基于無線通信技術(shù),一般的射頻識別系統(tǒng)都包含兩個部分:射頻識別卡(應(yīng)答器)和射頻識別讀卡器(閱讀器)。射頻識別卡中存儲著指定的數(shù)據(jù),而射頻識別讀卡器能夠與射頻識別卡在無需接觸的情況下實現(xiàn)對卡內(nèi)存儲信息的讀寫操作。其基本原理如下:
射頻識別讀卡器會在一定的區(qū)域內(nèi)發(fā)出指定頻率的射頻信號,當(dāng)射頻識別卡進入到該區(qū)域內(nèi)時,將接收到該射頻信號,能夠通過卡內(nèi)線圈產(chǎn)生感應(yīng)電流激活識別卡并向讀卡器發(fā)送卡中的數(shù)據(jù)。從而實現(xiàn)了非接觸式的無線數(shù)據(jù)交換。
3 基于射頻識別的系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)
3.1 基于射頻識別的稱重流程
RFID產(chǎn)品包含有源和無源兩類,對于無源RFID,其工作的主要頻率為13.56MHZ,可以進行近距離識別操作;而對于有源RFID,其工作的主要頻率為433MHZ,能夠進行遠距離的識別。
在本系統(tǒng)中,使用了兩種RFID產(chǎn)品,其中無源RFID用來對客戶的身份進行識別,需要客戶手持卡片(M1卡)靠近讀卡器進行識別。另外考慮到車牌自動識別在惡劣的天氣或車牌模糊的情況下無法準確識別,因此在系統(tǒng)中使用了有源RFID對車輛的身份進行識別(在車輛的前車窗粘貼RFID標簽進行遠距離讀寫操作)。基于RFID的稱重流程如圖1所示。
如圖1所示稱重流程,當(dāng)貨車停在地磅上進行稱重時,客戶手持M1卡(卡中包含客戶的相關(guān)信息)到磅房的讀卡器上進行刷卡。讀卡器獲取到客戶的信息后進行比對,若不一致說明是冒充另外的客戶進行提貨,進行錯誤提示;若一致則從數(shù)據(jù)庫中得到客戶的提貨單價,并通過遠距離讀卡器得到地磅上貨車的電子標簽信息(每輛貨車的電子標簽信息與M1卡的信息已在數(shù)據(jù)庫中進行關(guān)聯(lián)),并與M1卡的信息進行比對,如不一致,說明地磅上的貨車與實際稱重貨車不同,屬于作弊行為,進行錯誤提示;若一致則讀取到提貨重量并計算提貨總金額,流程結(jié)束。
3.2 M1卡的讀寫實現(xiàn)
客戶手持RFID識別卡為M1卡,該卡內(nèi)部包含16個分區(qū)(編號為0-15),每個分區(qū)包含4個區(qū)塊(編號為0-3),因此一共有64個區(qū)塊可以用來存放相關(guān)信息,這64個區(qū)塊進行統(tǒng)一編號0-63,其中0區(qū)塊(0分區(qū)的0區(qū)塊)用來固化出廠信息,用戶無法修改。對于其他分區(qū)的各自4個區(qū)塊,0-2區(qū)塊中可存放用戶數(shù)據(jù),而3區(qū)塊用于保存控制信息,存儲了對0-2區(qū)塊的存取策略。對M1卡的讀寫操作如圖2所示。
系統(tǒng)在.NET平臺中進行實現(xiàn),基于廠家的動態(tài)鏈接庫進行操作。由于屬于非托管代碼,因此需要對動態(tài)鏈接庫中的方法加上[DllImport]特性標注后再進行調(diào)用。具體實現(xiàn)代碼說明如下:
1)初始化操作
Int ReaderNo=M1Oper.rfinit(0,0);//對設(shè)備進行初始化,并得到返回的設(shè)備編號
2)尋卡操作
int status=M1Oper.rfRequest(ReaderNo,1);//編號為ReaderNo設(shè)備的尋卡操作,該操作是一個循環(huán)操作。當(dāng)返回的status為0時,說明感應(yīng)區(qū)域內(nèi)有M1卡,停止尋卡;不為0時,繼續(xù)尋卡
3)防沖突
Int anticlooStatus= M1Oper.rfanticoll(ReaderNo, CardNo);//由于讀卡器識別區(qū)域內(nèi)可能同時存在多張M1卡,因此需要進行防沖突操作
4)驗證分區(qū)密碼
int success=M1Oper.rfAuthentication(ReaderNo,0,2);// 對于ReaderNo設(shè)備識別到的M1卡,驗證0扇區(qū)的密碼
5)數(shù)據(jù)操作
M1Oper.rfRead(ReaderNo,2,data);//對于ReaderNo設(shè)備識別到的M1卡,讀取卡中區(qū)塊編號為2的數(shù)據(jù),并存儲到data(字節(jié)數(shù)組)中
4 總結(jié)
本文介紹了應(yīng)用射頻識別技術(shù)實現(xiàn)對防作弊稱重系統(tǒng)中客戶以及貨車身份進行識別的具體流程以及詳細實現(xiàn)代碼。通過射頻識別技術(shù),在簡化系統(tǒng)操作的同時,能夠杜絕冒充用戶提取貨物、冒充車輛進行稱重等一系列的作弊行為,可以為稱重企業(yè)挽回巨額經(jīng)濟損失,并提高企業(yè)管理水平。
參考文獻
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篇6
關(guān)鍵詞:射頻識別 物流 RFID
一、射頻識別技術(shù)綜述
射頻識別技術(shù)(Radio Frequency Identification Technology,簡稱RFID)是一種非接觸式的自動識別技術(shù),它主要依靠射頻信號來自動定位目標對象并獲取相關(guān)的數(shù)據(jù),整個識別過程不需要人工參與,實現(xiàn)自動識別。
從八十年代開始這項技術(shù)走向了成熟,它比同期或早期的接觸式識別技術(shù)更靈活,RFID系統(tǒng)的射頻卡和讀寫器不用接觸就可以完成識別的工作,因此它可以應(yīng)用在更廣泛的場合。它的產(chǎn)品形狀和大小各異,如:卡片型、硬幣型和有印刷天線的紙張等,但它們的基本的功能是一樣的,只要配合專用讀寫器,就能夠從外部寫入或讀取信息。
雖然RFID的功能比較單一,卻在服飾業(yè)、食品業(yè)和物流業(yè)等許多行業(yè)起到了革命性的影響,主要體現(xiàn)在傳統(tǒng)的條形碼系統(tǒng)已經(jīng)逐漸被RFID系統(tǒng)代替。在諸如美國的WalMart、英國的特易購Tesco和德國的Metro等大型世界級連鎖零售企業(yè),都為了提升企業(yè)內(nèi)部物流系統(tǒng)的效率,采用RFID系統(tǒng)。由此可見,這項技術(shù)已經(jīng)在全世界的零售業(yè)產(chǎn)生了巨大的影響,而零售業(yè)又與現(xiàn)代物流業(yè)關(guān)系密切,應(yīng)當(dāng)考慮基于射頻識別技術(shù)來建立智能化的物流管理體系。
二、射頻識別技術(shù)的優(yōu)勢分析
射頻識別具有技術(shù)方面的優(yōu)勢。以前的條形碼技術(shù)已經(jīng)使用了很長時間,但現(xiàn)在這種技術(shù)在許多情況下已經(jīng)不能滿足使用者的需要了,條形碼雖然成本便宜,但它的存儲量很小,而且使用時不能改寫,這些缺點都限制了它在物流領(lǐng)域的應(yīng)用前景。在信息時代的背景底下,用戶對大存儲量信息載體和無線信息交流方式有了強烈的需求,并且要在現(xiàn)代物流管理中實現(xiàn)自動識別,提高物流管理的效率,RFID技術(shù)在技術(shù)上的優(yōu)勢就有了更加廣闊的應(yīng)用空間。
射頻識別具有應(yīng)用方面的優(yōu)勢。在物流領(lǐng)域,無論是傳統(tǒng)的管理方式,還是在更強調(diào)智能化管理的今天,物流管理最終的目標都是要通過向商品流通過程中的對象提品或服務(wù),用來換取更多的利潤。而將RFID技術(shù)應(yīng)用到商品從生產(chǎn)、倉儲、運送以及商品流通的完整物流管理流程里,能在很大程度上幫助物流企業(yè)提高業(yè)務(wù)的效率。
三、基于射頻識別技術(shù)的智能化物流管理
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的智能化水平,其必將成為現(xiàn)代物流發(fā)展的趨勢。
1、貨物運輸
RFID系統(tǒng)可以在貨物運輸過程中,實時跟蹤貨物運輸?shù)牡攸c,自動收集貨物的信息,減少了貨物運輸過程中人為參與的環(huán)節(jié),以此獲取更準確的貨物信息,實現(xiàn)貨物的在途控制。這樣,就可以隨時地監(jiān)控全局,更好地調(diào)整資源和勞動力的配置,合理調(diào)度和分配運輸工具,有效利用了工作時間,降低了物流成本,提高生產(chǎn)效率。
2、入庫發(fā)貨
在倉庫的進貨口處,貼有電子標簽的貨物通過閱讀器自動采集信息,完成盤點并將信息輸入主機系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫。入庫時,RFID系統(tǒng)可以根據(jù)貨物標簽中所記錄的相關(guān)數(shù)量和體積等信息,給出最合適的倉儲位置,以達到倉儲空間的最優(yōu)化利用。入庫后,則通過閱讀器自動完成清點作業(yè),并更新庫存信息;發(fā)貨時,由另一讀寫器識別并將信息輸入中央管理器,告知它被放在哪個位置。尤其在危險品貨物的入庫和發(fā)貨時,有更大的優(yōu)勢,避免的工作人員直接接觸貨物所可能造成的傷害。
3、商品庫存
將RFID系統(tǒng)應(yīng)用于商品的庫存管理,可以通過無線射頻自動收集信息,完成商品入庫的記錄工作,管理中心可以實時地了解倉庫儲存了多少商品,能夠精確地監(jiān)控貨物的流動情況,實現(xiàn)庫存情況的實時控制,這樣可以增加處理貨物的速度,還可以監(jiān)視貨物的其他信息,極大地增加了清點工作的透明度,提高了管理效率。
4、倉庫安全
電子物品監(jiān)視系統(tǒng)(EAS)是一種設(shè)置在需要控制物品出入的門口的RFID技術(shù),這個系統(tǒng)用來保證倉儲安全,防止商品被盜,主要應(yīng)用在商店、圖書館和數(shù)據(jù)中心等地方,當(dāng)未被授權(quán)的人從這些地方取走物品時,EAS系統(tǒng)會及時發(fā)出警告。首先在將EAS標簽粘在物品上,當(dāng)物品被正常購買或者合法移出時,在出口通過一定的設(shè)備使EAS標簽失活,就可以順利取走。非法物品經(jīng)過門口時,EAS裝置能自動檢測標簽的活性,立刻發(fā)出警告。
5、搬運裝卸
在火車運輸中,將射頻卡安裝在車廂頂部,讀寫器安裝在鐵路運輸沿線上,通過讀取的數(shù)據(jù),能獲取火車的身份和監(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。目前,射頻自動識別系統(tǒng)已經(jīng)遍布全國14個鐵路局。
6、流通加工
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,改進了傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式,降低了生產(chǎn)成本。將RFID設(shè)備裝配在加工流水線上,應(yīng)用智能標簽有助于大量地生產(chǎn)用戶特殊定制的產(chǎn)品。用戶可以從上萬種零部件中,選擇自己需要的特殊顏色、型號和樣式等,而且這種射頻卡可重復(fù)使用,每個射頻卡上保存有描述產(chǎn)品的詳細要求,流水線的每個工作點都有讀寫器,這樣可以保證產(chǎn)品在流水線上能順利的完成裝配和加工的任務(wù)。
7、事故監(jiān)控
當(dāng)事故發(fā)生,即使司機不知自己所在位置,也可以通過在沿途設(shè)置的RFID監(jiān)測點得到反饋的信息,管理中心可以迅速準確地了解事故發(fā)生的位置與運送貨物的安全情況,保證在最快是時間內(nèi)緊急救援,減少貨物的損失,降低物流風(fēng)險和成本,提高物流效率。
四、射頻識別技術(shù)在應(yīng)用上的局限性
射頻識別技術(shù)可以廣泛應(yīng)用到物流的很多方面,但是也存在了一些制約其發(fā)展的因素:
1、價格是RFID走向大面積市場應(yīng)用的最大障礙
RFID標簽的成本比較高,如果應(yīng)用在集裝箱或者汽車、電器冰箱之類的大宗商品上,成本不算什么;但如果商品本身價格比較低,這一技術(shù)的成本就顯得比較高了。
2、RFID技術(shù)存在安全隱患
RFID標簽無法對閱讀器進行身份驗證,當(dāng)RFID標簽接近閱讀器時,就會無條件的發(fā)出信號,無法辨別閱讀器是否合法,這會帶來比較大的安全隱患,可能造成貨品信息的泄露。
3、RFID技術(shù)缺少統(tǒng)一的行業(yè)標準
目前RFID技術(shù)存在兩個基礎(chǔ)技術(shù)協(xié)議,分別是MIT Auto-ID Center與日本的Ubiquitous ID Center提出的,兩種標準都有不同廠商支持,采用何種協(xié)議會影響對應(yīng)廠商的市場份額,進而影響整個射頻識別產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
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篇7
關(guān)鍵詞:射頻識別;讀卡器;通道;平安校園
中圖分類號:TP393.18 文獻標識碼:A 文章編號:2095-1302(2011)09-0079-03
引言
一段時間以來,校園安全引起了政府部門的高度重視,各地相繼設(shè)計建設(shè)了一些平安校園應(yīng)用系統(tǒng),使家長和老師能及時掌握學(xué)生進出校情況。這種平安校園系統(tǒng)可作為對學(xué)生安全和遲到、曠課行為進行監(jiān)護的有效手段。
本文以作者參與設(shè)計的西安平安校園系統(tǒng)為背景,對基于物聯(lián)網(wǎng)的平安校園系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理和關(guān)鍵技術(shù)進行了介紹和分析。該系統(tǒng)采用先進的遠距離射頻識別、互聯(lián)網(wǎng)、移動通信和自動控制等技術(shù),可覆蓋西安市所有區(qū)縣并擁有500多個子系統(tǒng)以及幾十萬張射頻卡和手機用戶,是物聯(lián)網(wǎng)在國內(nèi)大規(guī)模應(yīng)用的一個具體實例。
1.總體結(jié)構(gòu)與工作過程
西安平安校園系統(tǒng)的原理示意圖如圖1所示。該系統(tǒng)按信息傳遞路徑,自下而上依次為感知層、校級信息處理層、網(wǎng)絡(luò)層、短信層以及綜合業(yè)務(wù)管理平臺。每所學(xué)校一臺校級服務(wù)器,各自通過互聯(lián)網(wǎng)VPN連接短信網(wǎng)關(guān)和綜合業(yè)務(wù)管理平臺。
本校園平安系統(tǒng)的工作過程是:當(dāng)佩帶有唯一號碼射頻卡的學(xué)生進出校門時,安裝在校門通道的讀卡器就會檢測到射頻卡的卡號等信息,校級服務(wù)器將對讀卡器送來的信息按一定規(guī)則進行處理,以判斷學(xué)生進出,并根據(jù)卡號提取家長手機號碼,向短信網(wǎng)關(guān)發(fā)送該學(xué)生幾點幾分進出學(xué)校的信息,再由短信網(wǎng)關(guān)向?qū)W生家長發(fā)送手機短信。
2.射頻識別技術(shù)及平安校園系統(tǒng)的特點
射頻識別技術(shù)是一種利用射頻信號并通過交變電磁場空間耦合來實現(xiàn)無接觸信息傳遞,并通過所傳遞的信息來進行識別的新技術(shù),系統(tǒng)使用低頻、高頻、超高頻等幾個頻段,其基本組成包括射頻卡(電子標簽)、讀卡器/天線、信息處理器等。讀寫器/天線可接收來自射頻卡的信號并由信息處理器針對不同的設(shè)定做出相應(yīng)的處理和控制。
射頻識別技術(shù)的最大優(yōu)點是其非接觸性,該特點適于實現(xiàn)自動化且不易損壞,可識別高速運動物體;其次,可同時識別多個射頻卡;第三,可以實現(xiàn)高速讀寫。這三個特點決定了射頻識別技術(shù)非常適合學(xué)生進出校門的識別。因為中小學(xué)學(xué)生進出校門的特點是上學(xué)、放學(xué)時間有大量學(xué)生集中通過校門,每個人主動去刷卡是不可行的。
3.進出校門識別
3.1識別原理
對學(xué)生進出校門的識別主要利用校門通道的概念。校門內(nèi)外一片學(xué)生進出必經(jīng)的區(qū)域一般是一個矩形,可以將這個矩形區(qū)域稱為校門通道。在校門通道內(nèi)、外兩側(cè)安裝讀卡器/天線B和A,可分別覆蓋校門通道內(nèi)、外側(cè),但不能產(chǎn)生重疊,圖2所示是學(xué)生進出校門的識別原理,這樣,通過檢測射頻卡在校門通道外側(cè)和內(nèi)側(cè)出現(xiàn)的時間先后,就可以判斷學(xué)生是進入還是離開學(xué)校。
判斷學(xué)生進出校門的基本規(guī)則如下:
(1)當(dāng)A接收到有效信號后,B才接收到有效信號,系統(tǒng)判斷為進門;
(2)當(dāng)B接收到有效信號后,A才接收到有效信號,則判斷為出門;
(3)A、B在其覆蓋范圍內(nèi)多次讀到卡號,才認為是有效信號。
這個規(guī)則可解決理想狀況下的進出校門的識別,但還需要對多種異常情況進行處理,具體如下:
(1)當(dāng)學(xué)生攜卡在A范圍活動,而不進入B范圍時,系統(tǒng)可以不作進出判斷;
(2)當(dāng)學(xué)生攜卡在A和B之間的混合區(qū)逗留時,不作進出判斷;
(3)當(dāng)學(xué)生攜卡在A和B之間的混合區(qū)離開,又回到A時,取消進校機制檢測,不作進出判斷;
(4)學(xué)生攜帶卡作進出判斷,當(dāng)其進入到只有B的檢測范圍時,判斷為學(xué)生進校。
3.2扁平型校門通道的處理
實際上,有的校門通道寬度小而深長(稱為狹長型通道),有的校門很寬且內(nèi)外都是開闊區(qū)域(稱為扁平型通道),有的則介于兩者之間。狹長型通道因通道內(nèi)外兩側(cè)距離遠,可采用2,4GHz RFID單頻點定向天線,通過調(diào)整天線功率和接收信號閾值,可以較容易地實現(xiàn)A、B覆蓋范圍不重疊。
但對于扁平型通道,要使A、B天線覆蓋范圍不重疊則困難較多。西安平安校園系統(tǒng)采用雙頻點復(fù)合頻率技術(shù),發(fā)射頻率132 kHz、接收頻率2400~2500 MHz/315 MHz,以地埋感應(yīng)線圈作為發(fā)射天線,可以有效解決這一困難。
雙頻點復(fù)合技術(shù)的具體實現(xiàn)方法如圖3所示,在學(xué)校的校門內(nèi)側(cè)和外側(cè)地面20 mm下分別埋設(shè)一個與讀卡器相連的感應(yīng)線圈,線圈長度覆蓋校門通道的寬度。工作時,當(dāng)射頻卡接近線圈時,線圈發(fā)出的低頻信號激活射頻卡,然后射頻卡再發(fā)出超高頻信號被讀卡器的超高頻天線接收。這樣,通過調(diào)整地埋線圈的信號強度,就可以實現(xiàn)內(nèi)外側(cè)低頻信號覆蓋范圍的不重疊。
3.3射頻卡
學(xué)生攜帶的是2.4 GHz有源主動式射頻卡,可通過卡里面的電池供電,電池的壽命一般是2~3年。有源卡激活后,可以不斷主動向外發(fā)出無線信號(1秒鐘發(fā)送3次,其發(fā)送功率可以根據(jù)用戶要求進行調(diào)整),并且能夠傳很遠的距離。該無線信號是有編碼的,每個卡有唯一的編碼。
4.系統(tǒng)性能測試
性能測試是對系統(tǒng)是能否達到設(shè)計指標的檢驗。平安校園系統(tǒng)的性能測試主要包括對識別準確率、系統(tǒng)容量、系統(tǒng)穩(wěn)定性等指標的測試,只有這些指標都達到要求,系統(tǒng)才能實際投入使用。
4.1識別準確率
識別準確率是指系統(tǒng)中的有效射頻卡在一定并發(fā)射頻卡數(shù)量和通過速度的前提下,能正確識別出的卡數(shù)量占全部通過的卡數(shù)量的比率。實際測試中,可采用一張木板上平鋪50張或100張射頻卡,以不同速度多次進出校門,然后在短信發(fā)送接口統(tǒng)計正確識別出的卡數(shù)量。
試驗中,射頻卡經(jīng)過校門的速度模擬了學(xué)生各種情況下通過校門的速度,而并發(fā)射頻卡數(shù)量則比學(xué)生密集進出(列隊)時的數(shù)量更多。同樣的試驗進行5次以上取平均數(shù),并對每個學(xué)校進行單獨測試。目前,能夠達到的識別準確率如表1所列。事實上,對于單個射頻卡,在可能的通過速度下(快走、慢走和跑步),識別準確率均能達到100%。
4.2系統(tǒng)容量
系統(tǒng)容量是指在一定通過速度和準確率前提下,系統(tǒng)所能支持的學(xué)生數(shù)量。相比于識別準確率,系統(tǒng)容量是一個更為綜合的指標,它不僅與傳感系統(tǒng)的響應(yīng)速度相關(guān),與學(xué)生進出學(xué)校的并發(fā)和速度特征有關(guān),而且與校級服務(wù)器的處理速度及短信存儲轉(zhuǎn)發(fā)能力有關(guān)。由于直接的測試不易實現(xiàn),因此,該指標的測試只能依靠對服務(wù)器系統(tǒng)的壓力測試和對在現(xiàn)有學(xué)校實際運行效果進行的評估。
本系統(tǒng)的壓力測試結(jié)果是在半小時內(nèi)(一個正常的上學(xué)或放學(xué)時間段),校級服務(wù)器及短信接口能夠支持超過5000張射頻卡通過校門。而從已實際投入運行的學(xué)校來看,學(xué)生數(shù)量少則近千名,最多有3000多名,識別準確率都能夠達到要求。
4.3系統(tǒng)穩(wěn)定性
系統(tǒng)穩(wěn)定性指整個系統(tǒng)無障礙運行時間所占整個時間的比率,它是一個綜合指標,涉及到系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)的可靠性。目前,西安平安校園系統(tǒng)經(jīng)過初期對天線系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫和業(yè)務(wù)系統(tǒng)以及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的多次優(yōu)化,系統(tǒng)系統(tǒng)性已經(jīng)可以達到99.8%以上,而且更趨于平穩(wěn)。
5.組網(wǎng)與綜合業(yè)務(wù)管理平臺
西安平安校園系統(tǒng)可以覆蓋西安市城區(qū)和所有郊縣,根據(jù)對網(wǎng)絡(luò)帶寬和安全性需求及對成本的綜合考慮,500多所學(xué)校的網(wǎng)絡(luò)上聯(lián)采用VPN方式,可在各校原有上網(wǎng)專線上,疊加一個專有IP網(wǎng)段,并采用IP See加密。短信網(wǎng)關(guān)和綜合業(yè)務(wù)管理平臺則通過光纖專線方式的專用通道接入網(wǎng)絡(luò)。
綜合業(yè)務(wù)管理平臺是為西安平安校園系統(tǒng)進行學(xué)校和班級管理、學(xué)生資料錄入與修改、群發(fā)短信編輯以及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)網(wǎng)管提供支撐的遠程集中管理平臺。平臺采用中間件技術(shù)并帶有與短信網(wǎng)關(guān)、校級服務(wù)器的接口,可為學(xué)校老師、業(yè)務(wù)受理人員、網(wǎng)絡(luò)與系統(tǒng)管理人員提供基于Web的操作界面。
6.結(jié)語
篇8
關(guān)鍵詞:RFID;供應(yīng)鏈管理;優(yōu)化
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)。將射頻識別技術(shù)RFID與現(xiàn)代的供應(yīng)鏈管理相結(jié)合,把RFID技術(shù)應(yīng)用于供應(yīng)鏈管理過程中的采購領(lǐng)域、生產(chǎn)領(lǐng)域、物流與分銷領(lǐng)域、庫存控制領(lǐng)域及商品零售領(lǐng)域當(dāng)中,將會極大地提升供應(yīng)鏈管理各個環(huán)節(jié)的智能化水平和服務(wù)水平,從而優(yōu)化整個供應(yīng)鏈管理的流程。
一、生產(chǎn)采購領(lǐng)域的優(yōu)化
供應(yīng)鏈管理下的采購管理是供應(yīng)鏈管理的重要內(nèi)容之一,經(jīng)過采購管理的優(yōu)化,增強供應(yīng)鏈的系統(tǒng)性和集成性,從而提高企業(yè)的敏感性和響應(yīng)性。RFID技術(shù)應(yīng)用于采購領(lǐng)域,可協(xié)助完成貨物的入庫工作。通過在貨物托盤或集裝箱上所放置的RFID標簽,倉庫人員可以迅速掌握貨物的實時位置和運動信息。直接通過無線射頻信息系統(tǒng)對入庫的貨物進行實時的跟蹤。倉庫工作人員只需利用手持式無線終端記錄入庫信息即可。系統(tǒng)還可以指示最適合的倉儲位置,做到倉儲空間的最優(yōu)化使用。借助于RFID技術(shù),生產(chǎn)采購入庫工作的效率將得到大大的提高。
此外,通過RFID在該領(lǐng)域的使用,給供應(yīng)和采購雙方提供了一個共享信息的平臺,供應(yīng)商能準確地知曉顧客的細致需求,提高供應(yīng)的準確性和準時性。生產(chǎn)商可將管理之手從企業(yè)內(nèi)部延伸到外部。加強對供應(yīng)商的管理,企業(yè)外購和外包(Outsourcing)的范圍和數(shù)量不斷擴大。RFID技術(shù)實現(xiàn)了采購與供應(yīng)的有效對接和采購管理從粗放型向集約型的轉(zhuǎn)變,逐步以網(wǎng)上采購、共同采購等現(xiàn)代采購方式取代傳統(tǒng)的采購方式。
二、商品生產(chǎn)領(lǐng)域的優(yōu)化
RFID技術(shù)應(yīng)用在生產(chǎn)流水線上,可實現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動控制、監(jiān)視,提高生產(chǎn)率,改進生產(chǎn)方式、節(jié)約生產(chǎn)成本。如汽車裝配流水線。在裝配流水線上應(yīng)用智能標簽有利于大量地生產(chǎn)用戶定制的汽車。定制汽車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汽車的顏色、引擎型號還有輪胎式樣等要求,也就是要實現(xiàn)客戶自己的DIY。這樣一來,汽車裝配流水線上就得裝配上百種式樣的汽車。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。寶馬公司就在其裝配流水線上配有RFID系統(tǒng)。他們使用可重復(fù)使用的智能標簽,該智能標簽上可帶有詳細的汽車所需的所有要求,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處均能毫無差錯地完成裝配任務(wù)。而Motorola,SGS Thomson等集成電路制造商也在競爭激烈的半導(dǎo)體工業(yè)中紛紛采用了加入射頻識別技術(shù)的自動識別工序控制系統(tǒng)。半導(dǎo)體生產(chǎn)對于超凈的特殊需要,使得RFID應(yīng)用在此非常理想,而其它自動識別系統(tǒng),如條形碼在如此苛刻的化學(xué)條件和超凈要求下就不適用。
由此可見,在商品生產(chǎn)領(lǐng)域采用RFID技術(shù),可以實現(xiàn)自動化生產(chǎn)線運作及其生產(chǎn)線上對原材料、零部件、半成品和產(chǎn)成品的識別與跟蹤,通過識別電子標簽快速從品類繁多的庫存中準確找出所需的原材料和零部件,減少人工識別成本和出錯率,同時RFID技術(shù)使管理人員及時了解生產(chǎn)進度,實現(xiàn)流水作業(yè)均衡,加強對質(zhì)量的跟蹤與監(jiān)控。
三、物流運輸與產(chǎn)品分銷領(lǐng)域的優(yōu)化
物流運輸?shù)淖饔檬菍⑸唐肥褂脙r值進行空間移動,物流系統(tǒng)依靠運輸作業(yè)克服商品生產(chǎn)地和需要地的空間距離,創(chuàng)造了商品的空間效益。產(chǎn)品分銷,即產(chǎn)品配送,是指根據(jù)客戶訂單將貨物從供應(yīng)鏈上游結(jié)點送達客戶的過程。現(xiàn)代供應(yīng)鏈管理中的配送是市場競爭的產(chǎn)物,受利潤和市場的驅(qū)使,生產(chǎn)企業(yè)想方設(shè)法使送貨行為優(yōu)化,于是實踐上出現(xiàn)了送貨時車輛合理調(diào)配、路線規(guī)劃選擇、送貨前配貨、配裝等有利于提高配貨速度的方法。
供應(yīng)鏈管理根據(jù)實際需要,將運輸、存儲、裝卸、包裝、流通加工、配送、信息處理等基本功能有機地結(jié)合在一起。通過對企業(yè)各項活動的整合達到提高效率、節(jié)省時間和費用的效果。通過智能運輸?shù)倪\用,可以降低貨物運輸成本,縮短貨物送達時間,隨時掌握貨物的在途運輸狀態(tài)。
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,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,籍此獲取更準確的貨物信息,實現(xiàn)貨物有效的在途控制。同時,通過利用該技術(shù)可以實現(xiàn)車輛的最優(yōu)配置,找出達到目的地的最佳路線,提高物流運送業(yè)務(wù)效率和顧客服務(wù)滿意度,繼而進一步降低物流成本。改進生產(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)整資源和勞動力的使用。
四、商品庫存控制領(lǐng)域的優(yōu)化
供應(yīng)鏈環(huán)境下的庫存問題和傳統(tǒng)的企業(yè)庫存問題有許多不同之處,這些不同點體現(xiàn)出供應(yīng)鏈管理思想對庫存的影響。傳統(tǒng)的企業(yè)庫存管理側(cè)重于優(yōu)化單一的庫存成本,從存儲成本和訂貨成本出發(fā)確定經(jīng)濟訂貨量和訂貨點。這種庫存管理方法有一定的適用性,但是從供應(yīng)鏈整體的角度看,單一企業(yè)庫存管理的方法顯然是不夠的。供應(yīng)鏈中的庫存管理不僅涉及到企業(yè)內(nèi)部的多個部門,還涉及到外部的其他多個企業(yè),它是從企業(yè)內(nèi)部門的職能管理拓展到企業(yè)群間的庫存管理。只有建立一個快速反應(yīng)的庫存系統(tǒng),才能適應(yīng)充滿激烈的競爭、快速多變的市場環(huán)境。而供應(yīng)鏈管理環(huán)境下的庫存控制,仍存在著眾多的問題,如:交貨狀態(tài)數(shù)據(jù)不準確、低效率的信息系統(tǒng)、違背庫存控制基本思想、庫存控制技術(shù)落后等。
然而,智能化的庫存管理體系能有效解決這些問題,它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)效率和生產(chǎn)透明度。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標簽,極
大地提高清點工作的透明度和效率。
對于大型倉庫存儲基地來說,數(shù)以萬計的存儲類別、產(chǎn)地、批次、貨架、庫存等大量信息靠人工記錄不僅麻煩而且容易出錯。采用RFID技術(shù)就能夠有效地解決倉庫貨物信息管理問題,它能實時地了解貨物的位置、存儲的情況和貨物自身的任何信息。對于提高倉庫存儲效率、反饋產(chǎn)品信息和指導(dǎo)生產(chǎn)都有很重要的意義。而一套完整的智能化倉儲管理系統(tǒng),則能夠幫助我們最大限度地控制錯誤的運送和減低操作上的低效率給公司帶來的損失。
對于入庫工作,由于集裝箱都在生產(chǎn)鏈之外,集裝箱的位置和運動信息都直接由無線射頻信息系統(tǒng)跟蹤。倉庫工作人員只需利用手持式無線終端記錄入庫信息即可。系統(tǒng)還可以指示出最適合的倉儲位置,達到倉儲空間的最優(yōu)化使用。與以前的手工錄入式的入庫記錄和盤點不同,庫存控制可大大簡化并且更為精確。
對于倉庫清點工作,在倉庫中,為了保證庫存記錄的精確性,保持適當(dāng)?shù)膸齑嫠剑拓浳锏淖杂赊D(zhuǎn)移,通常需要大量的工作。而這些工作可以連同入庫,發(fā)貨工作一起全部交由VYMS系統(tǒng)來管理,從而確保物流的優(yōu)化配置,并且無論在倉庫內(nèi)部還是外部都可以完成。
對于提貨和分類工作,WMS系統(tǒng)可以指導(dǎo)和跟蹤貨物運輸?shù)椒诸惖攸c。并且它可以實時地收集貨物信息,調(diào)度和分配叉車的有效工作時間。對管理者而言,可以隨時監(jiān)控全局,調(diào)整資源分配和勞動力的使用。
而對于出庫工作,智能化的庫存管理系統(tǒng)可以完成以下工作:集裝箱檢視、集裝箱分艙、內(nèi)裝貨物的核對和確認、發(fā)貨單打印。
系統(tǒng)與技術(shù)應(yīng)用后所能達到以下效果:系統(tǒng)直接采用無線射頻電子標簽裝備于每個集裝箱,WMS系統(tǒng)可以高度精確和自動的更新所有信息、實時監(jiān)控工作情況,按需調(diào)配可以提高員工的生產(chǎn)效率、實現(xiàn)無紙化辦工,也無需人工錄入、系統(tǒng)指導(dǎo)運輸及搬運工作,減少人工的失誤、無線手持終端可以實時地、便捷地查看庫存情況、確保貨品與集裝箱對號入座,避免發(fā)生貨物錯誤運出倉庫的現(xiàn)象。
此外,RFID技術(shù)在庫存領(lǐng)域的使用,使供應(yīng)商通過該技術(shù)準確了解到下游客戶的銷售資料,目前的存貨水準以及消費者的需求信息和市場變化,該技術(shù)提高了供應(yīng)鏈系統(tǒng)中各節(jié)點企業(yè)信息的可視化程度,雙方同時參與并共同制定庫存計劃,每個庫存管理者以相互之間的協(xié)調(diào)性考慮庫存水平。供應(yīng)鏈相鄰兩節(jié)點之間的庫存管理者能夠?qū)π枨蟮念A(yù)期保持一致,從而消除了需求變異放大即“牛鞭效應(yīng)”。因此RFID技術(shù)可以降低庫存量,改善庫存周轉(zhuǎn)率,進而維持庫存量。
五、產(chǎn)品零售領(lǐng)域的優(yōu)化
供應(yīng)鏈產(chǎn)品銷售領(lǐng)域通過一系列營銷手段,最終售出產(chǎn)品,它是指從生產(chǎn)者到最終用戶或消費者之間的所有物流、信息流和資金流流動的整體過程,是滿足消費者需求,實現(xiàn)產(chǎn)品價值和使用價值的必要環(huán)節(jié)。在供應(yīng)鏈中,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。而商品流通企業(yè),例如大型超市,店員掃描條形碼、結(jié)賬、統(tǒng)計庫存也是司空見慣的一個場景。
篇9
關(guān)鍵詞:3G射頻識別技術(shù);安全隱患;解決方案
中圖分類號:TP
文獻標識碼:A
文章編號:1672-3198(2010)08-0308-01
隨著信息技術(shù)的發(fā)展,不同網(wǎng)絡(luò)體系與信息技術(shù)正在發(fā)生重大轉(zhuǎn)型,出現(xiàn)了兩大趨勢:融合趨勢和應(yīng)用趨勢。3G射頻識別技術(shù)和通信的結(jié)合,為3G射頻識別技術(shù)和通信領(lǐng)域帶來了更加廣闊的應(yīng)用空間和商機。但是沒有可靠的信息安全機制,就無法有效保護3G射頻識別標簽中的數(shù)據(jù)信息,如果標簽中的信息被竊取甚至惡意更改,將可能給用戶帶來巨大的損失。目前,3G射頻識別的安全性己經(jīng)成為制約3G射頻識別廣泛應(yīng)用的重要因素。
1 射頻識別系統(tǒng)的工作原理
我們例舉來說明3G射頻識別系統(tǒng)的工作過程,這個例子是無源系統(tǒng),即電子標簽為被動電子標簽,標簽內(nèi)不含電源,電子標簽的工作能量由讀寫器發(fā)出的射頻脈沖提供。讀寫器天線發(fā)射能量形成電磁場,區(qū)域大小取決于發(fā)射功率、工作頻率和天線尺寸。電子標簽進入這個區(qū)域時,接收到讀寫器的射頻脈沖,經(jīng)過整流后給電容充電。電容電壓經(jīng)過穩(wěn)壓后作為工作電壓。數(shù)據(jù)解調(diào)部分從接收到的射頻脈沖中解調(diào)出命令和數(shù)據(jù)并送到控制邏輯部分,邏輯控制部分接收指令并完成存儲、發(fā)送數(shù)據(jù)或其他操作。如需要發(fā)送數(shù)據(jù),則將數(shù)據(jù)調(diào)制后從收發(fā)模塊發(fā)送出去。讀寫器接受到返回的數(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 或無線接口將數(shù)據(jù)傳送到計算機的數(shù)據(jù)采集Middleware 中。讀寫器發(fā)送的射頻信號除提供能量外,通常還提供時鐘信號,使數(shù)據(jù)同步,從而簡化了系統(tǒng)的設(shè)計。有源3G射頻識別系統(tǒng)的工作原理同上述的過程基本相似,只是其工作能量是由電池提供的。
2 3G射頻識別系統(tǒng)的安全隱患分析
根據(jù)3G射頻識別技術(shù)運用的原理結(jié)合目前發(fā)展的情況,3G射頻識別標簽可能侵犯隱私權(quán)的情況可以主要概括為以下三種。
2.1 利用閱讀機偵測信息
例如零售企業(yè)也許可以通過在消費者住址附近的大街上的3G射頻識別閱讀機來監(jiān)控消費者家中的產(chǎn)品,并以此作為他們商店庫存系統(tǒng)的店內(nèi)測試,即通過掃描消費者家庭中的該種產(chǎn)品使用情況進而得知是否需要在其商店中及時進貨或者補貨。再比如,某家減肥健身俱樂部可能先派人開車在某個居民小區(qū)逐戶“掃蕩”,偵測哪些住戶家中冰箱里堆放太多的甜點,然后再派業(yè)務(wù)員針對性地去敲門并介紹他們新推出的減肥健身計劃。這種問題或許你找不出更好的解決辦法,除非設(shè)法發(fā)明能阻擋3G射頻識別無線電訊號的建筑材料。因為這些企業(yè)是利用3G射頻識別的非接觸式特性,所以作為普通人一定是毫無知覺。
2.2 利用標簽技術(shù)收集個人信息
透過3G射頻識別技術(shù),企業(yè)或者政府可以輕易地收集到公民的個人信息,未來隨著RF功技術(shù)運用到證照和身份證件方面,有人擔(dān)心信息咨詢分析公司或者政府可能會把3G射頻識別標簽當(dāng)作一種監(jiān)視的方法,甚至該技術(shù)也可能淪為計算機黑客下手的目標。這不是聳人聽聞,美國政府國土安全局已經(jīng)在入境手續(xù)和身份證明上進行試驗,同時還計劃實施帶3G射頻識別芯片的護照和駕照,此舉在美國本土引起軒然大波。舉簡單的例子,假使3G射頻識別標簽在駕駛執(zhí)照中得以運用,政府可以采集到駕車人的姓名、身高、體重、年齡、視力狀況等等信息,這些信息如果經(jīng)過編輯處理,并出售給其他的數(shù)據(jù)咨詢公司,而且不加以任何限制的話,用于特定目的的信息就變成了準公有市場的公有信息,公民隱私蕩然無存。
2.3 利用標簽植入人體進行追蹤
如果3G射頻識別標簽被植入人體呢?這個似乎有點匪夷所思,但是你無論如何都想不到,的確已經(jīng)有人向美國國防部提議給所有美國大兵的體內(nèi)都植入類似的3G射頻識別芯片!雖說軍人以服從為天職,體內(nèi)植入芯片大概也不好反對。但如果有一天企業(yè)的員工也必須植入此類芯片又會怎樣?我們會以侵犯了人身自由和隱私權(quán)而拒絕植入嗎?因此3G射頻識別安全問題集中在對個人用戶的隱私保護、對企業(yè)用戶的商業(yè)秘密保護、防范對3G射頻識別系統(tǒng)的攻擊以及利用3G射頻識別技術(shù)進行安全防范等多個方面。
3 3G射頻識別系統(tǒng)數(shù)據(jù)安全對策
3.1 保護標簽中數(shù)據(jù)安全對策
為了防止3G射頻識別標簽泄露個人隱私,同時也為了防止用戶攜帶安裝有標簽的產(chǎn)品進入市場所帶來的混亂,人們從技術(shù)上提出了多種方案,如表1所示:
表1 3G射頻識別標簽安全與隱私保護方法
方法名稱描述優(yōu)缺點
Kill標簽商品交付給最終用戶時,通過KLL指令殺死標簽,標簽無法再次被激活徹底防止用戶隱私被跟蹤,但影響到反向跟蹤,比如退貨、維修和服務(wù),限制了標簽的進一步利用
法拉第網(wǎng)罩將貼有3G射頻識別標簽的商品放入由金屬網(wǎng)罩或金屬箔片組成的容器中,從而阻止標簽和閱讀器的通信為避免信息泄露,每件商品都得罩上一個網(wǎng)罩,難以大規(guī)模實施。另外屏蔽掉標簽之后,也同時喪失了RF特征
主動干擾用戶使用能夠主動廣播干擾信號的設(shè)備,干擾對受保護標簽的讀取干擾周圍的合法3G射頻識別系統(tǒng)
智能標簽增加標簽的處理能力,利用加密技術(shù)進行訪問控制,保護用戶隱私受到成本的限制,難以采用復(fù)雜的加密技術(shù)
軟阻塞器標簽(阻塞器標簽的改進)在銷售點通過“會員卡”可看到隱藏的信息,購買后,銷售點更新隱私信息,提示某些閱讀器如供應(yīng)鏈閱讀器不要讀取該信息是解決3G射頻識別標簽隱私問題的一個好辦法,EPCglobal第二代標簽中就加入了這種功能3.2 各組件通信鏈上數(shù)據(jù)安全對策限制標簽和閱讀器之間的通信距離。采用不同的工作
頻率、天線設(shè)計、標簽技術(shù)和閱讀器技術(shù)可以限制兩者之間的通信距離,低非法接近和閱讀標簽的風(fēng)險,但是這仍然不能解決數(shù)據(jù)傳輸?shù)娘L(fēng)險,還以損害可部署性為代價。實現(xiàn)專有的通信協(xié)議。在高度安全敏感和互操作性不高的情況下,實現(xiàn)專有通信協(xié)議是有效的。它涉及到實現(xiàn)一套非公有的通信協(xié)議和加解密方案。基于完善的通信協(xié)議和編碼方案,可實現(xiàn)較高等級的安全。但是,這樣便喪失了與采用工業(yè)標準的系統(tǒng)之間的3G射頻識別數(shù)據(jù)共享能力。當(dāng)然,還可以通過專用的數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)來進行處理。為3G射頻識別標簽編程,使其只可能與己授權(quán)的3G射頻識別閱讀器通信。解決辦法是,確保網(wǎng)絡(luò)上的所有閱讀器在傳送信息給中間件(中間件再把信息傳送給應(yīng)用系統(tǒng))之前都必須通過驗證,并且確保閱讀器和后端系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)流是加密的。部署3G射頻識別閱讀器時應(yīng)采取一些非常切合實際的措施,確保驗證后方可連入網(wǎng)絡(luò),并且不會因為傳輸而被其他人竊取重要信息。
3.3 保護閱讀器中數(shù)據(jù)安全對策
在3G射頻識別系統(tǒng)中,閱讀器只是一個簡單的讀寫設(shè)備沒有太多的安全功能,因此閱讀器中數(shù)據(jù)采集的安全問題必須依靠中件間來解決。中間件的安全對策與計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)有相同之處,攻擊者要想對閱讀器進行攻擊,多數(shù)情況是必須至少得和閱讀器接觸,所以保護數(shù)據(jù)安全除了不斷推進加密技術(shù)來應(yīng)對之外,還要依靠安全的管理制度,完備的數(shù)據(jù)管理模式, 依靠數(shù)據(jù)的管理者持續(xù)的工作來保持數(shù)據(jù)的安全性,所以保密是一個過程。
總之,射頻識別技術(shù)在我國通信領(lǐng)域的發(fā)展?jié)摿κ蔷薮蟮摹C鎸υ擃I(lǐng)域的迅速崛起,我國通信企業(yè),包括制造業(yè)和運營業(yè)應(yīng)該保持敏銳的嗅覺,積極尋找射頻識別技術(shù)可能帶來的商機,做好安全防范工作,從而促進我國3G通信行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
參考文獻
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篇10
關(guān)鍵詞:無線射頻識別;人事檔案管理;應(yīng)用分析
中圖分類號:G271 文獻標識碼:A 文章編號:1001-828X(2013)11-00-01
一、前言
無線射頻識別技術(shù)也被人們稱為RFID技術(shù),作為一種先進的通信技術(shù),在對特定目標進行識別時,采用的無線電訊號,然后可以直接對相關(guān)數(shù)據(jù)進行讀取,不需要將機械接觸或者光學(xué)接觸建立于識別系統(tǒng)和特定目標之間,這樣應(yīng)用起來就比較的簡單和方便,可以有效提高工作效率。
在人事檔案管理應(yīng)用無線射頻識別技術(shù)的初期,存在著很多的問題和缺陷,比如技術(shù)漏洞較多,電子標簽需要較高的成本,并且沒有統(tǒng)一的行業(yè)接入標準等。但是隨著時代的發(fā)展,無線射頻識別技術(shù)越來越完善,那么如果可以結(jié)合到人事檔案管理工作,以前存在的諸多問題都可以被有效的解決。
二、無線射頻識別技術(shù)的工作原理
無線射頻識別技術(shù)有著十分簡單的工作原理,特定的工作場所中,如果進入了電子標簽,解讀器就會發(fā)出射頻信號,電子標簽進行接收;同時,依靠感應(yīng)電流還可以獲得能量,利用這些能量來發(fā)送儲存在芯片中的產(chǎn)品信息,或者有源電子標簽來將符合相關(guān)頻率要求的信號主動發(fā)送出去,這些產(chǎn)品信息由解讀器來讀取,并且進行解碼工作,將解碼之后的信息發(fā)送到本地或者異地的中央信息管理服務(wù)器,這樣就可以有效的驗證和處理這些數(shù)據(jù)。
一般情況下,可以將無線射頻識別系統(tǒng)分為三個組成部分,分別是解讀器、有源電子標簽或無源電子標簽以及應(yīng)用軟件系統(tǒng),應(yīng)用軟件系統(tǒng)包括客戶端系統(tǒng)和服務(wù)器系統(tǒng)。低頻和高頻的無線射頻識別系統(tǒng)在閱讀器和電子標簽之間實現(xiàn)通信采用的是不同的方式,前者一般采用感應(yīng)耦合的方式,后者則采用后向散射耦合的方式,需要引起人們的重視。
三、無線射頻識別技術(shù)在人事檔案管理應(yīng)用中的優(yōu)勢
一是相較于傳統(tǒng)的管理方式,無線射頻識別技術(shù)可以更加快捷和方便的讀取檔案,上文我們已經(jīng)提到,在特定的區(qū)域內(nèi),無線射頻識別技術(shù)在讀取信息時,是不需要進行接觸的,檔案管理員在操作時,即使將檔案盒封閉也可以,只需要在指定閱讀器的適用區(qū)域內(nèi)經(jīng)過附有特定電子標簽的檔案盒即可,這樣盒內(nèi)檔案的信息就可以有效顯示于電腦屏幕上,比如目錄、頁碼等。
二是在人事檔案管理中應(yīng)用無線射頻識別技術(shù),可以促使讀取速度得到有效提高,通過無線射頻識別技術(shù)可以同時閱讀多個條碼或者有源電子標簽,管理人員只需要在閱讀器的有效范圍內(nèi)放置借出的檔案,按照相關(guān)的提示進行操作就可以對允許最大限量的檔案情況進行一次性的處理,這樣工作效率就可以得到大大的提高。
四、無線射頻識別技術(shù)在人事檔案自動管理中的設(shè)計
如果在人事檔案自動管理中應(yīng)用無線射頻識別技術(shù),那么這個完善的人事檔案管理系統(tǒng)就可以分為兩個組成部分,分別是射頻識別數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)和檔案管理信息系統(tǒng),前者屬于硬件部分,后者屬于軟件部分 ,這兩個部分之間由系統(tǒng)接口來實現(xiàn)有效的對接,檔案數(shù)據(jù)的采集、儲存工作主要由射頻識別數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)來完成,還負責(zé)對有源或者無源電子標簽進行讀寫。檔案管理信息系統(tǒng)則是處理和應(yīng)用各種情況下的檔案信息。同時,管理員級別的不同,在操作權(quán)限方面也存在著差異,這樣檔案管理的安全性得到了提高,相關(guān)的責(zé)任人也可以明確確定下來。
具體來講,基于無線射頻識別技術(shù)的檔案管理系統(tǒng)包括這些部分的模塊:
一是電子標簽信息項模塊,要結(jié)合場景來提前約定這一個模塊,檔案電子標簽上存儲著很多的信息,比如檔案密級、入館時間、檔案編號、類別、名稱等等。而儲位類型、儲位編號以及存放的檔案編號區(qū)間數(shù)量則是館位標簽上存儲的信息條目。
二是電子標簽?zāi)K的安裝:對電子標簽進行塑封,可以是卡狀,也可以是其他形狀,在每一個檔案盒或檔案文件上以粘性介質(zhì)吸附上去,并且對標簽黏貼的牢固度進行定期檢驗,避免出現(xiàn)脫落等問題。通常情況下,如果沒有損壞到標簽,或者是不需要調(diào)整館位標簽的存放位置,那么一次安裝即可。可以在存放檔案位置的上方檔案架橫梁上直接安裝館位標簽。
三是電子閱讀器模塊的設(shè)置于安裝:一般情況下,電子閱讀器需要安裝在檔案館墻壁或者天花板上,并且要外接一個電源適配器,才可以讓系統(tǒng)配套設(shè)備進行工作。為了可以實時傳輸這些產(chǎn)生的檔案數(shù)據(jù),就需要保證這些地方可以被有線局域網(wǎng)或無線局域網(wǎng)所覆蓋。在計算機相關(guān)端口上連接射頻識別標簽閱讀器的端口,這樣就可以通過有線網(wǎng)絡(luò)或者無線網(wǎng)絡(luò)向服務(wù)器傳輸這些閱讀器讀取的信息,以便進行更好的存放和備份。
四是天線模塊的設(shè)置與安裝:在安裝天線模塊的時候,需要充分結(jié)合檔案館的具體情況,比如檔案柜、檔案架的尺寸樣式、材料等,對定制天線的位置進行合理確定,同時,還需要將盲點以及邊緣點給及時找出來,以此來保證可以及時正確的讀取檔案標簽數(shù)據(jù)。總之,需要充分的屏蔽干擾點,以此來保證數(shù)據(jù)讀取和傳輸?shù)男Ч?/p>
五、結(jié)語
通過上文的敘述我們可以得知,在人事檔案管理中應(yīng)用無線射頻識別技術(shù),具有一系列的優(yōu)點,不僅可以讓數(shù)據(jù)讀取工作更加方便,還可以有效提高檔案讀取的速度。隨著時代的發(fā)展,無線射頻技術(shù)將會更加成熟,將會更加廣泛的應(yīng)用于人士檔案管理之中。本文簡要分析了無線射頻識別技術(shù)在人事檔案管理中的應(yīng)用,希望可以提供一些有價值的參考意見。
參考文獻:
[1]李中良.無線射頻識別技術(shù)在倉儲管理系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].中國管理信息化,2010,2(13):123-125.