RFID的原理及應用
RFID無線射頻識別這個技術(shù)相信很多人都會認為它是門禁系統(tǒng)中的一種應用,其實RFID識別的應用非常廣泛。目前RFID技術(shù)已經(jīng)應用于很多領(lǐng)域,人員、運輸、零售、醫(yī)療、汽車、稱重、環(huán)衛(wèi)等不同領(lǐng)域,RFID產(chǎn)品雖小但不得不說它是個"大胃王”。RFID技術(shù)及其應用正處于迅速上升的時期,被業(yè)界公認為是本世紀最具潛力的技術(shù)之一,它的發(fā)展和應用推廣將是自動識別行業(yè)的一場技術(shù)革命。
RFID射頻識別是一種非接觸式的自動識別技術(shù),它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù),識別工作無須人工干預,可工作于各種惡劣環(huán)境。RFID技術(shù)可識別高速運動物體并可同時識別多個標簽,操作快捷方便。
1.快速掃描。RFID辨識器可同時辨識讀取數(shù)個RFID標簽。
2.體積小型化、形狀多樣化。RFID在讀取上并不受尺寸大小與形狀限制,不需為了讀取精確度而配合紙張的固定尺寸和印刷品質(zhì)。此外,RFID標簽更可往小型化與多樣形態(tài)發(fā)展,以應用于不同產(chǎn)品。
3.抗污染能力和耐久性。傳統(tǒng)條形碼的載體是紙張,因此容易受到污染,但RFID對水、油和化學藥品等物質(zhì)具有很強抵抗性。此外,由于條形碼是附于塑料袋或外包裝紙箱上,所以特別容易受到折損;RFID卷標是將數(shù)據(jù)存在芯片中,因此可以免受污損。
4.可重復使用。現(xiàn)今的條形碼印刷上去之后就無法更改,RFID標簽則可以重復地新增、修改、刪除RFID卷標內(nèi)儲存的數(shù)據(jù),方便信息的更新。
5.穿透性和無屏障閱讀。在被覆蓋的情況下,RFID能夠穿透紙張、木材和塑料等非金屬或非透明的材質(zhì),并能夠進行穿透性通信。而條形碼掃描機必須在近距離而且沒有物體阻擋的情況下,才可以辨讀條形碼。
6.數(shù)據(jù)的記憶容量大。一維條形碼的容量是50Bytes,二維條形碼最大的容量可儲存2至3000字符,RFID最大的容量則有數(shù)MegaBytes.隨著記憶載體的發(fā)展,數(shù)據(jù)容量也有不斷擴大的趨勢。未來物品所需攜帶的資料量會越來越大,對卷標所能擴充容量的需求也相應增加。
7.安全性。由于RFID承載的是電子式信息,其數(shù)據(jù)內(nèi)容可經(jīng)由密碼保護,使其內(nèi)容不易被偽造及變造。
近年來,RFID因其所具備的遠距離讀取、高儲存量等特性而備受矚目。RFID技術(shù)不僅可以大幅提高貨物、信息管理的效率,還可以讓銷售企業(yè)和制造企業(yè)互聯(lián),從而更加準確地接收反饋信息,控制需求信息,優(yōu)化整個供應鏈。
RFID是一項易于操控,簡單實用且特別適合用于自動化控制的靈活性應用技術(shù),識別工作無須人工干預,它既可支持只讀工作模式也可支持讀寫工作模式,且無需接觸或瞄準;它可自由工作在各種惡劣環(huán)境下:短距離射頻產(chǎn)品不怕油漬、灰塵污染等惡劣的環(huán)境。RFID技術(shù)的諸多優(yōu)勢,其靈活的應用特點正為其帶來可觀的應用市場,此項技術(shù)也將與我們的生活有更多更密切的聯(lián)系。
RFID是一種非接觸的自動識別技術(shù)。目前,RFID雖然得到了巨大的發(fā)展,但對于遠程的RFID還是存在著傳輸距離、防碰撞算法等一些問題。本文通過對RFID技術(shù)原理、特點、應用,讓讀者更好的了解這個技術(shù)。
RFID技術(shù)原理、特點及應用
遠程RFID原理
1 )遠程RFID的組成
在探討遠程RFID的原理之前,我們必須先要研究一下RFID的組成。RFID的系統(tǒng)包括以下3個部分:電子標簽(TAG)、讀寫器(Reader)和計算機及其應用軟件。電子標簽主要由內(nèi)置天線和電路芯片組成的,功能是與射頻天線之間完成通信;讀寫器主要由天線、控制單元、射頻收發(fā)前段和通信接口這四個部分組成的,主要功能是讀取或?qū)懭腚娮訕撕灥男畔?計算機和應用軟件的功能則是通過讀寫器的通信接口而連接外部計的算機,或者是連接上位機主系統(tǒng),從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)的交換。
2 )遠程RFID的工作原理
讀寫器(Reader)與電子標簽(TAG)組成了應答器(Transponder),其工作原理是。Reader發(fā)射一特定頻率的無線電波能量給Transponder用以驅(qū)動Transponder電路將內(nèi)部的數(shù)據(jù)送出,此時Reader便依序接收解讀數(shù)據(jù),送給應用程序做相應的處理。
遠程RFID系統(tǒng)的特點
目前無源遠距離遠程RFID系統(tǒng)有兩種工作頻段UHF和2.45 GHz。無源超高頻系統(tǒng)的讀寫距離可以長達十米以上,比2.45 GHz系統(tǒng)要遠很多,因此已經(jīng)成為了遠程識別系統(tǒng)的主流部分。其優(yōu)點主要有以下幾點:
1)實時性:可以實時響應,自動讀出ID號,得到其信息;
2)防偽性:形成的微波標示是不可偽造、更改和不可復制的;
3)聯(lián)網(wǎng)性:通過計算機的網(wǎng)絡(luò)對物流進行監(jiān)控;
4)準確性:讀出信息的準確率非常高,可以高達99.99%;
5)低成本:使用時,只需要數(shù)元;
6)可靠性:適應惡劣環(huán)境條件,如:多塵、潮濕等;
7)壽命長:使用時不需要電池,只需無源卡,并且終身免維修;
由于遠程RFID系統(tǒng)采用的是無線傳輸模式,無線環(huán)境又極其復雜,因此有很多因素都會影響遠程RFID系統(tǒng)讀寫距離,主要有如下幾方面:
1)影響射頻卡讀寫距離的因素是讀寫器的RF輸出功率、反射的能量和射頻卡的功耗、讀寫器的接收的能量和接收靈敏度;
2)影響上述指標的是射頻卡天線的有效接收和反射截面積,讀寫器的接收天線有效面積;
3)在視場范圍同樣的條件下,當頻率升高時,無源RFID系統(tǒng)的作用距離就會減小。、
RFID技術(shù)的應用
RFID應用十分廣泛,已經(jīng)在國內(nèi)的金融支付、身份識別、交通管理、軍事與安全、資產(chǎn)管理、防盜與防偽、金融、物流、工業(yè)控制等領(lǐng)域的應用中取得了突破性的進展,并在部分領(lǐng)域開始進入規(guī)模應用階段。三勝咨詢顧問張祥光表示,隨著RFID 技術(shù)的進一步成熟和成本的進一步降低,RFID技術(shù)開始逐步應用到各行各業(yè)中。
(1)高速公路收費及智能交通系統(tǒng)
高速公路自動收費系統(tǒng)是射頻識別技術(shù)最成功的應用之一。
目前中國的高速公路發(fā)展非??欤貐^(qū)經(jīng)濟發(fā)展的先決條件就是有便利的交通條件,而高速公路收費卻存在一些問題,一是交通堵塞,在收費站口,許多車輛要停車排隊交費,成為交通瓶頸問題;二是少數(shù)不法的收費員貪污收取的過路費,使國家蒙受了財政收入損失。
REID技術(shù)應用在高速公路自動收費上能夠充分體現(xiàn)該技術(shù)的優(yōu)勢。在車輛高速通過收費站的同時自動完成繳費,解決了交通的瓶頸問題,提高了車行速度,避免了擁堵,提高了收費計算效率,同時可以解決收費員貪污收取的過路費的問題。
(2)生產(chǎn)的自動化及過程控制
RFID技術(shù)因其具有抗惡劣環(huán)境能力強、非接觸識別等特點,在生產(chǎn)過程控制中有很多應用。通過在大型工廠的自動化流水作業(yè)線上使用RFID技術(shù),實現(xiàn)了物料跟蹤和生產(chǎn)過程自動控制、監(jiān)視,提高了生產(chǎn)效率,改進了生產(chǎn)方式,降低了成本:
在生產(chǎn)線的自動化及過程控制方面,德國BMW公司為保證汽車在流水線各位置準確地完成裝配任務,將RFID系統(tǒng)應用在汽車裝配線上。而Motoro 1 a公司則采用了RFID技術(shù)的自動識別工序控制系統(tǒng),滿足了半導體生產(chǎn)對環(huán)境的特殊要求,同時提高了生產(chǎn)效率。
(3)車輛的自動識別以及防盜
通過建立采用射頻識別技術(shù)的自動車號識別系統(tǒng),能夠隨時了解車輛的運行情況,不僅實現(xiàn)了車輛的自動跟蹤管理,還可以大大減少發(fā)生事故的可能性,并且可以通過射頻識別技術(shù)對車輛的主人進行有效驗證,防止車輛偷盜發(fā)生,在車輛丟失以后可以有效尋找丟失的車輛。
采用射頻識別技術(shù)可以對道路交通流量進行實時監(jiān)控、統(tǒng)計、調(diào)度,還可以用作車輛闖紅燈記錄報警,被盜(可疑)車輛報警與跟蹤,特殊車輛跟蹤,肇事逃逸車輛排查等。據(jù)報道,英國計劃在汽車上安裝射頻芯片,行駛超速時將被自動“舉報”。
(4)電子票證
使用電子標簽來代替各種“卡”,實現(xiàn)非現(xiàn)金結(jié)算,解決了現(xiàn)金交易不方便也不安全以及以往的各種磁卡、IC卡容易損壞等問題。同時電子標簽用起來方便、快捷,還可以同時識別幾張電子標簽,并行收費。
射頻識別系統(tǒng),特別是非接觸IC卡(電子標簽)應用潛力最大的領(lǐng)域之一就是公共交通領(lǐng)域。用電子標簽作為電子車票,具有使用方便、可以縮短交易時間、降低運營成本等優(yōu)勢。
1996年1月韓國在首爾的600輛公共汽車上安裝射頻識別系統(tǒng)用于電子月票,實現(xiàn)了非現(xiàn)金結(jié)算,方便了市民出行。而德國漢莎航空公司則開始試用射頻卡(電子標簽)作為飛機票,改變了傳統(tǒng)的機票購銷方式,簡化了機場入關(guān)手續(xù)。
(5)貨物跟蹤管理及監(jiān)控
射頻識別技術(shù)為貨物的跟蹤管理及監(jiān)控提供了方便、快捷、準確的自動化技術(shù)手段。
以射頻識別技術(shù)為核心的集裝箱自動識別,成為全球范圍內(nèi)最大的貨物跟蹤管理應用。將記錄有集裝箱位置、物品類別、數(shù)量等數(shù)據(jù)的電子標簽安裝在集裝箱上,借助射頻識別技術(shù),就可以確定集裝箱在貨場內(nèi)的確切位置。系統(tǒng)還可以識別未被允許的集裝箱移動,有利于管理和安全。
在貨物的跟蹤、管理及監(jiān)控方面,澳大利亞和英國的希斯羅機場將射頻識別技術(shù)應用于旅客行李管理中,大大提高了分揀效率,降低了出錯率。在幾年前,歐共體就要求從1997年開始生產(chǎn)的新車型必須具有基于射頻識別技術(shù)的防盜系統(tǒng)。目前我國鐵路部門也計劃推廣行包自動追蹤管理系統(tǒng),但真正應用還要假以時日。
(6)倉儲、配送等物流環(huán)節(jié)
將射頻識別系統(tǒng)用于智能倉庫貨物管理,可以有效地解決倉庫里與貨物流動相關(guān)的信息的管理,監(jiān)控貨物信息,實時了解庫存情況,自動識別貨物,確定貨物的位置。
(7)郵件、郵包的自動分揀系統(tǒng)
射頻識別技術(shù)已經(jīng)被成功應用到郵政領(lǐng)域的郵包自動分揀系統(tǒng)中,該系統(tǒng)具有非接觸、非視線數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶攸c,所以包裹傳送中可以不考慮包裹的方向性問題。另外,當多個目標同時進入識別區(qū)域時,可以同時識別,大大提高了貨物分揀能力和處理速度。另外,由于電子標簽可以記錄包裹的所有特征數(shù)據(jù),更有利于提高郵包分揀的準確性。
(8)動物跟蹤和管理
射頻識別技術(shù)可以用于動物跟蹤與管理。將用小玻璃封裝的電子標簽植于動物皮下,可以標識牲畜,監(jiān)測動物健康狀況等重要信息,為牧場的管理現(xiàn)代化提供了可靠的技術(shù)手段。在大型養(yǎng)殖場,可以通過采用射頻識別技術(shù)建立飼養(yǎng)檔案、預防接種檔案等,達到高效、自動化管理牲畜的目的,同時為食品安全提供保障。
在動物的跟蹤及管理方面,許多發(fā)達國家采用射頻識別技術(shù),通過對牲畜個體識別,保證牲畜大規(guī)模疾病爆發(fā)期間對感染者的有效跟蹤及對未感染者進行隔離控制。
(9)門禁保安
未來的門禁保安系統(tǒng)都可以應用電子標簽,一卡可以多用,比如做工作證、出入證、停車證、飯店住宿證甚至旅游護照等。使用電子標簽可以有效地識別人員身份,進行安全管理以及高效收費,簡化了出入手續(xù),提高了工作效率,并且有效地進行了安全保護。人員出入時該系統(tǒng)會自動識別身份,非法闖入時會有報警。安全級別要求高的地方,還可以結(jié)合其他的識別方式,將指紋、掌紋或顏面特征存入電子標簽。
(10)防偽
偽造問題在世界各地都是令人頭疼的問題,現(xiàn)在應用的防偽技術(shù)如全息防偽等同樣會被不法分子偽造。將射頻識別技術(shù)應用在防偽領(lǐng)域有它自身的技術(shù)優(yōu)勢,它具有成本低而又很難偽造的優(yōu)點。電子標簽的成本相對便宜,且芯片的制造需要有昂貴的工廠,使偽造者望而卻步。電子標簽本身具有內(nèi)存,可以儲存、修改與產(chǎn)品有關(guān)的數(shù)據(jù),利于進行真?zhèn)蔚蔫b別。利用這種技術(shù)不用改變現(xiàn)行的數(shù)據(jù)管理體制,唯一的產(chǎn)品標識號完全可以做到與已用數(shù)據(jù)庫體系兼容。
RFID技術(shù)到底還有多大的市場空間
一、我國RFID應用概況及效益
近幾年,隨著RFID技術(shù)的推廣應用,中國RFID的市場規(guī)模呈現(xiàn)出良好的發(fā)展態(tài)勢。中國的RFID應用主要集中在中低頻領(lǐng)域(工作頻率小于30MHz),在身份識別、安全門禁、電子購票、交通等領(lǐng)域得到了一定規(guī)模的應用。我國高頻RFID(工作頻率大于400MHz)應用有很多政府參與的痕跡,整體規(guī)模不大,其中最典型的應用案例就是鐵道部的車輛調(diào)度系統(tǒng)(ATIS)、海關(guān)的自動驗放系統(tǒng)和高速公路自動收費系統(tǒng)。
在全國鐵路調(diào)度和統(tǒng)計系統(tǒng)中,已有55萬輛車廂、機車安裝了無源RFID標簽;東北幾省的高速公司已經(jīng)開始嘗試使用RFID進行聯(lián)網(wǎng)收費;上海市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局也已應用RFID對全市16萬只液化石油氣瓶、1萬只劇毒化學品容器、10萬箱煙花爆竹和4萬輛出租車車載 計價器進行電子跟蹤。鐵道部、香港機場、廣州、上海、四川政府、中國重汽卡車公司、杭州卷煙廠和昆明市煙草公司已率先采用RFID技術(shù),并獲得了實實在在的效益。
中國高頻RFID應用規(guī)模較小,主要集中在政府部門的試點項目,但隨著標簽價格逐漸下降,行業(yè)應用環(huán)境的逐步完善,預計在2008年前后,物流、供應鏈管理將會成為RFID的重要發(fā)展領(lǐng)域,整個高頻RFID市場將得到極大的推動。2010年前后,RFID開始在零售業(yè)中應用,中國RFID市場將會迎來爆炸式的增長。隨著應用的逐步推廣,高頻系統(tǒng)在整個RFID市場規(guī)模中的比例將會不斷擴大。
RFID除了數(shù)據(jù)快速、準確獲得和采集以外,還有如下好處:一是把貨物發(fā)運的過程和發(fā)票處理的過程結(jié)合起來,也就是把整個交貨和支付或收賬的過程自動匹配,給企業(yè)節(jié)省很多時間和成本;二是可以控制店內(nèi)存貨,可以和廠商協(xié)商,貨到付款,減少存款積壓的資金,降低財務費用;三是發(fā)揮其監(jiān)控的功能,比如在零售業(yè)中,可以在確保進行技術(shù)檢驗時會萬無一失,企業(yè)可以通過RFID監(jiān)控其所委托的企業(yè)是否真的檢驗過;此外,在惡劣的環(huán)境中比如產(chǎn)品摔壞、灰塵多或是集裝箱內(nèi)部,條形碼無法使用,而通過RFID技術(shù)可以監(jiān)控資產(chǎn)是否及時返還公司,第三方采集的信息是否準確等等。
鐵道部鐵路車號自動識別系統(tǒng)(ATIS)是我國最早應用RFID的系統(tǒng),也是應用RFID范圍最廣的系統(tǒng)。早在20世紀90年代中期,鐵道部在中國鐵路車號自動識別系統(tǒng)建設(shè)中,就最終確定RFID技術(shù)為解決“貨車自動抄車號”的最佳方案。采用RFID技術(shù)以后,鐵路車輛管理系統(tǒng)實現(xiàn)了統(tǒng)計的實時化、自動化,降低了管理成本。據(jù)相關(guān)報道,自動抄號后,貨運物流每年的直接經(jīng)濟效益達到3億多元。再如,中國重汽卡車公司全面啟用的車輛智能電子標簽把整車的產(chǎn)、供、銷和售后服務貫穿成一體,從而實現(xiàn)整車物流信息化管理。采用這種全新的管理模式,不但能夠徹底解決整車生產(chǎn)、庫存管理和銷售管理等方面存在的一些難題,而且還可以有效的克服售后服務、質(zhì)量跟蹤和索賠等方面存在難以掌握的現(xiàn)象。
二、我國RFID產(chǎn)業(yè)鏈構(gòu)建情況
RFID整個產(chǎn)業(yè)鏈包括了標準制訂、芯片設(shè)計與制造、天線設(shè)計與制造、芯片封裝、讀寫設(shè)備開發(fā)與生產(chǎn)、系統(tǒng)集成和數(shù)據(jù)管理軟件平臺以及應用系統(tǒng)開發(fā)等7個方面。
在標準制定方面,國家標準委已經(jīng)聯(lián)合科技部、信息產(chǎn)業(yè)部以及上海標準化研究院等十四個部委,共同進行中國RFID標準的研究,并將形成《中國RFID發(fā)展技術(shù)白皮書》?,F(xiàn)在,我國已經(jīng)完成了對動物應用RFID標準草案的起草。在芯片設(shè)計與制造方面,目前已經(jīng)有上海華虹、上海復旦微電子、上海貝嶺等企業(yè)涉足,2004年8月,中國已經(jīng)推出了超高頻的芯片;在天線設(shè)計與制造方面,中國電子科技集團第五十研究所等專業(yè)院所正在專門對不同頻段的天線進行研究;在讀寫設(shè)備方面,上海華申智能、深圳遠望谷都在進行研發(fā),已經(jīng)開發(fā)出了900兆RFID超高頻的讀寫器;在系統(tǒng)集成和數(shù)據(jù)管理軟件平臺方面,上海交通大學和AUTO-ID中國實驗室已和SAP合作,正在進行電子標簽中間件的開發(fā);在應用系統(tǒng)開發(fā)方面,上海海鼎對RFID在商業(yè)流通領(lǐng)域的應用進行開發(fā),上海通用衛(wèi)星導航有限公司正在嘗試將RFID運用于航空物流管理,上海國際港務正在進行RFID在集裝箱管理中的應用測試。另外,北京維深電子、江蘇瑞福和江蘇盛科也參與其中。在RFID測試技術(shù)方面,科技部正在聯(lián)合建設(shè)國家的電子標簽測試,提供最新的RFID技術(shù)測試和應用測試,為行業(yè)應用提供示范和服務。
國家信息安全高于一切,在RFID標準的制定過程中,應牢牢把握這個核心。RFID標準中涉及國家安全的核心問題是編碼規(guī)則、傳輸協(xié)議、中央數(shù)據(jù)庫等,我國必須警惕信息侵略,國家必須掌握電子標簽領(lǐng)域發(fā)展的主動權(quán)。RFID的使用離不開中央數(shù)據(jù)庫,誰掌握了產(chǎn)品信息的中央數(shù)據(jù)庫和電子標簽的注冊登記和密碼發(fā)放權(quán),誰就獲得了全部產(chǎn)品、產(chǎn)品身份、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、物流及市場信息的擁有權(quán)。沒有自主知識產(chǎn)權(quán)的RFID編碼標準、芯片和核心技術(shù),就不可能有真正的信息安全。以采用EPCglobal為例,EPC系統(tǒng)的中央數(shù)據(jù)庫在美國,且美國國防部是EPCglobal的強力支持者,如果我國使用EPCglobal的編碼體系必然使我們物資有關(guān)信息被美國所掌控,這顯然會對我國國民經(jīng)濟運行、信息安全甚至國防安全造成重大隱患。
我國已經(jīng)規(guī)劃的RFID的頻段有50kHz-190kHz,高頻波段是13.56MHz加減7kHz,還有是432MHz-434.79MHz,這些開放頻段的所有指標都是參照我們國家微功率(短距離)無線電設(shè)備技術(shù)要求進行的。我國規(guī)劃的另外一個頻段就是900MHz、910MHz、910.1MHz這三個頻點,已廣泛應用于列車車輛識別,在這方面的使用非常成功。但是這些頻點是2005年之前授權(quán)鐵道部臨時使用,到現(xiàn)在為止使用期已經(jīng)到期,所以對新設(shè)備國家不再審批,也就不再重新核準。原因在于我們在使用的過程當中已經(jīng)出現(xiàn)了對現(xiàn)有無線電業(yè)務的干擾。所以,國家正在考慮對這一段的頻率規(guī)劃做進一步技術(shù)上的考慮,不然對我國的公共移動通信的干擾的影響面是非常大的,這方面的頻率規(guī)劃我們也在做。但是,做完以后也是專門應用于列車車輛的識別,不會應用到其他場所。另外一個頻段就是5.725GHz-5.850GHz,應用于不停車收費管理。也是我們國家專門規(guī)劃的RFID頻率。
目前進入RFID產(chǎn)業(yè)鏈的企業(yè),有很多是原來從事條碼行業(yè)的企業(yè)。這些企業(yè)無疑將會把在條碼行業(yè)的成功經(jīng)驗移植進RFID電子標簽領(lǐng)域。專家認為,雖然RFID發(fā)展前景很好,但RFID并不能完全取代傳統(tǒng)條碼技術(shù)。在相當一段時間內(nèi),RFID電子標簽將和商品條碼技術(shù)同時存在。
三、RFID在我國的應用案例
1. 鐵路車號自動識別系統(tǒng)
鐵路車號自動識別系統(tǒng)(ATIS)是我國最早應用RFID的系統(tǒng),也是應用RFID范圍最廣的系統(tǒng)。深圳遠望谷為鐵道部開發(fā)的“ATIS”(鐵路車號自動識別系統(tǒng)),可實時、準確無誤地采集機車、車輛運行狀態(tài)數(shù)據(jù),如機車車次、車號、狀態(tài)、位置、去向和到發(fā)時間等信息,實時追蹤機車車輛。目前,深圳遠望谷的鐵路車號自動識別系統(tǒng)已遍及全國18個鐵路局、7萬多公里鐵路線,包括擁有自備鐵路線和自備車輛的大企業(yè),也廣泛使用車號自動識別系統(tǒng)進行車輛運輸和調(diào)度管理。
車號自動識別系統(tǒng)能為機務折返段內(nèi)部的運輸調(diào)度管理和部門的管理自動提供連貫性的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息。因此,結(jié)合機務折返段的具體管理需求,在車號自動識別系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,可開發(fā)出各種應用功能,進行科學的數(shù)據(jù)統(tǒng)計、數(shù)據(jù)查詢和數(shù)據(jù)分析,使該系統(tǒng)的應用效果得到充分的發(fā)揮,使得折返段的運輸活動逐步走向協(xié)調(diào)統(tǒng)一,減少各種與折返段運輸相關(guān)的輔助時間,從而提高機務折返段的管理效率,節(jié)約生產(chǎn)與運輸成本。
XC型車號自動識別系統(tǒng)采用了微波射頻技術(shù)、計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù),能夠?qū)⒉杉降能囂枖?shù)據(jù)進行處理后通過計算機網(wǎng)絡(luò)傳送到運輸管理信息中心。鐵路車號自動識別系統(tǒng)由車載設(shè)備、地面設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)(鐵道部中央數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)處理軟件等)四部分組成。其中,ATIS的車載設(shè)備由機機車電子標簽、機車標簽編程器、車輛標簽組成。
ATIS可以為鐵路運輸帶來的直接效益主要體現(xiàn)在三個方面:首先是準確的貨車占用費清算,避免了貨車占用費的流失,每年可為鐵道部增收近3億元;第二,配合“5T”系統(tǒng),根據(jù)車次、車號、車輛的端位對運行車輛進行故障準確預報和跟蹤。舉例來說,單THDS(紅外線軸溫探測系統(tǒng))一項,原來沒有車次、車號信息,每年誤扣、甩車數(shù)量高達1萬輛(即1萬列)以上,因此而打亂行車秩序造成的經(jīng)濟效益無法估量。第三,系統(tǒng)信息為列車實時追蹤和電子確保系統(tǒng)提供了實時、準確的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),有利于鐵路現(xiàn)場管理和車輛調(diào)度,提高了鐵路運輸效率。
過去,車號的抄錄和匯總?cè)靠谀?、筆記、手抄的人工方式進行,錯漏多、效率低,勞動強度大,由于漏抄車號造成了鐵道部貨車占用費的大量流失。此外,路用貨車數(shù)量龐大,車輛分散于全國各地,鐵道部每年都需要抽調(diào)大量人力、物力進行清查、盤點,耗時費力。
2.海關(guān)車輛自動核放系統(tǒng)
海關(guān)是境內(nèi)與境外日益連接的橋梁和紐帶,為國家肩負著安全和防走私稽查的重任,海關(guān)閘口車輛日通行量大,容易造成閘口瞬間堵塞,為關(guān)口的管理帶來了不必要的麻煩。遠望谷公司推出的海關(guān)車輛自動核放系統(tǒng)利用射頻識別技術(shù)對通行車輛進行自動識別,能有效地提高閘口通行效率并對各種過關(guān)車輛進行追蹤管理。系統(tǒng)包括汽車電子標識讀寫系統(tǒng)、圖像工作站、監(jiān)控計算機、車道控制設(shè)備。當車輛或集裝箱車進入通道, 被入口感應圈檢測到時,將激活讀寫器,讀寫器在7-10米的距離和0.5 秒內(nèi)讀取汽車擋風玻璃上的電子標簽,對車輛的合法身份進行有效性檢驗。車外讀寫設(shè)備一般與車輛信息管理系統(tǒng)連網(wǎng)工作, 可通過車輛信息管理系統(tǒng)實時地交換信息。必要時可發(fā)出指令,禁止該車通行。車外讀寫設(shè)備也可以不聯(lián)網(wǎng)脫機工作,讀取車輛電子標簽信息,并利用存在機內(nèi)的黑名單進行對比,采取必要的措施。當離開監(jiān)測區(qū),出口感應圈檢測到車輛時, 清除電子車輛顯示器(選件)上的內(nèi)容,關(guān)閉自動欄桿(選件),將出入車輛數(shù)據(jù)提交到信息管理系統(tǒng)。
四、RFID應用中存在的問題
政府、企業(yè)在采用RFID技術(shù)的同時也存在一定不足和隱憂。如鐵道部車號自動識別系統(tǒng)目前還是封閉的,無法和其它系統(tǒng)相連接。如果系統(tǒng)開放,將有利于推動整個物流行業(yè)的信息化和標準化,有利于RFID技術(shù)得到更有效地應用,有利于物流與信息的有效整合。
由于工作在低頻和受張貼物的材質(zhì)的限制,在遇到一些磨損、水封或者磁化等干擾問題時,識別效果很容易受到影響,甚至當批量的產(chǎn)品同時經(jīng)過API識別裝置時,也很有可能出現(xiàn)丟讀、錯讀的情況。廣州、上海、四川雖然給生豬及豬肉刻上了電子標簽,但對于市民來講,價格和電子標簽閱讀的方面都存在一定問題。
香港機場管理局也由于成本過高和讀取率較低,導致RFID計劃并未獲得航空公司的普遍支持,測試成功尚需時日,正式運營更是遙遙無期。香港機場管理局對RFID技術(shù)有著巨大的業(yè)務需求:隨著香港國際機場的客運量不斷增加,正在使用中的行李輸送系統(tǒng),其負荷量已接近飽和。要確保機場最終處理能力每年達到8700萬人次(即每天24萬人次)的目標,有必要采取RFID技術(shù)代替。香港機場管理局RFID計劃原打算在2005年初推出。但由于未得到航空公司的普遍支持而“擱淺”。香港機場管理局認為,造成這一結(jié)果的原因一方面在于現(xiàn)階段使用的卷標成本太貴,香港機場管理局現(xiàn)時在處理行李運送的條形碼卷標,每個售價僅為15至25美分,但使用RFID的成本較前者高數(shù)倍以上,所以很難說服航空公司合作采用RFID技術(shù)。另一方面在于香港機場管理局正在測試中的系統(tǒng),卷標成功讀取率只有85%,效果并不理想。這在一定程度上阻礙了航空公司與之合作的積極性,香港機場管理局相關(guān)負責人表示,只有讀取率達到百分之九十七以上方能為航空公司接受。
這些問題是RFID在推廣過程中不得不面對的問題,連世界上最大的零售商美國沃爾瑪集團也并沒有很好的調(diào)和這種矛盾,最終導致RFID應用計劃放緩,而國內(nèi)的零售大腕物美集團對RFID技術(shù)也是喊得多做得少,沒有真正應用起來。