射頻識別技術范文
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篇1
引言
射頻識別技術(RFID,RadioFrequencyIdentification)實際上是自動識別技術(AEI,AutomaticEquipmentIdentification)在無線電技術方面的具體應用與發展。該項技術的基本思想是,通過采用一些先進的技術手段,實現人們對各類物體或設備(人員、物品)在不同狀態(移動、靜止或惡劣環境)下的自動識別和管理。
目前,應用最廣泛的自動識別技術大致可以分為光學技術和無線電技術兩個方面。本文主要介紹自動識別技術在無線電技術方面的應用。
1射頻識別技術簡介
20世紀80年代,由于大規模集成電路技術的成熟,射頻識別系統的體積大大縮小,使得射頻識別技術進入實用化的階段,成為一種成熟的自動識別技術。
射頻識別技術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據。它與同期或早期的接觸式識別技術不同。RFID系統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用。
典型的射頻識別系統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據。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相比,射頻卡具有非接觸、工作距離長、適于惡劣環境、可識別運動目標等優點。
在多數RFID系統中,讀寫器在一個區域內發射電磁波(區域大小取決于工作頻率和天線尺寸)??ㄆ瑑扔幸粋€LC串聯諧振電路,其頻率與讀寫器發射的頻率相同。當射頻卡經過這個區域時,在電磁波的激勵下,LC諧振電路產生共振,從而使電容內有了電荷。在這個電容的另一端,接有一個單向導通的電子泵,將電容內的電荷送到另一個電容內儲存。當所積累的電荷達到2V時,此電容可作為電源為其它電路提供工作電壓,將卡內數據發射出去或接取讀寫器的數據。讀寫器接收到卡的數據后,解碼并進行錯誤校驗來決定數據的有效性,然后,通過RS232、RS422、RS485或無線方式將數據傳送到計算機網絡。簡單的RFID產品就是一種非接觸的IC卡,而復雜的RFID產品能和外部傳感器接口連接來測量、記錄不同的參數,甚至可與GPS系統連接來跟蹤物體。
工作原理如圖1所示。
2射頻識別技術的分類
射頻識別技術主要按以下四種方式分類。
(1)工作頻率
根據工作頻率的不同可分為低頻和高頻系統。①低頻系統一般指其工作頻率小于30MHz的系統。其基本特點是:射頻卡的成本較低、標簽內保存的數據量較少、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、環狀、鈕扣狀、筆狀)、閱讀天線方向性不強等。低頻系統多用于短距離、低成本的應用中,如多數的門禁控制、動物監管、貨物跟蹤。②高頻系統一般指其工作頻率大于400MHz的系統。高頻系統的基本特點是射頻卡及讀寫器成本均較高、卡內保存的數據量較大、閱讀距離較遠(可達幾m~十幾m)、適應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。高頻系統多應用于需要較長的讀寫距離和高的讀寫速度的場合,像火車監控、高速公路收費等系統。
(2)射頻卡
根據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。一般情況下改寫數據所花費的時間遠大于讀取數據所花費的時間(常規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,寫入后數據不能改變,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,但它的發射距離受限制,一般是幾十cm,且需要讀寫器的發射功率大。
(4)調制方式
根據調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送數據給讀寫器。②被動式的射頻卡,使用調制散射方式發射數據。它必須利用讀寫器的載波調制自己的信號,適宜在門禁或交通的應用中使用。因為讀寫器可以確保只激活一定范圍之內的射頻卡。
目前使用的多數系統中,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域內。讀寫距離長,射頻卡之間的距離就要大,應用起來很不方便?,F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域時信號互相干擾的情況。具有防碰撞性能的系統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的效率。
3國際射頻識別技術發展狀況
射頻識別技術在國外發展得很快。RFID產品種類很多,像德州儀器、Motoro1a、Philips、Microchip等世界著名廠家都生產RFID產品。他們的產品各有特點,自成系列。射頻識別技術被廣泛應用于工業自動化、商業自動化、交通運輸控制管理等眾多領域。如澳大利亞將它的RFID產品用于澳機場旅客行李管理中并發揮了出色的作用;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,調度員可以實時掌握火車運行情況,不僅利于管理,還大大減小了發生事故的可能性;德國BMW公司將射頻識別系統應用在汽車生產流水線的生產過程控制中等。
據有關權威數據顯示,射頻識別產品在全世界的銷量以每年25.3%的比例增長。由此可見,射頻識別技術具有廣闊的市場前景。
4射頻識別技術在我國的發展
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濟信息化進程的重大國家級工程,由此各種自動識別技術的發展及應用十分迅猛?,F在,射頻識別技術作為一種新興的自動識別技術,也將在中國很快地普及。
目前,我國的射頻識別技術在下列幾種應用中發展前景較好。當然,這里僅僅羅列了射頻識別技術應用的一部分。任何一種技術如果得到普及,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濟增長點。
4.1安全防護領域
(1)門禁保安
將來的門禁保安系統均可應用射頻卡。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、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。將射頻卡貼在物品上面,如計算機、傳真機、文件、復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,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。結合GPS系統利用射頻卡,還可以對貨柜車、貨艙等進行有效跟蹤。
(2)汽車防盜
這是RFID較新的應用。目前已經開發出了足夠小的、能夠封裝到汽車鑰匙當中含有特定碼字的射頻卡。它需要在汽車上裝有讀寫器,當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送來的特定信號,汽車的引擎將不會發動。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是,司機自己帶有一射頻卡,其發射范圍是在司機座椅45~55cm以內,讀寫器安裝在座椅的背部。當讀寫器讀取到有效的ID號時,系統發出三聲鳴叫,然后汽車引擎才能啟動。該防盜系統還有另一強大功能: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,引擎就會自動關閉,同時觸發報警裝置。
(3)電子物品監視系統
電子物品監視系統(ElectronicArticleSurveillance,EAS)的目的是防止商品被盜。整個系統包括貼在物體上的一個內存容量僅為1比特(即開或關)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系統已被廣泛使用。據估計每年消耗60億套。
4.2商品生產銷售領域
(1)生產線自動化
用RFID技術在生產流水線上實現自動控制、監視,提高生產率,改進生產方式,節約了成本。舉個例子以說明在生產線上應用RFID技術的情況。
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用射頻卡,以盡可能大量地生產用戶定制的汽車。寶馬汽車的生產是基于用戶提出的要求式樣而生產的。用戶可以從上萬種內部和外部選項中,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、復雜的控制系統是很難完成這樣復雜的任務的。寶馬公司在其裝配流水線上配有RFID系統,使用可重復使用的射頻卡。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。
(2)倉儲管理
將RFID系統用于智能倉庫貨物管理,能有效地解決與貨物流動有關的信息管理,不但增加了處理貨物的速度,還可監視貨物的一切信息。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,與該貨物有關的信息都能在計算機里查到。當貨物出庫時,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生產了多少產品和發送了多少產品。
(3)產品防偽
偽造問題在世界各地都是令人頭疼的問題,將射頻識別技術應用在防偽領域有它自身的技術優勢。防偽技術本身要求成本低,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。射頻卡本身有內存,可以儲存、修改與產品有關的數據,利于銷售商使用;體積十分小、便于產品封裝。像電腦、激光打印機、電視等產品上都可使用。
(4)RFID卡收費
國外的各種交易大多利用各種卡來完成,而我國普遍采用現金交易?,F金交易不方便也不安全,還容易出現稅收的漏洞。目前的收費卡多用磁卡、IC卡,而射頻卡也開始占據市場。原因是在一些惡劣的環境中,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管理與數據統計領域
(1)畜牧管理
該領域的發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。從賽馬識別發展到了標識牲畜。牲畜的識別提供了現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,有時第一個出發的人同最后一個出發的人能相隔40分鐘。如果沒有一個精確的計時裝置,就會出現差錯。射頻卡應用于馬拉松比賽中,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。當運動員越過此墊片時,計時系統便會接收運動員所帶的射頻卡發出的ID號,并記錄當時的時間。這樣,每個運動員都會有自己的起始時間和結束時間,不會出現不公平競爭的可能性了。在比賽路線中,如果每隔5km就設置這樣一個墊片,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。這樣到比賽結束時,每個參賽選手將會有一個準確的結果。
4.4交通運輸領域
(1)高速公路自動收費及交通管理
高速公路自動收費系統是射頻識別技術最成功的應用之一。目前,中國的高速公路發展非???,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;二是少數不法的收費員貪污路費,使國家損失了相當的財政收入。RFID技術應用在高速公路自動收費上,能夠充分體現它非接觸識別的優勢——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。利用射頻識別技術的不停車高速公路自動收費系統是將來的發展方向;人工收費,包括IC卡的停車收費方式,終將會被淘汰。預計在未來10年內,高速公路自動收費系統將有數十億元的需求。
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,提高道路的利用率,深挖現有交通潛能也是非常重要的;而基于RFID技術的交通管理系統可實現自動查處違章車輛,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系統很大的優勢在于:火車是按既定路線運行的,因此肯定要通過設定的讀寫器的地點。通過讀到的數據,能夠得到火車的身份、監控火車的完整性,以防止遺漏在鐵軌上的車廂發生撞車事故,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讀出車廂側的條碼,現在被RFID系統取代。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裝的物品信息。
目前,射頻自動識別系統的安裝遍布全國14個鐵路局。2001年3月1日,鐵道部正式聯網啟用車次車號自動識別系統,為自備車企業、合資鐵路和地方鐵路實現信息化智能運輸管理提供了重要良機。
篇2
關鍵詞:射頻識別; 電子標簽; 電子監管; 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,隨著對產品供應鏈管理和質量控制水平要求的不斷提高,傳統的監管模式已不能適應現代化的需求。經過近幾年的不斷努力,雖然我國政府、企業、研究機構相繼開展了基于射頻識別RFID(Radio Frequency IDentificaiton)在業務流程監管與服務方面的應用研究,在進出口貨物檢驗檢疫監管、物流、公共事業管理等行業或領域內初步實現了閉環的RFID監管與追溯應用[15]。但是,由于業務管理模式、運作機制、成本、技術等各種原因,國內尚未有研究或應用項目涉及技術機構尤其官方檢驗檢疫技術機構的食品檢驗樣品全流程跟蹤控制領域。
當前,檢驗檢疫等技術機構在食品樣品檢驗過程中,采用條形碼技術來實現追溯管理。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量信息。同時,其在流轉環節上也無法提供食品所處環境、狀態信息的實時記錄。因此,在這樣的運作模式下,常常容易導致食品檢驗樣品信息傳遞慢、差錯率高,追溯性不強、業務進展狀態不明、糾錯成本高等多個問題。
本文結合檢驗檢疫技術中心的業務需求,開展檢驗檢疫食品樣品流動跟蹤監控管理的研究,提出基于RFID技術對食品檢驗樣品進行電子監管,實時監控樣品封裝、運輸、交接、流轉、檢測到處理的全過程動態信息,來實現食品檢驗樣品信息的可追溯化、可監控化,從而推動檢驗檢疫技術機構的信息化建設和進出口商品檢驗檢疫電子監管的應用。
1 系統技術方案
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個環節,按照信息可查詢、流向可跟蹤、責任可追溯的基本要求,系統采用以RFID電子標簽為基本流動數據載體和基本信息單元[68]。針對不同階段的業務特點和需求,系統選擇不同的RFID讀寫設備、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電子標簽的周轉容器:周轉箱和周轉盒。周轉盒用來盛放需要檢驗的食品樣品;周轉箱則用來裝已制好樣的周轉盒,每個周轉箱的最大容量為12個周轉盒。其業務流程及數據信息如下:
(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讀寫設備。
綜合業務部門基于接收的形形的食品樣品,將其分類裝進貼有RFID標簽的周轉盒,并同時往RFID標簽內寫入相對應的樣品編號、名稱信息、狀態信息,此即完成樣品的制樣過程。將已制好樣的樣品置入周轉箱內,即完成樣品周轉箱的生成操作,實現了樣品、周轉箱的信息綁定。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電子標簽的狀態信息,并為每個周轉箱分配相應的庫存位置信息。由于讀寫范圍比較大,此階段選用超高頻RFID讀寫設備。其具體業務流程如圖2所示。
此階段是通過單標簽的讀、寫操作,更改每個RFID電子標簽的狀態信息,以及綁定相應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讀寫設備。其具體業務流程如圖3所示。
此階段是通過單標簽的讀、寫操作,更改每個RFID電子標簽的狀態信息,以及綁定相應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讀寫設備。其具體業務流程如圖4所示。
本文提出的基于RFID的食品檢驗樣品跟蹤管理系統共分為4個層次[910],自底向上依次為:
(1) 網絡通信層(實現信息的網絡傳輸);
(2) 系統設備層(RFID硬件設備,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RFID獲取的數據資源,建立相應的數據庫系統);
(4) 系統業務層(基于業務流程開發制樣模塊、入庫模塊、檢驗模塊、留樣及銷毀模塊,以及跟蹤查詢模塊)。
本系統采用SQL Server2005作為后臺數據庫,基于寫入、存儲在電子標簽內的原始數據為基表,分別建立包括樣品信息表、周轉箱信息表、樣品狀態信息表、周轉箱狀態信息表、檢驗庫信息表等數據表??紤]到系統的友好性與兼容性,基于.NET平臺,采用C#實現管理系統功能模塊:
(1) RFID讀寫設備的配置模塊
該模塊包括通信端口號設置、天線號設置、天線能量設置、服務器遠程連接等功能。
(2) 業務操作功能模塊
配置好RFID硬件設備參數,與遠程服務器建立連接,即可對食品檢驗樣品進行業務流程操作:
① 制樣:讀取周轉箱編號;同時,將樣品編號寫入樣品電子標簽內;
② 入庫:讀取周轉箱、樣品標簽內信息,與數據庫內的信息進行匹對;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,由于大規模集成電路技術的成熟,射頻識別系統的體積大大縮小,使得射頻識別技術進入實用化的階段,成為一種成熟的自動識別技術。
射頻識別技術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據。它與同期或早期的接觸式識別技術不同。RFID系統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用。
典型的射頻識別系統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據。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相比,射頻卡具有非接觸、工作距離長、適于惡劣環境、可識別運動目標等優點。
在多數RFID系統中,讀寫器在一個區域內發射電磁波(區域大小取決于工作頻率和天線尺寸)。卡片內有一個LC串聯諧振電路,其頻率與讀寫器發射的頻率相同。當射頻卡經過這個區域時,在電磁波的激勵下,LC諧振電路產生共振,從而使電容內有了電荷。在這個電容的另一端,接有一個單向導通的電子泵,將電容內的電荷送到另一個電容內儲存。當所積累的電荷達到2V時,此電容可作為電源為其它電路提供工作電壓,將卡內數據發射出去或接取讀寫器的數據。讀寫器接收到卡的數據后,解碼并進行錯誤校驗來決定數據的有效性,然后,通過RS232、RS422、RS485或無線方式將數據傳送到計算機網絡。簡單的RFID產品就是一種非接觸的IC卡,而復雜的RFID產品能和外部傳感器接口連接來測量、記錄不同的參數,甚至可與GPS系統連接來跟蹤物體。
工作原理如圖1所示。
2射頻識別技術的分類
射頻識別技術主要按以下四種方式分類。
(1)工作頻率
根據工作頻率的不同可分為低頻和高頻系統。①低頻系統一般指其工作頻率小于30MHz的系統。其基本特點是:射頻卡的成本較低、標簽內保存的數據量較少、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、環狀、鈕扣狀、筆狀)、閱讀天線方向性不強等。低頻系統多用于短距離、低成本的應用中,如多數的門禁控制、動物監管、貨物跟蹤。②高頻系統一般指其工作頻率大于400MHz的系統。高頻系統的基本特點是射頻卡及讀寫器成本均較高、卡內保存的數據量較大、閱讀距離較遠(可達幾m~十幾m)、適應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。高頻系統多應用于需要較長的讀寫距離和高的讀寫速度的場合,像火車監控、高速公路收費等系統。
(2)射頻卡
根據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。一般情況下改寫數據所花費的時間遠大于讀取數據所花費的時間(常規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,寫入后數據不能改變,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,但它的發射距離受限制,一般是幾十cm,且需要讀寫器的發射功率大。
(4)調制方式
根據調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送數據給讀寫器。②被動式的射頻卡,使用調制散射方式發射數據。它必須利用讀寫器的載波調制自己的信號,適宜在門禁或交通的應用中使用。因為讀寫器可以確保只激活一定范圍之內的射頻卡。
目前使用的多數系統中,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域內。讀寫距離長,射頻卡之間的距離就要大,應用起來很不方便。現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域時信號互相干擾的情況。具有防碰撞性能的系統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的效率。
3國際射頻識別技術發展狀況
射頻識別技術在國外發展得很快。RFID產品種類很多,像德州儀器、Motoro1a、Philips、Microchip等世界著名廠家都生產RFID產品。他們的產品各有特點,自成系列。射頻識別技術被廣泛應用于工業自動化、商業自動化、交通運輸控制管理等眾多領域。如澳大利亞將它的RFID產品用于澳機場旅客行李管理中并發揮了出色的作用;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,調度員可以實時掌握火車運行情況,不僅利于管理,還大大減小了發生事故的可能性;德國BMW公司將射頻識別系統應用在汽車生產流水線的生產過程控制中等。
據有關權威數據顯示,射頻識別
產品在全世界的銷量以每年25.3%的比例增長。由此可見,射頻識別技術具有廣闊的市場前景。
4射頻識別技術在我國的發展
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濟信息化進程的重大國家級工程,由此各種自動識別技術的發展及應用十分迅猛。現在,射頻識別技術作為一種新興的自動識別技術,也將在中國很快地普及。
目前,我國的射頻識別技術在下列幾種應用中發展前景較好。當然,這里僅僅羅列了射頻識別技術應用的一部分。任何一種技術如果得到普及,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濟增長點。
4.1安全防護領域
(1)門禁保安
將來的門禁保安系統均可應用射頻卡。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、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。將射頻卡貼在物品上面,如計算機、傳真機、文件、復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,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。結合GPS系統利用射頻卡,還可以對貨柜車、貨艙等進行有效跟蹤。
(2)汽車防盜
這是RFID較新的應用。目前已經開發出了足夠小的、能夠封裝到汽車鑰匙當中含有特定碼字的射頻卡。它需要在汽車上裝有讀寫器,當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送來的特定信號,汽車的引擎將不會發動。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是,司機自己帶有一射頻卡,其發射范圍是在司機座椅45~55cm以內,讀寫器安裝在座椅的背部。當讀寫器讀取到有效的ID號時,系統發出三聲鳴叫,然后汽車引擎才能啟動。該防盜系統還有另一強大功能: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,引擎就會自動關閉,同時觸發報警裝置。
(3)電子物品監視系統
電子物品監視系統(ElectronicArticleSurveillance,EAS)的目的是防止商品被盜。整個系統包括貼在物體上的一個內存容量僅為1比特(即開或關)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系統已被廣泛使用。據估計每年消耗60億套。
4.2商品生產銷售領域
(1)生產線自動化
用RFID技術在生產流水線上實現自動控制、監視,提高生產率,改進生產方式,節約了成本。舉個例子以說明在生產線上應用RFID技術的情況。
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用射頻卡,以盡可能大量地生產用戶定制的汽車。寶馬汽車的生產是基于用戶提出的要求式樣而生產的。用戶可以從上萬種內部和外部選項中,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、復雜的控制系統是很難完成這樣復雜的任務的。寶馬公司在其裝配流水線上配有RFID系統,使用可重復使用的射頻卡。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。
(2)倉儲管理
將RFID系統用于智能倉庫貨物管理,能有效地解決與貨物流動有關的信息管理,不但增加了處理貨物的速度,還可監視貨物的一切信息。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,與該貨物有關的信息都能在計算機里查到。當貨物出庫時,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生產了多少產品和發送了多少產品。
(3)產品防偽
偽造問題在世界各地都是令人頭疼的問題,將射頻識別技術應用在防偽領域有它自身的技術優勢。防偽技術本身要求成本低,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。射頻卡本身有內存,可以儲存、修改與產品有關的數據,利于銷售商使用;體積十分小、便于產品封裝。像電腦、激光打印機、電視等產品上都可使用。
(4)RFID卡收費
國外的各種交易大多利用各種卡來完成,而我國普遍采用現金交易。現金交易不方便也不安全,還容易出現稅收的漏洞。目前的收費卡多用磁卡、IC卡,而射頻卡也開始占據市場。原因是在一些惡劣的環境中,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管理與數據統計領域
(1)畜牧管理
該領域的發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。從賽馬識別發展到了標識牲畜。牲畜的識別提供了現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,有時第一個出發的人同最后一個出發的人能相隔40分鐘。如果沒有一個精確的計時裝置,就會出現差錯。射頻卡應用于馬拉松比賽中,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。當運動員越過此墊片時,計時系統便會接收運動員所帶的射頻卡發出的ID號,并記錄當時的時間。這樣,每個運動員都會有自己的起始時間和結束時間,不會出現不公平競爭的可能性了。在比賽路線中,如果每隔5km就設置這樣一個墊片,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。這樣到比賽結束時,每個參賽選手將會有一個準確的結果。
4.4交通運輸領域
(1)高速公路自動收費及交通管理
高速公路自動收費系統是射頻識別技術最成功的應用之一。目前,中國的高速公路發展非???,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;二是少數不法的收費員貪污路費,使國家損失了相當的財政收入。RFID技術應用在高速公路自動收費上,能夠充分體現它非接觸識別的優勢——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。利用射頻識別技術的不停車高速公路自動收費系統是將來的發展方向;人工收費,包括IC卡的停車收費方式,終將會被淘汰。預計在未來10年內,高速公路自動收費系統將有數十億元的需求。
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,提高道路的利用率,深挖現有交通潛能也是非常重要的;而基于RFID技術的交通管理系統可實現自動查處違章車輛,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系統很大的優勢在于:火車是按既定路線運行的,因此肯定要通過設定的讀寫器的地點。通過讀到的數據,能夠得到火車的身份、監控火車的完整性,以防止遺漏在鐵軌上的車廂發生撞車事故,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讀出車廂側的條碼,現在被RFID系統取代。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裝的物品信息。
目前,射頻自動識別系統的安裝遍布全國14個鐵路局。2001年3月1日,鐵道部正式聯網啟用車次車號自動識別系統,為自備車企業、合資鐵路和地方鐵路實現信息化智能運輸管理提供了重要良機。
篇4
關鍵詞:rfid;rfid技術;rfid應用
1 rfid技術概述
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。rfid技術越來越受到人們的重視,在我國,rfid技術在工廠生產、鐵路運營、倉儲物流、貴重品貿易、身份識別等領域得到長足發展,已經有相當成熟的應用。[4]
rfid技術的技術原理是利用感應識別特定的電子標簽(rfid tags)發出的無線電波特定頻段的能量,或由電子標簽主動發送某一頻率的信號,進行非接觸式雙向通信,完成目標識別和數據交換目的的自動識別技術,而不需要識別系統(一般是rfid閱讀器)與電子標簽之間建立機械或光學接觸。[5] rfid技術可應用的領域十分廣泛,可以說,在物聯網的概念中,rfid技術被看作是繼互聯網和移動通信兩大技術之后的第三大技術。
rfid系統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、網絡設備;軟件主要包括應用軟件、嵌入式軟件(又稱中間件)、數據庫系統。
2 rfid和其他識別技術的比較
rfid技術和條形碼等其他識別技術相比,有以下幾個特點:遠距離讀寫,存儲量大,可重復使用。使用壽命長。可以同時識別多個標簽。形狀不受限制。耐環境變化,保養方便。數據安全。
3 rfid應用時的制約因素
rfid技術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一。
總而言之,由于受到技術水平和標準問題的限制,rfid技術目前尚在部分行業得以應用,未能建立完整的產業鏈,而在超級市場等零售業界,更只是在實施試點項目,未能形成普遍的氣候。
4 rfid系統優勢
rfid標簽全面取代條形碼后,能帶來更多的便利、快捷、創新和利潤。首先是能大大減少人工計費的失誤,將現有的計費系統耗時減少1/2到2/3,減少商品非預期性損失等,能給顧客和零售商均帶來極大的便利。
5 現有條形碼系統存在的問題
1)條碼條形碼是"可視技術",掃描器必須人為操作,只能接收它視野范圍內的條碼條形碼。
2)條形碼的數據不能更改。
3)條形碼對完整性有較高要求。
4)條形碼只能識別生產者和產品,并不能辨認具體的商品,
5)條形碼雖然只存儲了少量數據,但這些數據卻是未經過編碼的,識別碼是全球通用,因此數據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則可以一一解決。
6 rfid技術的實現
根據前文所述可以通過設計rfid通道、閱讀器勘誤(中間層)和自動計費系統來實現。
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。其設計如圖1所示。
2)閱讀器勘誤(中間層)
每個通道架設三臺閱讀器,分設左右兩邊,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,控制三個閱讀器分時讀取購物車上的rfid標簽發出的經過編碼的信息,一方面實現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,另一方面實現防碰撞功能,即每個閱讀器可在短時間內的不同時刻讀取不同rfid標簽上的信息,使所以在范圍內的商品rfid標簽在通過通道的時候全被讀取。
3)自動計費系統
自動計費系統連接物聯網和超市內部的數據庫,待系統根據清單上各種商品的代碼連接數據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(銀聯卡)插入卡槽,還是在現金放置口中放入現金,進行付費。付費完成后系統將控制通道末端的閘門開放,顧客可將購物車推離通道,系統將自動修改庫存相關信息。
7 rfid技術的應用
進入21世紀后更是因為其定位追蹤及數據交互方面的優勢,rfid技術越來越受到人們的重視,在我國,rfid已經在生產及包裝業、產品倉儲中、配送中心、門禁管理中、產品防偽中、制造業中、生產物流實驗系統等廣泛應用,相信在不久的將來rfid技術的應用會越來越廣泛。
參考文獻:
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篇5
【關鍵詞】射頻識別 RFID 稱重系統
1 前言
在傳統的地磅稱重系統中,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。這些行為都將導致最后的提貨總金額比實際的金額要低,從而導致企業蒙受相應的經濟損失。
射頻識別技術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
射頻識別(RFID)技術基于無線通信技術,一般的射頻識別系統都包含兩個部分:射頻識別卡(應答器)和射頻識別讀卡器(閱讀器)。射頻識別卡中存儲著指定的數據,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對卡內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域內發出指定頻率的射頻信號,當射頻識別卡進入到該區域內時,將接收到該射頻信號,能夠通過卡內線圈產生感應電流激活識別卡并向讀卡器發送卡中的數據。從而實現了非接觸式的無線數據交換。
3 基于射頻識別的系統設計與實現
3.1 基于射頻識別的稱重流程
RFID產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。
在本系統中,使用了兩種RFID產品,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)?;赗FID的稱重流程如圖1所示。
如圖1所示稱重流程,當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;若一致則從數據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卡的信息已在數據庫中進行關聯),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,流程結束。
3.2 M1卡的讀寫實現
客戶手持RFID識別卡為M1卡,該卡內部包含16個分區(編號為0-15),每個分區包含4個區塊(編號為0-3),因此一共有64個區塊可以用來存放相關信息,這64個區塊進行統一編號0-63,其中0區塊(0分區的0區塊)用來固化出廠信息,用戶無法修改。對于其他分區的各自4個區塊,0-2區塊中可存放用戶數據,而3區塊用于保存控制信息,存儲了對0-2區塊的存取策略。對M1卡的讀寫操作如圖2所示。
系統在.NET平臺中進行實現,基于廠家的動態鏈接庫進行操作。由于屬于非托管代碼,因此需要對動態鏈接庫中的方法加上[DllImport]特性標注后再進行調用。具體實現代碼說明如下:
1)初始化操作
Int ReaderNo=M1Oper.rfinit(0,0);//對設備進行初始化,并得到返回的設備編號
2)尋卡操作
int status=M1Oper.rfRequest(ReaderNo,1);//編號為ReaderNo設備的尋卡操作,該操作是一個循環操作。當返回的status為0時,說明感應區域內有M1卡,停止尋卡;不為0時,繼續尋卡
3)防沖突
Int anticlooStatus= M1Oper.rfanticoll(ReaderNo, CardNo);//由于讀卡器識別區域內可能同時存在多張M1卡,因此需要進行防沖突操作
4)驗證分區密碼
int success=M1Oper.rfAuthentication(ReaderNo,0,2);// 對于ReaderNo設備識別到的M1卡,驗證0扇區的密碼
5)數據操作
M1Oper.rfRead(ReaderNo,2,data);//對于ReaderNo設備識別到的M1卡,讀取卡中區塊編號為2的數據,并存儲到data(字節數組)中
4 總結
本文介紹了應用射頻識別技術實現對防作弊稱重系統中客戶以及貨車身份進行識別的具體流程以及詳細實現代碼。通過射頻識別技術,在簡化系統操作的同時,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,可以為稱重企業挽回巨額經濟損失,并提高企業管理水平。
參考文獻
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篇6
關鍵詞:射頻識別 物流 RFID
一、射頻識別技術綜述
射頻識別技術(Radio Frequency Identification Technology,簡稱RFID)是一種非接觸式的自動識別技術,它主要依靠射頻信號來自動定位目標對象并獲取相關的數據,整個識別過程不需要人工參與,實現自動識別。
從八十年代開始這項技術走向了成熟,它比同期或早期的接觸式識別技術更靈活,RFID系統的射頻卡和讀寫器不用接觸就可以完成識別的工作,因此它可以應用在更廣泛的場合。它的產品形狀和大小各異,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、食品業和物流業等許多行業起到了革命性的影響,主要體現在傳統的條形碼系統已經逐漸被RFID系統代替。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,都為了提升企業內部物流系統的效率,采用RFID系統。由此可見,這項技術已經在全世界的零售業產生了巨大的影響,而零售業又與現代物流業關系密切,應當考慮基于射頻識別技術來建立智能化的物流管理體系。
二、射頻識別技術的優勢分析
射頻識別具有技術方面的優勢。以前的條形碼技術已經使用了很長時間,但現在這種技術在許多情況下已經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域的應用前景。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,并且要在現代物流管理中實現自動識別,提高物流管理的效率,RFID技術在技術上的優勢就有了更加廣闊的應用空間。
射頻識別具有應用方面的優勢。在物流領域,無論是傳統的管理方式,還是在更強調智能化管理的今天,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,用來換取更多的利潤。而將RFID技術應用到商品從生產、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提高業務的效率。
三、基于射頻識別技術的智能化物流管理
將射頻識別技術RFID與現代的物流管理相結合,將會極大地提升物流管理的智能化水平,其必將成為現代物流發展的趨勢。
1、貨物運輸
RFID系統可以在貨物運輸過程中,實時跟蹤貨物運輸的地點,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節,以此獲取更準確的貨物信息,實現貨物的在途控制。這樣,就可以隨時地監控全局,更好地調整資源和勞動力的配置,合理調度和分配運輸工具,有效利用了工作時間,降低了物流成本,提高生產效率。
2、入庫發貨
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數據庫。入庫時,RFID系統可以根據貨物標簽中所記錄的相關數量和體積等信息,給出最合適的倉儲位置,以達到倉儲空間的最優化利用。入庫后,則通過閱讀器自動完成清點作業,并更新庫存信息;發貨時,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貨時,有更大的優勢,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系統應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,能夠精確地監控貨物的流動情況,實現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
電子物品監視系統(EAS)是一種設置在需要控制物品出入的門口的RFID技術,這個系統用來保證倉儲安全,防止商品被盜,主要應用在商店、圖書館和數據中心等地方,當未被授權的人從這些地方取走物品時,EAS系統會及時發出警告。首先在將EAS標簽粘在物品上,當物品被正常購買或者合法移出時,在出口通過一定的設備使EAS標簽失活,就可以順利取走。非法物品經過門口時,EAS裝置能自動檢測標簽的活性,立刻發出警告。
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,通過讀取的數據,能獲取火車的身份和監控火車的完整性,以防止遺漏在鐵軌上的車廂發生撞車事故。目前,射頻自動識別系統已經遍布全國14個鐵路局。
6、流通加工
用RFID技術在生產流水線上實現自動控制、監視,提高生產率,改進了傳統的生產方式,降低了生產成本。將RFID設備裝配在加工流水線上,應用智能標簽有助于大量地生產用戶特殊定制的產品。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使用,每個射頻卡上保存有描述產品的詳細要求,流水線的每個工作點都有讀寫器,這樣可以保證產品在流水線上能順利的完成裝配和加工的任務。
7、事故監控
當事故發生,即使司機不知自己所在位置,也可以通過在沿途設置的RFID監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生的位置與運送貨物的安全情況,保證在最快是時間內緊急救援,減少貨物的損失,降低物流風險和成本,提高物流效率。
四、射頻識別技術在應用上的局限性
射頻識別技術可以廣泛應用到物流的很多方面,但是也存在了一些制約其發展的因素:
1、價格是RFID走向大面積市場應用的最大障礙
RFID標簽的成本比較高,如果應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,這一技術的成本就顯得比較高了。
2、RFID技術存在安全隱患
RFID標簽無法對閱讀器進行身份驗證,當RFID標簽接近閱讀器時,就會無條件的發出信號,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技術缺少統一的行業標準
目前RFID技術存在兩個基礎技術協議,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,采用何種協議會影響對應廠商的市場份額,進而影響整個射頻識別產業的發展。
參考文獻:
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篇7
關鍵詞: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,各地相繼設計建設了一些平安校園應用系統,使家長和老師能及時掌握學生進出校情況。這種平安校園系統可作為對學生安全和遲到、曠課行為進行監護的有效手段。
本文以作者參與設計的西安平安校園系統為背景,對基于物聯網的平安校園系統的結構原理和關鍵技術進行了介紹和分析。該系統采用先進的遠距離射頻識別、互聯網、移動通信和自動控制等技術,可覆蓋西安市所有區縣并擁有500多個子系統以及幾十萬張射頻卡和手機用戶,是物聯網在國內大規模應用的一個具體實例。
1.總體結構與工作過程
西安平安校園系統的原理示意圖如圖1所示。該系統按信息傳遞路徑,自下而上依次為感知層、校級信息處理層、網絡層、短信層以及綜合業務管理平臺。每所學校一臺校級服務器,各自通過互聯網VPN連接短信網關和綜合業務管理平臺。
本校園平安系統的工作過程是:當佩帶有唯一號碼射頻卡的學生進出校門時,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,校級服務器將對讀卡器送來的信息按一定規則進行處理,以判斷學生進出,并根據卡號提取家長手機號碼,向短信網關發送該學生幾點幾分進出學校的信息,再由短信網關向學生家長發送手機短信。
2.射頻識別技術及平安校園系統的特點
射頻識別技術是一種利用射頻信號并通過交變電磁場空間耦合來實現無接觸信息傳遞,并通過所傳遞的信息來進行識別的新技術,系統使用低頻、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定做出相應的處理和控制。
射頻識別技術的最大優點是其非接觸性,該特點適于實現自動化且不易損壞,可識別高速運動物體;其次,可同時識別多個射頻卡;第三,可以實現高速讀寫。這三個特點決定了射頻識別技術非常適合學生進出校門的識別。因為中小學學生進出校門的特點是上學、放學時間有大量學生集中通過校門,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
對學生進出校門的識別主要利用校門通道的概念。校門內外一片學生進出必經的區域一般是一個矩形,可以將這個矩形區域稱為校門通道。在校門通道內、外兩側安裝讀卡器/天線B和A,可分別覆蓋校門通道內、外側,但不能產生重疊,圖2所示是學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和內側出現的時間先后,就可以判斷學生是進入還是離開學校。
判斷學生進出校門的基本規則如下:
(1)當A接收到有效信號后,B才接收到有效信號,系統判斷為進門;
(2)當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在其覆蓋范圍內多次讀到卡號,才認為是有效信號。
這個規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)當學生攜卡在A范圍活動,而不進入B范圍時,系統可以不作進出判斷;
(2)當學生攜卡在A和B之間的混合區逗留時,不作進出判斷;
(3)當學生攜卡在A和B之間的混合區離開,又回到A時,取消進校機制檢測,不作進出判斷;
(4)學生攜帶卡作進出判斷,當其進入到只有B的檢測范圍時,判斷為學生進校。
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),有的校門很寬且內外都是開闊區域(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外兩側距離遠,可采用2,4GHz RFID單頻點定向天線,通過調整天線功率和接收信號閾值,可以較容易地實現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。西安平安校園系統采用雙頻點復合頻率技術,發射頻率132 kHz、接收頻率2400~2500 MHz/315 MHz,以地埋感應線圈作為發射天線,可以有效解決這一困難。
雙頻點復合技術的具體實現方法如圖3所示,在學校的校門內側和外側地面20 mm下分別埋設一個與讀卡器相連的感應線圈,線圈長度覆蓋校門通道的寬度。工作時,當射頻卡接近線圈時,線圈發出的低頻信號激活射頻卡,然后射頻卡再發出超高頻信號被讀卡器的超高頻天線接收。這樣,通過調整地埋線圈的信號強度,就可以實現內外側低頻信號覆蓋范圍的不重疊。
3.3射頻卡
學生攜帶的是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出無線信號(1秒鐘發送3次,其發送功率可以根據用戶要求進行調整),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.系統性能測試
性能測試是對系統是能否達到設計指標的檢驗。平安校園系統的性能測試主要包括對識別準確率、系統容量、系統穩定性等指標的測試,只有這些指標都達到要求,系統才能實際投入使用。
4.1識別準確率
識別準確率是指系統中的有效射頻卡在一定并發射頻卡數量和通過速度的前提下,能正確識別出的卡數量占全部通過的卡數量的比率。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,然后在短信發送接口統計正確識別出的卡數量。
試驗中,射頻卡經過校門的速度模擬了學生各種情況下通過校門的速度,而并發射頻卡數量則比學生密集進出(列隊)時的數量更多。同樣的試驗進行5次以上取平均數,并對每個學校進行單獨測試。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系統容量
系統容量是指在一定通過速度和準確率前提下,系統所能支持的學生數量。相比于識別準確率,系統容量是一個更為綜合的指標,它不僅與傳感系統的響應速度相關,與學生進出學校的并發和速度特征有關,而且與校級服務器的處理速度及短信存儲轉發能力有關。由于直接的測試不易實現,因此,該指標的測試只能依靠對服務器系統的壓力測試和對在現有學校實際運行效果進行的評估。
本系統的壓力測試結果是在半小時內(一個正常的上學或放學時間段),校級服務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校來看,學生數量少則近千名,最多有3000多名,識別準確率都能夠達到要求。
4.3系統穩定性
系統穩定性指整個系統無障礙運行時間所占整個時間的比率,它是一個綜合指標,涉及到系統各個環節的可靠性。目前,西安平安校園系統經過初期對天線系統、供電系統、數據庫和業務系統以及網絡系統的多次優化,系統系統性已經可以達到99.8%以上,而且更趨于平穩。
5.組網與綜合業務管理平臺
西安平安校園系統可以覆蓋西安市城區和所有郊縣,根據對網絡帶寬和安全性需求及對成本的綜合考慮,500多所學校的網絡上聯采用VPN方式,可在各校原有上網專線上,疊加一個專有IP網段,并采用IP See加密。短信網關和綜合業務管理平臺則通過光纖專線方式的專用通道接入網絡。
綜合業務管理平臺是為西安平安校園系統進行學校和班級管理、學生資料錄入與修改、群發短信編輯以及網絡系統網管提供支撐的遠程集中管理平臺。平臺采用中間件技術并帶有與短信網關、校級服務器的接口,可為學校老師、業務受理人員、網絡與系統管理人員提供基于Web的操作界面。
6.結語
篇8
關鍵詞:RFID;供應鏈管理;優化
現代物流表現為企業生產與運輸一體化的供應鏈管理與服務。其中貨物運輸所需的成本、時間及貨物在途的狀態控制是整個供應鏈管理過程中的重要環節。將射頻識別技術RFID與現代的供應鏈管理相結合,把RFID技術應用于供應鏈管理過程中的采購領域、生產領域、物流與分銷領域、庫存控制領域及商品零售領域當中,將會極大地提升供應鏈管理各個環節的智能化水平和服務水平,從而優化整個供應鏈管理的流程。
一、生產采購領域的優化
供應鏈管理下的采購管理是供應鏈管理的重要內容之一,經過采購管理的優化,增強供應鏈的系統性和集成性,從而提高企業的敏感性和響應性。RFID技術應用于采購領域,可協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。系統還可以指示最適合的倉儲位置,做到倉儲空間的最優化使用。借助于RFID技術,生產采購入庫工作的效率將得到大大的提高。
此外,通過RFID在該領域的使用,給供應和采購雙方提供了一個共享信息的平臺,供應商能準確地知曉顧客的細致需求,提高供應的準確性和準時性。生產商可將管理之手從企業內部延伸到外部。加強對供應商的管理,企業外購和外包(Outsourcing)的范圍和數量不斷擴大。RFID技術實現了采購與供應的有效對接和采購管理從粗放型向集約型的轉變,逐步以網上采購、共同采購等現代采購方式取代傳統的采購方式。
二、商品生產領域的優化
RFID技術應用在生產流水線上,可實現生產過程的自動控制、監視,提高生產率,改進生產方式、節約生產成本。如汽車裝配流水線。在裝配流水線上應用智能標簽有利于大量地生產用戶定制的汽車。定制汽車是基于用戶提出的要求式樣而生產的,用戶可以從上萬種內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、復雜的控制系統是很難完成這樣復雜的任務的。寶馬公司就在其裝配流水線上配有RFID系統。他們使用可重復使用的智能標簽,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。而Motorola,SGS Thomson等集成電路制造商也在競爭激烈的半導體工業中紛紛采用了加入射頻識別技術的自動識別工序控制系統。半導體生產對于超凈的特殊需要,使得RFID應用在此非常理想,而其它自動識別系統,如條形碼在如此苛刻的化學條件和超凈要求下就不適用。
由此可見,在商品生產領域采用RFID技術,可以實現自動化生產線運作及其生產線上對原材料、零部件、半成品和產成品的識別與跟蹤,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技術使管理人員及時了解生產進度,實現流水作業均衡,加強對質量的跟蹤與監控。
三、物流運輸與產品分銷領域的優化
物流運輸的作用是將商品使用價值進行空間移動,物流系統依靠運輸作業克服商品生產地和需要地的空間距離,創造了商品的空間效益。產品分銷,即產品配送,是指根據客戶訂單將貨物從供應鏈上游結點送達客戶的過程。現代供應鏈管理中的配送是市場競爭的產物,受利潤和市場的驅使,生產企業想方設法使送貨行為優化,于是實踐上出現了送貨時車輛合理調配、路線規劃選擇、送貨前配貨、配裝等有利于提高配貨速度的方法。
供應鏈管理根據實際需要,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合在一起。通過對企業各項活動的整合達到提高效率、節省時間和費用的效果。通過智能運輸的運用,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。
在商品出貨運輸的過程中。RFID系統可以指導和跟蹤貨物運輸到分類的地點,通過實時收集的貨物信息,調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、內裝貨物的核對和確認,以及發貨單打印等工作。
在該領域內RFID的廣泛應用。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,實現貨物有效的在途控制。同時,通過利用該技術可以實現車輛的最優配置,找出達到目的地的最佳路線,提高物流運送業務效率和顧客服務滿意度,繼而進一步降低物流成本。改進生產效率。對管理者而言,就是可以隨時地監控全局,更好地調整資源和勞動力的使用。
四、商品庫存控制領域的優化
供應鏈環境下的庫存問題和傳統的企業庫存問題有許多不同之處,這些不同點體現出供應鏈管理思想對庫存的影響。傳統的企業庫存管理側重于優化單一的庫存成本,從存儲成本和訂貨成本出發確定經濟訂貨量和訂貨點。這種庫存管理方法有一定的適用性,但是從供應鏈整體的角度看,單一企業庫存管理的方法顯然是不夠的。供應鏈中的庫存管理不僅涉及到企業內部的多個部門,還涉及到外部的其他多個企業,它是從企業內部門的職能管理拓展到企業群間的庫存管理。只有建立一個快速反應的庫存系統,才能適應充滿激烈的競爭、快速多變的市場環境。而供應鏈管理環境下的庫存控制,仍存在著眾多的問題,如:交貨狀態數據不準確、低效率的信息系統、違背庫存控制基本思想、庫存控制技術落后等。
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控產品的流動情況,實現庫存狀況的實時控制,從而提高生產效率和生產透明度。RFID技術的運用,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系統進行實時跟蹤,倉庫工作人員只需借助RFID的收發天線和讀寫器的幫助,即可把貨物的信息記錄入庫。同時,RFID系統還可以根據貨物標簽中所記錄的有關數量和體積等的信息,指示出最合適的倉儲位置,以達到倉儲空間的最優化利用。而在貨物清點的過程當中,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,數以萬計的存儲類別、產地、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、反饋產品信息和指導生產都有很重要的意義。而一套完整的智能化倉儲管理系統,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。系統還可以指示出最適合的倉儲位置,達到倉儲空間的最優化使用。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,保持適當的庫存水平,和貨物的自由轉移,通常需要大量的工作。而這些工作可以連同入庫,發貨工作一起全部交由VYMS系統來管理,從而確保物流的優化配置,并且無論在倉庫內部還是外部都可以完成。
對于提貨和分類工作,WMS系統可以指導和跟蹤貨物運輸到分類地點。并且它可以實時地收集貨物信息,調度和分配叉車的有效工作時間。對管理者而言,可以隨時監控全局,調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可以完成以下工作:集裝箱檢視、集裝箱分艙、內裝貨物的核對和確認、發貨單打印。
系統與技術應用后所能達到以下效果:系統直接采用無線射頻電子標簽裝備于每個集裝箱,WMS系統可以高度精確和自動的更新所有信息、實時監控工作情況,按需調配可以提高員工的生產效率、實現無紙化辦工,也無需人工錄入、系統指導運輸及搬運工作,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,避免發生貨物錯誤運出倉庫的現象。
此外,RFID技術在庫存領域的使用,使供應商通過該技術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,該技術提高了供應鏈系統中各節點企業信息的可視化程度,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調性考慮庫存水平。供應鏈相鄰兩節點之間的庫存管理者能夠對需求的預期保持一致,從而消除了需求變異放大即“牛鞭效應”。因此RFID技術可以降低庫存量,改善庫存周轉率,進而維持庫存量。
五、產品零售領域的優化
供應鏈產品銷售領域通過一系列營銷手段,最終售出產品,它是指從生產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,實現產品價值和使用價值的必要環節。在供應鏈中,無論是一包糖果,還是一臺冰箱或者電視機,在外包裝上加印規范的條形碼,已經是絕大多數企業生產過程中一個常規的步驟。而商品流通企業,例如大型超市,店員掃描條形碼、結賬、統計庫存也是司空見慣的一個場景。
篇9
關鍵詞:3G射頻識別技術;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
隨著信息技術的發展,不同網絡體系與信息技術正在發生重大轉型,出現了兩大趨勢:融合趨勢和應用趨勢。3G射頻識別技術和通信的結合,為3G射頻識別技術和通信領域帶來了更加廣闊的應用空間和商機。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據信息,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成為制約3G射頻識別廣泛應用的重要因素。
1 射頻識別系統的工作原理
我們例舉來說明3G射頻識別系統的工作過程,這個例子是無源系統,即電子標簽為被動電子標簽,標簽內不含電源,電子標簽的工作能量由讀寫器發出的射頻脈沖提供。讀寫器天線發射能量形成電磁場,區域大小取決于發射功率、工作頻率和天線尺寸。電子標簽進入這個區域時,接收到讀寫器的射頻脈沖,經過整流后給電容充電。電容電壓經過穩壓后作為工作電壓。數據解調部分從接收到的射頻脈沖中解調出命令和數據并送到控制邏輯部分,邏輯控制部分接收指令并完成存儲、發送數據或其他操作。如需要發送數據,則將數據調制后從收發模塊發送出去。讀寫器接受到返回的數據后,解碼并進行錯誤校驗來決定數據的有效性,然后通過RS232,RS422,RS485 或無線接口將數據傳送到計算機的數據采集Middleware 中。讀寫器發送的射頻信號除提供能量外,通常還提供時鐘信號,使數據同步,從而簡化了系統的設計。有源3G射頻識別系統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射頻識別系統的安全隱患分析
根據3G射頻識別技術運用的原理結合目前發展的情況,3G射頻識別標簽可能侵犯隱私權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控消費者家中的產品,并以此作為他們商店庫存系統的店內測試,即通過掃描消費者家庭中的該種產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,然后再派業務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,除非設法發明能阻擋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 利用標簽技術收集個人信息
透過3G射頻識別技術,企業或者政府可以輕易地收集到公民的個人信息,未來隨著RF功技術運用到證照和身份證件方面,有人擔心信息咨詢分析公司或者政府可能會把3G射頻識別標簽當作一種監視的方法,甚至該技術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在入境手續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,這些信息如果經過編輯處理,并出售給其他的數據咨詢公司,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,的確已經有人向美國國防部提議給所有美國大兵的體內都植入類似的3G射頻識別芯片!雖說軍人以服從為天職,體內植入芯片大概也不好反對。但如果有一天企業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、對企業用戶的商業秘密保護、防范對3G射頻識別系統的攻擊以及利用3G射頻識別技術進行安全防范等多個方面。
3 3G射頻識別系統數據安全對策
3.1 保護標簽中數據安全對策
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品進入市場所帶來的混亂,人們從技術上提出了多種方案,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,限制了標簽的進一步利用
法拉第網罩將貼有3G射頻識別標簽的商品放入由金屬網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罩,難以大規模實施。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
智能標簽增加標簽的處理能力,利用加密技術進行訪問控制,保護用戶隱私受到成本的限制,難以采用復雜的加密技術
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 各組件通信鏈上數據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、天線設計、標簽技術和閱讀器技術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險,但是這仍然不能解決數據傳輸的風險,還以損害可部署性為代價。實現專有的通信協議。在高度安全敏感和互操作性不高的情況下,實現專有通信協議是有效的。它涉及到實現一套非公有的通信協議和加解密方案?;谕晟频耐ㄐ艆f議和編碼方案,可實現較高等級的安全。但是,這樣便喪失了與采用工業標準的系統之間的3G射頻識別數據共享能力。當然,還可以通過專用的數據網關來進行處理。為3G射頻識別標簽編程,使其只可能與己授權的3G射頻識別閱讀器通信。解決辦法是,確保網絡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用系統)之前都必須通過驗證,并且確保閱讀器和后端系統之間的數據流是加密的。部署3G射頻識別閱讀器時應采取一些非常切合實際的措施,確保驗證后方可連入網絡,并且不會因為傳輸而被其他人竊取重要信息。
3.3 保護閱讀器中數據安全對策
在3G射頻識別系統中,閱讀器只是一個簡單的讀寫設備沒有太多的安全功能,因此閱讀器中數據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絡系統有相同之處,攻擊者要想對閱讀器進行攻擊,多數情況是必須至少得和閱讀器接觸,所以保護數據安全除了不斷推進加密技術來應對之外,還要依靠安全的管理制度,完備的數據管理模式, 依靠數據的管理者持續的工作來保持數據的安全性,所以保密是一個過程。
總之,射頻識別技術在我國通信領域的發展潛力是巨大的。面對該領域的迅速崛起,我國通信企業,包括制造業和運營業應該保持敏銳的嗅覺,積極尋找射頻識別技術可能帶來的商機,做好安全防范工作,從而促進我國3G通信行業的可持續發展。
參考文獻
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篇10
關鍵詞:無線射頻識別;人事檔案管理;應用分析
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
無線射頻識別技術也被人們稱為RFID技術,作為一種先進的通信技術,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數據進行讀取,不需要將機械接觸或者光學接觸建立于識別系統和特定目標之間,這樣應用起來就比較的簡單和方便,可以有效提高工作效率。
在人事檔案管理應用無線射頻識別技術的初期,存在著很多的問題和缺陷,比如技術漏洞較多,電子標簽需要較高的成本,并且沒有統一的行業接入標準等。但是隨著時代的發展,無線射頻識別技術越來越完善,那么如果可以結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、無線射頻識別技術的工作原理
無線射頻識別技術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,解讀器就會發出射頻信號,電子標簽進行接收;同時,依靠感應電流還可以獲得能量,利用這些能量來發送儲存在芯片中的產品信息,或者有源電子標簽來將符合相關頻率要求的信號主動發送出去,這些產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送到本地或者異地的中央信息管理服務器,這樣就可以有效的驗證和處理這些數據。
一般情況下,可以將無線射頻識別系統分為三個組成部分,分別是解讀器、有源電子標簽或無源電子標簽以及應用軟件系統,應用軟件系統包括客戶端系統和服務器系統。低頻和高頻的無線射頻識別系統在閱讀器和電子標簽之間實現通信采用的是不同的方式,前者一般采用感應耦合的方式,后者則采用后向散射耦合的方式,需要引起人們的重視。
三、無線射頻識別技術在人事檔案管理應用中的優勢
一是相較于傳統的管理方式,無線射頻識別技術可以更加快捷和方便的讀取檔案,上文我們已經提到,在特定的區域內,無線射頻識別技術在讀取信息時,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域內經過附有特定電子標簽的檔案盒即可,這樣盒內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用無線射頻識別技術,可以促使讀取速度得到有效提高,通過無線射頻識別技術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放置借出的檔案,按照相關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、無線射頻識別技術在人事檔案自動管理中的設計
如果在人事檔案自動管理中應用無線射頻識別技術,那么這個完善的人事檔案管理系統就可以分為兩個組成部分,分別是射頻識別數據管理系統和檔案管理信息系統,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接口來實現有效的對接,檔案數據的采集、儲存工作主要由射頻識別數據管理系統來完成,還負責對有源或者無源電子標簽進行讀寫。檔案管理信息系統則是處理和應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,相關的責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的檔案管理系統包括這些部分的模塊:
一是電子標簽信息項模塊,要結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間數量則是館位標簽上存儲的信息條目。
二是電子標簽模塊的安裝: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,才可以讓系統配套設備進行工作。為了可以實時傳輸這些產生的檔案數據,就需要保證這些地方可以被有線局域網或無線局域網所覆蓋。在計算機相關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絡或者無線網絡向服務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。
四是天線模塊的設置與安裝:在安裝天線模塊的時候,需要充分結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據??傊?,需要充分的屏蔽干擾點,以此來保證數據讀取和傳輸的效果。
五、結語
通過上文的敘述我們可以得知,在人事檔案管理中應用無線射頻識別技術,具有一系列的優點,不僅可以讓數據讀取工作更加方便,還可以有效提高檔案讀取的速度。隨著時代的發展,無線射頻技術將會更加成熟,將會更加廣泛的應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在人事檔案管理中的應用,希望可以提供一些有價值的參考意見。
參考文獻:
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