基于rfid的路边停车
第一篇：基于rfid的路边停车
基于RFID的ETC不停车自动收费系统设计
《物联网基础》课程论文
(2015学年—2016学年第一学期)
专 业：计算机网络技术(网络管理) 班 级：13网管2班___________ 姓 名：___________ 指导老师：_____________
2015年12月26日
目录
引 言 ....................................................................... 3 1.系统工作原理 ............................................................... 3 2.系统构成................................................................... 4 3ETC系统的类型 .............................................................. 5 4系统工作流程 ............................................................... 6 5结 语 ...................................................................... 7 6参考文献 ................................................................... 7 第2页
基于RFID的ETC不停车自动收费系统设计
基于RFID的ETC不停车自动收费系统设计
摘要：该系统车主只要在车窗上安装感应卡并预存费用，通过收费站时便不用人工缴费，也无须停车，费用将从卡中自动扣除。这种收费系统每车收费耗时不到两秒，其收费通道的通行能力是人工收费通道的5到10倍。具有方便、快捷等优点。
关键词：ETC电子收费系统停车收费
引 言
不停车收费技术特别适于在高速公路或交通繁忙的桥隧环境下采用。实施不停车收费，可以允许车辆高速通过，故可大大提高公路的通行能力;公路收费走向电子化，可降低收费管理的成本，有利于提高车辆的营运效益;同时也可以大大降低收费口的噪声水平和废气排放。由于通行能力得到大幅度的提高，所以，可以缩小收费站的规模，节约基建费用和管理费用。另外，不停车收费系统对于城市来说，就不仅仅是一项先进的收费技术，它还是一种通过经济杠杆进行交通流调节的切实有效的交通管理手段。对于交通繁忙的大桥、隧道，不停车收费系统可以避免月票制度和人工收费的众多弱点，有效提高这些市政设施的资金回收能力。
1.系统工作原理
ETC系统是利用微波(或红外或射频)技术、电子技术、计算机技术、通信和网络技术、信息技术、传感技术、图象识别技术等高新技术的设备和软件(包括管理)所组成的先进系统，以实现车辆无需停车既可自动收取道路通行费用。目前，大多数ETC系统均采用微波技术。
不停车收费系统通过路边车道设备控制系统的信号发射与接收装置(称为路边读写设备，简称RSE)，识别车辆上设备(称为车载器，简称OBU)内特有编码，判别车型，计算通行费用，并自动从车辆用户的专用帐户中扣除通行费。对使用ETC车道的未安装车载器或车载器无效的车辆，则视作违章车辆，实施图象抓拍和识别，会同交警部门事后处理。
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基于RFID的ETC不停车自动收费系统设计
图一：系统工作原理图
2.系统构成
电子不停车收费系统可分为前台和后台系统： (1)前台系统
包括三种核心设备:车辆自动识别系统(Au-tomatic Vehicle Identification简称AVI)、车辆自动分类系统(Automatic Vehicle Classification简称AVC)和录像实施系统(Video Enforcement System简称VES)。车辆自动识别系统采用无线调频设备(Ra-dio Frequency)识别用户的身份标识卡(TAG)及其有效性;车辆自动分类系统借助传感器组的信息确定车辆的收费类别;录像实施系统利用高速图像处理设备自动俘获违章车辆的车牌号码。核心设备与其他控制设备共同组成不停车系统的车道控制器。
① AVI AVI分为两大类:激光设备与无线电调频设备。激光设备采用条码技术,扫描贴于车辆前端的条码,获取用户的身份标识(ID),缺点是易受环境条件、距离位置、条码安装与完整性等因素的影响。无线电调频设备采用无线波来识别贴于车辆前端的用户身份标识卡来识别用户身份,具有更高的可靠性;其中,无线频率(RF)常用的频率是5.8GHz。TAG分为只读TAG、可读写TAG、多功能TAG (带蜂鸣器、无线电信息收发等)三大类。
② AVC AVC系统根据车辆的物理特性来确定车辆的收费类别。AVC的物理特性依据包括∶车辆的体积、重量、装载人数、车轴或车轮的数目、车辆的用途等等。AVC与一系列的车道传感器相连,传感器的信号提交事务处理系统后,由车辆分类单元判定收费类型。AVC设备包括∶前置线圈、感应踏板、发射光塔、扫描仪和高速摄像等设备。
③ VES VES利用光学字符识别(OCR)技术自动获取非法车辆的车牌号码。VES摄录方式包括照片、录像带和数字影像等等。VES利用模糊识别技术,借助光学字符识别设备实现非法用户的车牌号码识别。VES过程包括∶感应触发、图像俘获、图像识别、图像储存、图像处理和图像删除等等。关键技术: API编程技术(控制外部设备,包括通信卡、DI/DO卡和声卡);单片机编程技术;快速查询算法;模糊识别;通信控制和图像处理。
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基于RFID的ETC不停车自动收费系统设计
2)后台系统
收费系统的后台系统工作任务主要为向客户发售车载标识卡,并做标识卡的初始化;接受客户补交金额和查询;接收前台收费数据文件;交易和结算;向前台和客户发送补交金额的黑名单指令和信息;存储、管理抓拍图像等。
它主要包括如下系统:计算机管理系统、道路运营管理系统、结算中心管理系统、客户服务中心管理系统、银行管理系统。实际上是一个具有财务结算性质的计算机网络,网络通过各个终端的工作,将数据文件迅速可靠地传送,利用专用软件正确地完成全部工作。
3ETC系统的类型
ETC系统可分为收费站电子不停车收费系统和自由流不停车收费系统。 (1)收费站不停车收费系统
收费站不停车收费一般采取混合收费方式,既有不停车收费车道,又保留半自动收费车道。其主要特征为: ① 与半自动收费车道并列设置。在收费车道中,根据使用情况开设部分ETC专用收费车道; ② 车辆通过收费车道的车速较低,通常为30km/h一50km/h,通过率为600辆/h一1000辆/h; ③ 在车道出口端设置自动栏杆,以防无卡车辆通过。
图二：收费站ETC通道
收费车道入口设置不停车收费车道标志和信号灯。由于车辆密度不大,天线并不连续工作,无车辆通过时,天线处于休眠状态。在天线辐射区外的车道,埋设一个环行线圈,当车辆进入线圈工作区时,线圈发出信号,激活天线进入工作状态。车辆进入通信区,通过微波天线,车载标识卡响应天线的询问信息,将客户身份与车型代码上传给车道天线,由天线转送给车道控制机进行核查,如为有效合法卡,车道放行,信号灯变绿,如果进一步交换信息,读写数据,可继续通信,直到收费过程结束,如果进入车道的车辆为非法无效卡车,或是无标识卡的车辆,
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基于RFID的ETC不停车自动收费系统设计
车道控制机将根据天线传送的信息,指令自动栏杆关闭,拦截非法车辆,并发出声光警报,现场人员将对其进行处理。车道控制机将收集到的数据上传至后台系统,进行数据交换和清算等,并将需要发布的结果下传车道。
这种方式适用于不停车收费用户在所有缴费用户中并非多数的情况。 (2)自由流不停车收费系统
自由流不停车收费系统在道路主线上每隔一定里程设置一个横跨道路上空的龙门架,架上安装不停车收费设备,实施分段开放式不停车收费。车辆无须减速,以正常行驶速度完成收费工作。其主要特征为: ① 无收费岛、亭之类设施; ② 进入收费点时无须减速,车辆继续高速行驶; ③ 需要建立一套高精度逃费取证处理系统,现场抓拍捕捉车辆逃费证据,以便于以后依法处理,目前大多采用高速、高分辨率的摄像机对车辆牌照进行抓拍; ④ 在收费点附近,需建造一条与主线平行的普通收费车道,以便对非法无效卡车或无标识卡的车辆收费; ⑤ 车道天线控制器能控制多部天线并行工作,与多辆车载标识卡同时通信。
此系统主要优点为减少收费站建设投资,车速高,无行车延误,车辆通行能力接近2000辆/h。但设备投资大,技术上实现难度也较大,特别是如何防止和遏制逃费车辆是关键技术。这种方式适用于不停车收费用户在所有缴费用户中已成为大多数的情况。
4系统工作流程
高速公路收费的特点是不仅要按照车型分类标准收费,而且按照入出口的距离标准进行收费。各种类型的不停车收费系统的收费过程基本相同,其原理是在车辆上安装一种标识卡,在ETC收费车道上安装有车载标识卡的读写设备,当车辆进入ETC收费车道时,标识卡以微波通信方式与该车道的天线进行双向数据交换,从卡上读取车牌照号、车型等数据,如需要也可向车载标识卡上写入信息,系统根据读取的信息,识别车辆合法与否,进行数据处理,计算收费金额,并从其账户上扣除相应金额,记录交易数据,控制车道外部设备等
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基于RFID的ETC不停车自动收费系统设计
图三：ETC车辆标识卡
具体流程为: (1)后台系统初始化车载标识卡,将车牌照号、车型、收费率等数据写入标识卡,并发放给客户,建立有关客户档案; (2)车辆进入ETC收费车道,感应天线激活线圈,进而激活微波天线,读取标识卡上的信息,并传送给车道控制机进行核查; (3)如为合法车辆,则进行收费交易,依据后台系统完成清算,通行灯将会变绿,显示收费额和余额,车辆通过,记录数据; (4)如为非法车辆,车道控制机触发报警信号,同时控制自动栏杆下落,关闭车道,车道摄像机进行图像抓拍,车辆进行人为处理。
5结 语
不停车收费系统使用方便，减少尾气的排放，杜绝了收费工作中的贪污作弊现象，为今后的智能车辆公路管理系统打下了良好的技术基础。
6参考文献
(1)马静.物联网基础教程J].清华大学出版社2012年第1版.
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第二篇：路边停车是驾驶员的基本功
路边停车是驾驶员的基本功，路边停车，天天可以遇到，既要停好自己的车，又不能碰着别人的车，不可大意。下边，是我们常用的几种停车方法。 纵列单车停车(侧位停车)
保持与右侧车辆1米距离，向前缓慢行驶至比空位前边车辆稍前位置，停车。 起步倒车，当右后车窗前10公分与右侧车辆左后角对正时，向右打方向。当右前门窗中间与右侧车辆左后角对齐时，向左回方向。停车。当本车机盖左边三分之一处与前车左后角对齐时，向右回2把方向，停车。
起步前进，向右打方向，当前机盖左边10公分处与前车左后角对齐时，回正方向并停车。
直线式停车
先保持与右侧车辆约1米距离，前进至适当位置停车。直线向后倒车，至右后门窗中间对正右侧车辆左前角时，向右快打方向。当车身接近正直时，向左回正方向，并保持直线倒车，与左右停放车辆平行时，停车。
斜线式停车
与右侧车辆保持0.5-1米距离，前进至适当位置停车。倒车时，当右后门窗前10公分处对正右侧车辆左前角时，向右打方向，当与左右车辆接近平行时，回正方向，并保持直线倒车，左前门窗与车线对齐时倒车。
第三篇：基于射频识别技术(RFID)的仓库管理
射频识别技术与仓储编码实训报告
题目
姓
名
赵艳艳
专业班级 物联网应用技术S13-1班
指导教师
完成时间
2015年1月
天津电子信息职业技术学院 制
2015.1
摘 要
某大型制造企业，目前使用的是人工书写单据的仓储管理方式，这种方式不但繁琐、容易造成人为损失，且人工及配送成本非常高。随着企业规模扩大，产成品结构越来越复杂，且整个市场对产品的个性化要求也日益提高，随之而来的是如何管理好库存。而一个结合了无线射频技术(RFID)的仓库系统可以从根本上解决仓库管理的问题。RFID技术不但免除了跟踪过程中的人工干预，且在节省大量人力的同时极大的提高了工作效率。这种系统可以大大的简化物品的库存管理，满足信息流量不断增大和信息处理速度不断提高的需求。仓库管理系统由业务管理软件、RFID标签发行系统和RFID标签识别采集系统组成，这几个系统互相联系，共同完成仓库管理的各个流程。此仓库管理系统是基于SQL大型数据库，采用组件式开发的三层结构系统，在此系统的基础上，在充分理解库存管理业务的需求后，结合RFID技术，对原有业务流程进行改造和重新设计。优化的业务流程模块包括收料管理、入库管理、移库管理、出库管理与盘点管理，并绘制了改造后的业务流程图。将整个仓库管理系统与射频识别技术相结合，能够高效地完成各种业务操作，改进仓库管理，提升效率及价值。
关键词：仓库管，RFID，业务流程改造
2
目 录
第一章 项目背景及意义 .................................................... 1 第二章 需求分析 ........................................................... 2
2.1 仓库管理系统的用户需求 ............................................ 2 2.2仓库管理系统的功能性需求描述 ...................................... 2 2.3仓库管理系统的非功能性需求描述 .................................... 3 第三章 系统总体设计 ...................................................... 5
3.1 仓库管理系统的结构 ................................................ 5 3.2 仓库管理系统的架构 ................................................ 5 3.3 系统设计要点 ...................................................... 6 第四章 系统设计与实现 .................................................... 7
4.1 收料管理 .......................................................... 7
4.1.1收料通知单 ................................................... 7 4.1.2 收料管理描述及业务流程图 .................................... 7 4.2入库管理 ........................................................... 9
4.2.1外购入库单 ................................................... 9 4.2.2入库管理描述及业务流程图 ..................................... 9 4.3移库管理 .......................................................... 10 4.3.1仓库调拨单(移库)： ........................................ 10 4.3.2移库管理描述及业务流程图 .................................... 11 4.4出库管理 .......................................................... 13 4.4.1领料通知单(出库单)： ...................................... 13 4.4.2出库管理描述及业务流程图 .................................... 13 4.5盘点管理 .......................................................... 15 4.5.1库存盘点 .................................................... 15 4.5.2盘点管理描述及业务流程图 .................................... 15 第五章 系统应用效果评价 ................................................. 17
5.1仓库管理系统与RFID技术结合 ...................................... 17 5.2作业流程的改进与保持 ............................................. 17 第六章 研究成果 .......................................................... 18 主要参考文献 ............................................................. 19
第一章 项目背景及意义
现在本企业的仓库还是通过在货架上贴手写卡片来区分货位，这是一件费时费力的工作，而且还经常出现取错货物和多次重复取货等的错误。由于面临来自全球和地区日趋激烈的竞争，提高生产效率、降低运营成本,对于企业来说将至关重要，其中库存管理将是制造型企业中控制生产成本的关键问题之一。库存就是金钱，是财务报表上的重要事项，管好库存就是管好企业的钱财 [1]。随着企业规模扩大，产成品结构越来越复杂，且整个市场对产品的个性化要求也日益提高，随之而来的问题是面对每天都要重复进行的收货、出入库、移库和盘点的工作，如何才能快速的完成大批量货物的快速核对、收取?在企业具有一定规模的仓库中，怎样才能快速地找到指定的货物?盘点一定要停业才能进行吗?对于仓库进行停业盘点所造成的损失是显而易见的，也是企业绝对不愿意承受的，但是不进行盘点又无法真实地掌握库房的情况，这同样是企业的管理者所不愿意面对的。有没有可以在不影响企业正常工作的情况下进行库房盘点的办法呢?本文基于RFID技术，设计实现基于此无线射频技术基础上的仓库管理系统，以达到对原有业务流程进行改造和重新设计来解决以上问题。 1
第二章 需求分析
此大型制造企业，在仓库管理中存在以下几个问题：由于生产组织模式采用被动的“推”式生产模式，造成库存原材料、成品品种众多，数量巨大，库存管理难度大，物料数量大占用较多存储空间，不但增加管理成本，而且物料短缺情况还是时有发生;库存管理工作粗放，管理方式仍采用较多手工方式，工作量大，且对人员数量需求较多，容易造成库存统计错误;库存帐物不符现象时有出现，但不能及时发现这种现象;物流管理中暴露的问题不能及时反映及时解决，例如：物料不准确、BOM错误等，缺乏有效手段，进行问题汇报和沟通;协调性较差，没有信息系统的支持。随着基于RFID(射频识别技术)技术的仓库管理系统的应用，可以从根本上解决库存管理问题。RFID技术不但免除了跟踪过程中的人工干预，且在节省大量人力的同时极大的提高了工作效率[2]。这种系统可以大大的简化物品的库存管理，满足信息流量不断增大和信息处理速度不断提高的需求。 2.1 仓库管理系统的用户需求
仓库管理系统是针对本企业仓库物料的收料、入库、移库、出库和盘点查询等方面工作而开发的管理软件，根据企业的要求，实现仓库的收料管理、入库管理、移库管理和盘点管理及用户管理等功能。用户通过相应的模块，对仓库里物料的基本情况进行更新、删除和查询，对物料的收料、入库、移库、出库和盘点进行管理，对各功能模块明细进行查询，对使用该系统的用户进行更新、删除和查询，对库存数量进行查询，用户通过简单的作即可轻松的管理仓库。 2.2仓库管理系统的功能性需求描述 (1)用户管理
对有权使用该系统的用户的基本情况数据进行更新、查询等作，实现用户管理功能。 用户分级管理，分别具有不同的权限;具有分组管理用户的功能。可以针对用户分配软件模块使用权限。 (2)物料管理
对仓库里所有物料的种类(包括名称、厂家等信息)进行更新、删除和查询等操作，实现物料管理功能。物料可以动态添加种类，支持批次管理，支持多计量单位变换。 (3)仓库管理
对仓库里物料货物实现收料、入库、移库、出库和盘点管理，要求能导出每种功能模块的单据，方便用户进行物料管理，并能提供收料、入库、移库、出库和盘点的明细，方便用户查询。 (4)库龄分析
提供物料使用情况和呆滞情况的分析，为业务人员制定采购计划提供依据，提供其他分析报表，提高仓库管理水平。 2.3仓库管理系统的非功能性需求描述
系统支持射频输入和手工输入两种方式，以防射频系统不稳定时影响生产活动。 系统要求与PDM和财务系统集成，能够通过系统接口方式获得物料基础数据。 系统硬件部分要求模块化设计实现，维护简便稳定可靠。
手持部分需要结实耐用，能够在恶劣的环境中使用(下雨、下雪等)。 手持部分在无外接电源情况下，需要至少连续工作10小时以上。
图1 基于RFID技术的仓库管理系统功能
第三章 系统总体设计
3.1 仓库管理系统的结构
图2 仓库管理结构图
仓库管理系统由业务管理软件、RFID标签发行系统和RFID标签识别采集系统组成，这几个系统互相联系，共同完成仓库管理的各个流程。后台仓库数据库管理系统是整个系统的核心，RFID识别采集是实现管理功能的基础和手段。后台管理系统由中心数据服务器和管理终端组成，是系统的数据中心，负责与手持机通讯，将手持机上传的数据转换并插入到后台业务仓储管理系统的数据库中，对标签管理信息、发行标签和采集的标签信息集中进行储存和处理[3]。 3.2 仓库管理系统的架构
此仓库管理系统是基于SQL大型数据库，采用组件式开发的三层结构系统。三层结构分别为：
数据库：管理账套数据的读写。 中间层：用于账套管理的工作。
表示层：用户日常直接操作界面和手持设备。
3.3 系统设计要点
在充分理解库存管理业务的需求后，结合RFID技术，对原有业务流程进行改造和重新设计。业务处理模式尽量与原有模式相同，只是操作方式上在手持设备上进行。系统操作融入作业的每个关键环节，使作业人员能够实时与系统进行交互，获得系统信息支持，系统也能实时采集到关键作业数据，以供关联系统进行快速有效处理。
无线处理系统设计原则操作简单、信息充足、处理效率高。无线设备与原有系统最大的区别还在于手持设备可以支持一定程度上的离线处理。当系统网络或主机发生故障时，操作人员可以使用离线处理模式，继续进行日常作业，不过功能会受到一定限制，作业数据会被保留在手持设备本地，当网络或主机故障恢复后，系统可以自动进行同步保存离线处理时的数据。从而使系统故障对企业生产作业的影响降低。
RFID仓储管理系统由业务管理软件、RFID标签发行系统和RFID标签识别采集系统组成，这几个系统互相联系，共同完成库存管理的各个流程。根据企业的具体需求，在各原料仓库中使用仓库管理系统、基于条码技术的自动识别技术和无线移动处理技术，提高仓库作业的效率和信息处理实时性，使管理者可以及时便捷地获取各类物料流动信息[4]。
第四章 系统设计与实现
4.1 收料管理 4.1.1收料通知单
收料通知单是采购部门在物料到达企业以后，登记由谁验收、由哪个仓库入库等情况的详细单据，便于物料的跟踪与查询(如图3所示)。它是采购订单的重要执行单据，其不仅要处理与采购订单直接关联的执行情况，还要处理外购入库单与采购订单间接关联的执行情况，起到承上启下的业务管理作用。它可以通过手工录入、单据关联、单据复制等多种途径生成。在实际业务处理中，可以由收料通知单生成外购入库单及退料通知单等[5]。
图3 收料通知单
4.1.2 收料管理描述及业务流程图
采购部生成收料申请单，并打印收料申请单条码，然后物料运输到仓库。仓库收货员使用无线移动设备(手持设备)扫描收料申请单条码，无线移动设备依据收料申请单从仓库管理系统下载所扫描的收料申请单的物料信息，物料信息包括：物料条码、物料名称和收货数量，并指定物料是否是急件以及是否需要检验。仓库收货员使用无线移动设备扫描入库申请单中指定的物料条码，录入数量，如果物料具有托盘则要扫描托盘条码。从仓库管理系统查询所扫描物料的可用库位信息，选择物料存放的库位，如果存放在该库位上的物料需要检验，则要录入物料检验的数量。
仓库操作员扫描完收料申请单上指定的物料后提交到仓库管理系统进行相应的处理，提交的信息包括物料条码、实际收货数量，托盘条码和库位条码，并指定物料在各个库位上检验的数量，提交后收料操作完成[6]。
图4 收料管理流程图
4.2入库管理 4.2.1外购入库单
已经收料的物料，在检验员执行质检后，操作人员根据质检合格单将采购合格数量与收料通知单关联生成外购入库单(如图5所示)。外购入库单通常是确认货物入库的有效证明文件。外购入库单包括蓝字外购入库单和红字入库单，红字外购入库单是蓝字外购入库的反向单据，代表物料的退库。外购入库单的常用增加方式有手工新增和关联生成方式两种。
图5 外购入库单
4.2.2入库管理描述及业务流程图
入库时，仓库操作员根据订货清单清点检查每一件货品，检查合格后交给仓库保管员送入库房。仓库保管员持手持机扫描已完成收货操作的入库申请单条码，无线移动设备从仓库管理系统中下载所扫描的入库申请单的物料收货信息，物料信息包括：物料条码、物料名称、收货数量以及托盘条码，并指定物料是否需检验以及检验是否完成，同时标识物料是否为急件。仓库操作员根据物料收货信息，扫描物料条码、库位条码并录入数量，如果物料具有托盘则要扫描托盘条码。仓库操作员扫描完收货信息中指定的物料后提交到仓库管理系统进行相应的处理，提交的信息包括：物料条码、入库数量及托盘条码并指定物料是否为急件，完成后入库操作完成。
图6 入库管理流程图
4.3移库管理
4.3.1仓库调拨单(移库)：
仓库调拨单是确认货物在仓库之间流动的书面证明。它是体现库存业务状态的重要单据，仓库管理系统的最大特色是以独立于企业物流的有形的单据流转代替业务中无形的存货流转轨迹，从而将整个业务流程统一为一个有机整体。系统为仓库调拨单提供了手工录入、关联生成或复印生成等多种生成方法，系统为调拨单单据的处理提供了新增、审核/反审核、作废、打印、引出等多项操作功能(如图7所示)。
图7 仓库调拨单
4.3.2移库管理描述及业务流程图
仓库操作员生成物料移库单，并在移库单上指定物料移库的最终目的地，并打印移库单条码。仓库操作员使用无线移动设备扫描移库单条码，无线移动设备从仓库管理系统中下载所扫描移库单的物料移库信息，移库信息包括：物料条码、物料名称、托盘条码以及库位条码并指出该库位是否被设置为日常盘点的库位。仓库操作员根据物料移库信息扫描物料条码、移出库位条码，录入移库数量，如果物料具有托盘则要扫描托盘条码，然后，扫描移入库位条码和托盘条码。如果所扫描的移出库位被设为日常盘点的库位，则需要录入该库位上该物料移出后还剩余的数量。仓库操作员扫描完移库单中指定的物料信息后提交物料移库信息到仓库管理系统中作相应的处理，移库信息包括：物料条码、移入移出的托盘条码和库位条码以及库位上物料的剩余数量(库位被设置为日常盘点库位)，完成后移库操作完成。
图8 移库管理流程图
4.4出库管理
4.4.1领料通知单(出库单)：
领料通知单是体现库存业务的重要单据，是物料出库的重要凭证(如图9所示)。对领料单的生成，系统提供了关联投料单的自动生成、人工新增等多种方法，对零料的领取方法系统提供了单件领料、工序领料、配套领料、批量领料等多种方法，企业可根据实际情况灵活应用。车间人员到仓库进行生产领料，仓库人员核对领料单上的数量和发料仓库无误后，发料并保存领料单。如果选择“严格按投料单发料”系统参数时，仓库发料人员所发的物料不得大于投料单上的应发数量，否则领料单不能保存。
图9 领料单
4.4.2出库管理描述及业务流程图
仓库操作员制作出库单，并打印出库单条码。仓库操作员使用无线移动设备扫描出库单条码，无线移动设备到仓库管理系统中下载所扫描的出库单的物料出库信息，出库信息包括：物料条码、物料名称、库位条码、物料托盘条码以及出库数量。仓库操作员依据出库单的物料信息扫描物料条码、库位条码并录入数量，如果物料具有托盘则要扫描托盘条码。仓库操作员扫描完出库单中指定的物料后将出库信息提交到仓库管理系统作相应的处理，提交的信息包括：物料条码、实际出库数量、库位条码、托盘条码以及生产批次和工位条码。
图10 出库管理流程图
4.5盘点管理 4.5.1库存盘点
库存盘点是处理与库存数据相关的日常操作的信息管理的综合功能模块，主要备份盘点数据、打印盘点表、输入盘点数据、编制盘点报告表等处理功能，实现对数据的备份、打印、输出、录入单据等。它是对账存数据和实际库存数据进行核对的重要工具，是保证企业账实相符的重要手段。 4.5.2盘点管理描述及业务流程图
仓库操作员制作盘点单，并打印盘点单条码。仓库操作员使用无线移动设备(手持设备)扫描盘点单条码，无线移动设备从仓库管理系统中下载所扫描的盘点单的盘点物料信息，盘点物料信息包括：物料条码、物料名称、物料所在库位条码以及物料在该库位上的数量。仓库操作员扫描盘点单上指定的物料条码、物料所属的库位条码并录入该物料在库位上的实际数量，如果物料具有托盘则要扫描托盘条码。仓库操作员扫描完盘点单上指定的物料后提交盘点的物料信息到仓库管理系统中进行相应的处理，提交的信息包括：物料条码、库位条码以及数量，提交完成后盘点操作完成。
图11 盘点管理流程图
第五章 系统应用效果评价
在本解决方案中，使用无线移动处理技术和RFID技术解决企业在现实生产过程中信息实时处理和数据采集自动化的要求。无线移动处理技术可以使操作人员在作业过程中第一时间将作业信息采集到系统中，或得到信息系统对作业的智能化支撑。
5.1仓库管理系统与RFID技术结合
RFID技术在制造企业执行层系统的应用价值在于提升作业效率和信息的自动化精确获取。当仓库管理系统引入了RFID技术，在企库存管理各环节，可以获得更多的自动化数据采集，功能控制。操作工人可以不必在工作的同时执行数据采集的动作，可以全身心的投入生产作业中，从而作业效率也得到提高。这一点对进行大批量作业的制造企业显得尤其重要，虽然一个手工扫描或按钮动作只需要1-2秒，但对于一个作业节拍只有十几秒的企业来说，那就是一种重要的提高了。 由于RFID标签的能存储较大容量的数据的特性，使得系统能够实现更多的交互性控制，使得一些在原先完全基于条码技术时的难点瞬时迎刃而解，使得企业物流数据可以环环相扣，顺畅流动。当然限于目前RFID设备的成本问题，要想完全实现利用RFID技术带来的优点，必须要付出高成本的代价，因此我们只能做些局部的尝试。但日后随着技术的提升和普及，成本问题一定会得到解决。 5.2作业流程的改进与保持
对原有的库存管理作业方式，在本解决方案实施以后将得到较大的改变，在每一个日常作业环节中融入信息系统的支持与指导，使其成为作业的一部分，虽然从表面上看增加了作业人员的操作步骤，但却大大增加了每次作业的正确性和受控性，所以从最终的效果来看，这样的改变是增加了整体作业的绩效的。对于这样的改进，在信息系统设计与实施的时候是所必须的。
第六章 研究成果
将整个仓库管理系统与射频识别技术相结合，能够高效地完成各种业务操作，改进仓库管理，提升效率及价值;
提高物品出入库过程中的识别率，可不开箱检查，并同时识别多个物品，提高出入库效率;
缩减盘点周期，提高数据实时性，实时动态掌握库存情况，实现对库存物品的可视化管理;
采用射频技术能大大提高拣选与分发过程的效率与准确率，并加快配送的速度，减少人工、降低配送成本;
精确掌握物资情况，优化合理库存。
主要参考文献
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第四篇：基于RFID的图书馆管理系统
对于一个高校来说，图书馆的地位举足轻重，其藏书量、电子资料状况、信息服务水平及管理先进性都体现着一个学校的综合实力。图书馆服务于全校教师的教学、科研以及学生学习生活。作为建设校园一卡通系统的高校，图书馆是十分典型的应用场所，图书馆管理系统隶属于校园一卡通系统中的终端应用子系统，它的管理和服务工作是校园“一卡通”系统的重要组成部分。基于RFID的图书馆管理系统也是数字化校园建设成果最直接的体现。
RFID射频识别技术应用于图书馆管理工作中，即是采用非接触式射频卡代替传统的纸质条码式借书证，是图书馆管理数字化进程的标志。一般来说，图书馆工作面临馆藏持续增多、读者持续增多、工作持续增多以及工作强度大、扩展性差等难题。目前我国图书馆包括众多高校图书馆都采用传统的图书流通管理办法，即采用磁条或条码系统，进行馆内独立信息管理。传统管理方式主要缺点体现为: (1)工作人员劳动强度高
(2)图书查找、馆藏清点繁琐耗时 (3)音像读物难以流通
(4)磁条易消磁而无法使用，防盗效果差 (5)自动化程度低，管理缺乏人性化
由于存在上述问题，在数字化校园建设全面开展的今天，传统管理方式已经无法满足现代化、信息化管理的要求，因此必须改进现有管理模式。
RFID技术的应用很好的解决了图书管理自动化信息化的问题，通过RFID标签取代原有图书、资料条形码，使读取速度加快，且可一次读取多个标签，使管理人员的工作效率得到极大提高。
基于射频识别技术的图书馆管理系统的解决方案是用射频标签、实现不同功能的阅读器、上位机、以及信息总线构建具有图书信息记录、管理分检和安全报警等功能的管理系统。每本图书都采用一张射频只读标签作为标识，标签一般附在书籍上、期刊上或者CD, DVD等音像资料上。图书入库或典藏清点时，利用阅读器或RFID射频标签可很快完成图书的分检、排架和清理工作。
从功能性质上分，RFID图书馆管理系统可分为RFID设备、一卡通系统中间平台两大部分组成。其中，RFID设备一般有:RFID标签、标签编写器、自助借还书机、自助还书箱、管理员工作台、馆藏点检器、安全通道门、信息查询机、盘点工作站、自动分检器等，一卡通系统中间平台包括集线器、应用服务器、数据传输介质等。系统工程的实施需要RFID系统设备供应商、图书馆自动化系统供应商、图书自动分拣系统供应商、经RFID系统应用培训过的图书管理人员、学院网络管理人员以及图书馆建筑承包商共同参与。 一RFID概述
RFID的全称是Radio Frequency工Dentification，即无线射频标识，这是一种可以替换现有传统条形码的技术，它通过非接触和非线性可见的方式来传送标识资料，以达到身份识别的目的。这项技术在图书馆自动化中的应用还比较新颖，但在其他行业领域如动物跟踪、防盗系统、门禁管理、停车场管理、自动生产线、物料管理等已有20多年的应用历史。
RFID解决方案是一项自动识别和数据获取领域革命性的技术。一般来说，自动识别技术有两种形式，即特征识别和定义识别，而RFID则属于定义识别技术，它是一种通过人为的赋予人或物一个具有唯一性代码的自动识别技术。在图书馆自动化的应用中，RFID标签可为一本书籍或一张光盘存储一个唯一的标识符号，并且可以通过这个符号进行快速高效的流通处理和库存管理。
二RFID系统在图书馆中的应用 1.RFID与条形码技术的比较
条形码是一种应用十分广泛的自动识别技术，但RFID与之相比优势十分明显:不需要光源，甚至可以透过外部材料读取数据;使用寿命长，能在恶劣环境下工作;能够轻易嵌入或附着在不同形状、类型的产品上;读取距离更远;可以写入及存取数据，写入时间比打印条码少:标签的内容可以动态改变;能够同时处理多个标签;标签的数据存取有密码保护，安全性更高;可以对RFID标签所附着的物体进行追踪定位。
RFID标签较条码有更多的优越性，体现在: ①资料可更新。条码印刷之后就无法更改，RFID标签则可不限次数的新增、修改、删除RFID标签内存储的资料。
②方便资料辨读。条码阅读器在近距离而且没有物体阻挡下，要使扫描光源照射在条码上才能辨读，RFID标签只要在无线电波范围内，即可传送讯号。
③可同时读取数个资料。条码阅读器一次只能读取一个条码信息，而RFID阅读器则可同时处理数个RFID标签。
④储存资料容量大。一维条码是50字节，二维条码最大的容量可存储至2至3000字节，RFID标签最大容量可达数兆字节。
⑤可重复性使用。条码随着商品的寿命结束而结束;RFID标签因为本身资料可更新，因此可以重复不断地使用。
⑥安全性。RFID标签读取方面皆有密码保护，高度安全性的保护措施使其不易被伪装和更改。
2应用特点
条码识别技术是图书馆操作管理和物流管理的一项基础技术，它实现了图书馆自动化集成系统(ILAS)和图书馆物流之间的连接，在图书馆馆藏应用中比较可靠。RFID也是一项识别技术，它同传统条码识别技术有着同样的职责，但是它的效率更高。图书馆应用RFID主要体现在以下几个方面: ⑴加速流通处理的速度
RFID标签通过非接触方式采集信息，这样就简化了资源的处理手续，加速了工作处理，使得流通变得更加快速，简单和准确，处理过程高度自动化。
RFID阅读器可同时读取多个RFID标签。这就加速了流通业务的过程，就意味着在进行借入或者借出处理过程中几本书籍可以同时处理，读者归还和借出图书或多媒体资料更方便、快捷。
读者智能自动借还书和柜台借还书相结合。读者可以通过自助借阅工作站，在系统提示和帮助下自行完成书籍的借出操作，也可以来到前台，由工作人员通过流通工作站完成书籍的借出操作。同时，通过智能还书口和自动分拣系统的配合，读者可以随时很方便地从还书口归还书籍。
⑵改进上架业务流程
由于RFID标签存储容量够大，而且存储的资料可进行修改。因此，我们可以考虑对流通资料设置一个比较精确的位置信息，要求将流通资料的位置信息存储到标签之中，同时，为了读者也能够利用这些位置信息，RFID系统需要后台数据库中存储的位置信息适时保持同步，这样在流通资料的定位时就非常准确、快捷。读者在查找书籍时，通过前台的OPAC查询系统检索，连接到后台系统数据库，得知书籍的具体存放位置，然后直接进入开架书库，在导引牌的指导下，会非常快速地查找到自己所需要借阅的书籍。工作人员在进行书籍上架时，可以经由存储在标签之中或后台数据库中的位置信息，通过后台的软件支持，比如上架导航系统等，很方便地找到流通介质的需要归架的位置。
当然，达到这样程度的难度还比较大，主要体现在以下几个方面: ①存放位置基本单位的设定比较困难。要求这个存放位置的基本单位不能太大，太大就失
去了意义，当然也不能太小，太小会成倍地增加图书馆管理的难度。可以将存放位置的基本单位设定为书架的某一层面，在这一层面的书籍则可无序存放。
②与后台数据库存储的位置信息保持同步更新的难度较大。将存储位置信息不仅存储到标签之中，而且还需要保持后台数据库存储位置信息的同步，这就意味进行了2次数据的读写操作。由于位置信息是变动的数据，特别是在进行倒架处理时，而且这一更新是借助于网络系统，那么就会受到网络的不稳定性、流量、吞吐率的影响。由此可见同步更新信息的难度有多大。
⑶提高典藏业务的效率
利用RFID典藏系统的优势主要体现在: ①加速盘点作业。由于条码阅读器必须在近距离而且没有物体阻挡下，才可以辨读条码，因此，盘点时需从书架上将每一本书取出。RFID标签以无线电波传送讯号，并可一次读取数个RFID标签资料，简化盘点工作。
②容易查找不在架上或者乱架的图书。利用无线电波感应，使得图书查找工作较为容易。同时盘点结果还可以形成报告，通过这一报告可以统计图书馆图书的遗失率和更为精确的馆藏分布信息。2. 2. 4更为有效的安全防盗措施传统的防盗系统借助的是磁条(EM)，这就要求资源在流通的过程中，标识系统和防盗系统必须确认流通资源的正确电磁状态。如果流通资源被借出去时就要消磁，归还的时候就要加磁。这种系统不可取。
⑷容易查找不在架上或者乱架的图书。利用无线电波感应，使得图书查找工作较为容易。同时盘点结果还可以形成报告，通过这一报告可以统计图书馆图书的遗失率和更为精确的馆藏分布信息。
⑸更为有效的安全防盗措施
传统的防盗系统借助的是磁条(EM)，这就要求资源在流通的过程中，标识系统和防盗系统必须确认流通资源的正确电磁状态。如果流通资源被借出去时就要消磁，归还的时候就要加磁。这种系统不可靠而且效率较低下，同时磁条及设备容易老化，其磁性会逐渐消减，从而影响系统的正常运行。
RFID系统则可以更有效地降低图书的防盗成本，提高图书安全管理的效率，体现在: RFID防盗系统直接对RFID标签进行识别、监视和处理，省去了以前既贴条码又加装磁条的麻烦。RFID安全门中装有RFID标签识别器，通过识别器可以读取存储在RFID标签中的信息。
RFID安全系统的识别统计功能可分析读者结构和图书馆利用率，并为读者提供更优质的服务。图书馆服务及管理工作的对象，除了图书和多媒体介质外，最重要的就是读者了。采用了RFID借书证后，可以借助于RFID安全系统，随时显示进出馆读者的人数、身份和进出图书馆的时间，此外还可进一步提供读者在馆与否的服务，以及读者每个月利用图书馆的累计时数、次数和每次平均停留时间，具体体现图书馆的管理及服务效率。 三应用现状
目前国内还没有一家图书馆系统性地采用过RFID标签技术。采用RFID技术比较广泛的国家是新加坡，国家图书馆率先采用RFID技术，在其带领下新加坡国内公共图书馆都开始采用RFID技术。美国和英国的部分学术图书馆和公共图书馆也在研究和使用RFID技术。虽然采用RFID技术可以提高图书馆系统工作的效率，改善图书馆的服务质量，减少图书资源的丢失，但是其可能会侵犯隐私使得有人认为“这一技术只是短期的提高工作效率，而导致长期的隐私权的问题”。美国的一个数字法规监督小组认为有必要对RFID技术进行评估，制定一项专用法规，他们要求在图书馆领域和零售业领域有限制地使用RFID技术。 四存在的问题
RFID系统虽然很大程度上提高了图书馆工作效率，但是也有以下一些问题需要慎重考虑: ⑴价格昂贵。RFID最大的不足就是它过高的价格，目前流通的一枚RFID标签的价格接近0. 6-0. 85美元，但是随着RFID在图书馆市场的开拓其价格可能会降到0. 5美元以下。
⑵信号的不稳定性。如果RFID标签被多层厚实的包裹物阻隔住了，其射频信号会减弱很多。同时如果两个RFID标签相向放在一起，其中一个的射频信号可能会覆盖另一个的射频信号。 (3)信息泄密问题。目前存储在RFID标签中的数据主要有: ①物品ID,辨识码或条形码信息;②流通状态信息;③附加的数据，如物品的存放位置，索取号，作者，题名等信息。
(4) RF工D系统和现有图书馆自动化集成系统(ILAS)的整合难度大。图书馆自动化集成系统(ILAS)在设计时是以条码技术和磁条技术为基础的，RFID系统则是以RFID标签技术为基础，二者在通信协议、接口等方面需要整合，如果没有一定的技术力量很难完成这方面的工作。.五RFID系统的解决方案
1.采用RFID标签取代现有条形码
每个RFID标签均采用专用的深圳图书馆LOGO进行标签的包装，同时将书籍对应的条形号码存入RFID标签之中。条码号码将作为RFID系统和图书馆自动化集成系统(ILAS)连接的纽带，由此将RFID系统融入了现有的自动化集成系统，为全馆的RFID技术手段的管理打下雄厚的基础。
2.采用RFID借书证
借书证拟采用标准13. 56MHz频率RFID借书证。RFID标签中存储借书证号码，并在借书证上显式打印出借书证号码。可以通过书籍RFID读写设备对存储在借书证内部RFID标签的信息进行读取和修改。
利用RFID借书证的优势体现在以下几个方面: (1)快速的RFID处理设备，方便了读者和工作人员，提高了书籍借阅的效率。
(2) RFID安全门可以对RFID借书证进行统计，方便业务部门进行读者业务统计工作。 (3)借书证接口单一，“一证通”可以产生积极的社会效应。 3.区域管理模式
为了满足读者阅读和图书定位的需要，同时体现工作人员架位管理的可操作性，可以对馆藏资料分成若干个对等的相对区域，进行区域管理。考虑到数字的不敏感性，我们可以利用直观的颜色来对区域进行标识，当然要求这些用来标识的颜色必须是容易区分的。
区域划分是以中图法的分类规则和各类目书籍的数量为依据的，要求这些划分的区域之间的流通书籍的数量大致相当。这样就可以非常明显地识别出不同区域间书籍的乱架错架，同时也方便工作人员上架和读者找书。
4.图书排架方式的改造
在原有分类法排架的基础上，重新定义排架单位，将原来每本书的排架位置扩展到书架的一层，书架一层之间的书籍的排行不分次序，在模糊和准确之间读者会根据信息系统提供的定位标志准确地找到所需要的书。书籍的存放位置信息由以前的某一个阅览室或流通部门扩展至书架的某一层，读者就可以更方便地查找书籍。
书籍的排架信息存储在后台数据库中，利用有线或无线网络实现对后台数据库信息的读取、更新、修改、删除等操作。排架信息也可存储在RFID标签中，占据3-4个byteso但是必须要保证存储在标签中的排架信息和数据库中的排架信息的同步更新操作。
这种改造将极大地提高工作人员的准确上架率，同时从技术上保证了自动化集成系统内部的信息流和图书物流的一一对应，克服了现有集成系统信息不能同物理信息对应的问题，保证读者在信息系统查到的书可以从书架上找到。 采编流程的改造
安装RFID读写编程器，在图书的验收处理过程中，将图书馆自动化集成系统(ILAS)中存储的条码号码写入RFID标签。
5.借阅流程的改造
将工作人员的借还图书操作与读者自助借阅结合在一起，提高了借阅效率，同时还保护了读者的隐私权。每个工作人员工作台配备RFID读写器替代原有的条码阅读器，同时在处理的过程中实现同图书馆自动化集成系统(工LAS)的信息交互。其操作最大的特点是对一个读者同时处理借还图书多本，极大地提高流通业务的工作效率。
6. RF工D安全系统
为了防盗和监控的需要，必须要设置和安装能识别RFID标签的安全门。只有已办理过借阅手续的书籍才可以带出馆外。安检系统通过对书籍借阅状态的判断来确定报警器是否鸣响，书籍的借阅状态信息可以存入后台数据库，也可以存入到RFID标签之中。
7.智能自助还书系统
保证读者一天24小时还书时间，当图书归还的时候同图书馆集成系统进行信息交互，于是这些归还的图书的馆藏信息就会立即得到更新;对所还图书提供对RFID进行读操作，由此通过自动分拣系统对这些图书进行按类分拣操作以方便工作人员将图书快速上架。
8.自动分拣系统
最理想的分拣方案是根据基本排架单位来设定分拣单位，但是由于我馆的藏书量巨大，按照排架单位来算，其数量也是巨大的。因此只能够把分拣单位按照排架单位来扩大，比如多个排架单位，或者一排书架。
区域管理中的分色管理就是针对多个排架单位的，只是它是按照中图法的分类规则和各类目书籍的数量来设定的。因此我们在进行自动分拣处理的时候可以按照区域划分的各个区域为分拣单位。
9.典藏管理系统
可以进行馆藏资源典藏工作，并能快速找出所丢失的图书和纠正排架错误的图书，简化了典藏处理的程序并提高了典藏的准确度。
六RFID系统的安装实施 1.实施过程及步骤
⑴实现RFID系统和图书馆自动化集成系统(ILAS)的集成我馆将实现RFID系统和图书馆自动化集成系统(ILAS)的集成，其集成是以SIP, SIP2, NCIP等一系列SIP协议为基础的，SIP协议不支持批量数据传输，只能串行传输数据，例如SIP协议不能够一步实现多本书籍一同借阅的批处理操作，RFID系统的流通工作站可能一次会识别出6本书，然后立即要进行借出操作，于是会请求工LAS系统一次对6本书进行操作，但是由于SIP协议不支持批数据处理，于是RFID系统必须提供缓冲接口来实现这一操作。
⑵安装RFID标签
在安装RFID标签的过程中必须注意到以下几点: ①标签必须符合标准，由此为将来的各厂家制造的标签兼容性做好基础准备，同时也为图书馆最低成本实现RFID管理打下基础。
②必须要求标签制造商或供应商能够对标签提供完全的质量控制。RFID标签是整个系统的核心，仅当标签和天线距离比较近时才能够被识别，如果距离超出了这一范围，RFID标签则不能被识别。③标签安装过后，必须要经过质量核查确认其能够正常工作。这比在后期的流通过程中再加以更换和维修所花的成本要小得多。
(3)安装RFID硬件设施
我馆采用让RFID系统供应商来安装硬件设施，在安装过程中要考虑设施的环境因素，如天线的射频可以穿透金属和铝质门，天线的系统功率、形状和相对位置也会影响数据的发射和接收，需要专业人员对系统的天线进行设计、安装，安全门必须根据RFID标签的可识别范围来设置距离以保证RFID芯片都能够被安全地识别等
(4)安装自动分拣系统
我们在安装自动分拣系统之前，对这一项目进行了可行性分析，考虑到图书馆书籍的流通量和书籍加工量。实施之前，还考虑到图书馆设施的布置和空间的布局，设备工作的噪音环境。安装时需要从整体的角度来设计和实施自动分拣系统，使得自动分拣系统能够从真正意义上提高图书流通效率。
2.安装实施着重点
在实施的过程中我们慎重思考了以下几点: (1) RFID提供商必须能够提供日常RFID标签采购渠道，同时RFID标签必须符合国际标准。
(2) RFID设备要求具有嵌入性，能够与图书馆家具设施配套，可与其它相关设备组装。其与系统应用接口符合国标标准，必须要能够保证现有应用系统的运行。
(3) RFID提供商要具备多年的RF工D系统工作经验。 (4)安装RFID系统标签之前需要进行一整套测试。只有经过严格质量控制测试的RFID标签才可以被使用。
(5)安装调试时需要在一天中的不同时段和不同的网络情况下进行多次测试，以保证系统可以在各种情况下能安全正常运作。RFID系统调试非常困难，这是因为RFID驱动程序及接口的标准化比较低。
(6)在整个安装过程中，安装环境的空间设计和环境设计必须先要考虑完善。 七，总结
应该看到，RF工D能更好地提高图书流通管理和典藏管理的工作效率，使得图书馆管理员可以有更多的时间来为读者提供服务，为图书馆行业的发展带来了新的机遇。同时，也应该看到，目前在图书馆中应用RFID，还仅停留在识别领域，即利用RFID标签的高速识别能力，达到提高工作效率的目的。在今后的应用中，如何更好地提高RFID的识别速度，增加RFID标签的存储容量，以及利用其跟踪处理的能力都将成为RFID系统的研究发展方向。
第五篇：基于RFID物品防盗系统的设计方式的论文
1 前言
射频识别RFID(Radio Frequency Identification)技术是通过无线射频方式传输和获取相关数据，并对物体加以识别。RFID解决了无源(卡中无电源)和免接触两大难题，可实现运动目标识别、多目标识别，其突出优点是环境适应性强，能够穿透非金属材质，数据存储量大，抗干扰能力强。目前已广泛用于学校、公共交通、门禁、物流、医疗等领域，已成为21世纪最热门的技术之一。
典型的RFID系统由电子标签、阅读器、应用系统等组成，电子标签有主动标签、半主动标签与被动标签之分，电子标签有着全球唯一的电子编码，且有一定的存储空间，可以存储所标识物体的一些信息。电子标签可通过读写设备重新写入信息，来实现标签的重复利用。
现如今人们出门在外通常会携带一些必备物品，手机、平板电脑、钱包及各种卡片，如信用卡、身份证、公交卡等。这些物品基本上是日常生活离不开的，更有一些物品是集多功能于一身的。但若出门忘带或者不小心丢失这些东西则会给人们带来不便甚至会造成损失;还有一些贵重物品趋于袖珍化，被不法分子顺走也不易被发现。因此如果有一套系统将这些物品管理起来，当物品脱离系统范围就发出报警，这样人们就会很轻松地管理随身物品，为防盗提供可靠保障。
2 系统设计及实现
本系统设计的思路是将要管理的物品贴上无源电子标签，设计一个易携带、低功耗的阅读器来管理这些标签从而实现防盗。因系统采用电池供电，对低功耗要求比较严格，因此采用超低功耗的MSP430芯片作为主控芯片，阅读器芯片采用AS3991，系统框图如图1所示。
AS3991是奥地利微系统公司研制的一款用于超高频(860MHz～960MHz)RFID阅读器的专用芯片，内部集成了射频的发射与接收，支持EPC Class1 GEN2协议，但芯片对ISO18000-6A/B协议的支持并不完全，只能直接串行输出码流，因此解码与校验必须由MCU完成。AS3991内部可输出最高为0dBm左右的已调射频载波信号，这一功率远远不够驱动远距离的无源标签，需增加外部功放电路来提高发射功率。功放芯片采用RF5110G，其典型工作频率为800-950MHz，还可以通过调整控制电压来改变输出功率。因为射频部分的电路设计复杂且要求较高，系统采用已设计好的阅读器电路，只留有电源接口及数据接口。通过控制器GPIO就可以实现对阅读器的编程及数据收发，电路原理图如图2所示。
系统采用超高频(UHF)阅读器及标签，是因为其可以实现远距离传输，也具有一定的穿透性，而常用到的高频(13.56MHz)只有几厘米到十几厘米的作用距离。该系统可以将电子标签进行注册，然后将注册在案的标签进行保护，当标签不在系统的阅读范围内，则可以发出声音报警的功能，提醒主人。还可以通过搜索的功能在系统阅读范围内寻找指定的在册的标签，若发现，则发出声音提醒。
系统有三大主要功能：
⑴注册标签功能。将重要物品贴上电子标签，将拨动开关拨到注册端，这时系统就启动了注册功能，此时的阅读器发射功率低，只能激发厘米级范围内的标签，近距离可以避免在公共场所内搜索到附近他人的标签。此时系统扫描到电子标签，会与存储器中的信息比较，如果是一个新的标签，将会提示是否注册，注册成功后，标签信息将保存在芯片24C08中。24C08是一种电可擦可编程只读存储器，其保存的数据在掉电后不会丢失。
⑵标签防盗功能。将拨动开关拨到防盗端，系统即启动防盗功能，此时的阅读器发射功率较高，阅读距离可达1米左右。系统会定时去扫描已被注册的电子标签，若在扫描过程中找不到某个标签，系统会发出报警声，提醒主人;若在扫描过程中发现所有的标签都在阅读范围内，系统转为睡眠模式，以便节电。一段时间后，系统通过定时唤醒进行下一轮的扫描。
⑶搜索标签功能。当系统发现标签不在阅读范围内时发出报警。用户可以检查物品是否丢失，若发现真的不见了，用户可以按下搜索按钮，此时系统的发射功率又可以增强，阅读范围可达到1-3米。这样当标签进入阅读器范围时，系统同样会有声音提示。这个功能可以为公安人员搜查盗窃嫌疑人提供手段。
3 软件部分
MSP430与AS3991构成一套主从设备，由MSP430控制完成与AS3991的通信。AS3991内部已嵌入了对EPC GEN2协议的支持，集成了很多直接命令，用户只需直接调用相应的代码就可以了。软件流程图如图3所示。
系统软件的设计除了要实现对标签的读取外，还要实现两个功能，第一，通过软件控制阅读器的发射功率，从而改变其阅读距离;第二，标签及阅读器的防冲突问题。
3.1 控制发射功率
系统采用无源电子标签作为信息载体，它只有靠接收到来自阅读器的激发才能与阅读器进行通信。阅读器向标签传递能量时存在路径损耗，所谓路径损耗是指传输到阅读器发射天线的功率与标签接收天线获得的功率之差。因此应先做件链路预算的工作，包括前向链路与反向链路两个方向的预算，确保标签与阅读器能在指定距离处稳定通信。因为系统有三种不同阅读距离，单靠硬件来实现这种功能比较复杂，可以通过程序来控制硬件实现三种不同的发射功率，从而实现不同的阅读距离。
如图2所示，Rf5100的ACP1与ACP2管脚的电压可以控制PA的输出增益。配置AS3991的8位寄存器(地址为0x18)来控制DAC端的输出电压，可以实现0～3.2V的变化，步阶是：3.2/256=0.0125V。DAC端的可变电压能够控制PA的变化输出。
3.2 防冲突算法
在RFID系统中，标签和阅读器之间的通信是通过共享的无线信道进行的，在多个阅读器或者多个标签同时发送信号的时候，必然会引起发送信号相互之间的冲突。因此在RFID系统中存在两种类型的冲突：标签冲突和阅读器冲突。而对于本系统来讲，所管理的标签数量不是很大，且标签ID都是已知的，阅读器要激活标签时，只需发送指定的ID号就可以了。本系统面临的冲突问题可能是阅读器的冲突，因为阅读器是每个人都随身携带，且其阅读距离有些近，容易造成在某一个小范围内，同一个标签处于好几个阅读器的阅读范围，尤其在拥挤的公交车等公共场所，因此解决阅读器的冲突是本系统的重点。
阅读器防冲突的方法有：基于控制阅读器发射功率方法、基于时序的方法、基于载波侦听方法以及其它方法。本文采用了基于载波侦听的 方法，其思想是：将通信信道分为两部分，控制信道和数据信道。控制信道用于阅读器之间的通信来侦听是否有阅读器在工作;数据信道用于阅读器和标签之间的通信。控制信道是整个RFID系统频段的一部分，控制信道和数据信道相互之间不会产生干扰。
4 结束语
本设计采用超低功耗的MSP430为主控制芯片，以超高频RFID为技术手段设计了一套随身物品防盗系。用户只需将要保护的物品贴上超高频电子标签就可以被系统保护，或者直接将超高频射频卡作为保护的对象。该系统可以程控阅读距离实现不同的功能，系统多数时间处于休眠模式，真正实现低功耗。该系统的不足之处是没能实现标签的通用性，尤其是不能识别身份证、门禁系统等常用的高频(13.56MHz)射频卡。
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