rfid高速公路收费系统
第一篇:rfid高速公路收费系统
RFID技术在高速公路不停车收费系统中的应用
一、概述:
利用RFID技术进行高速公路自动收费应用上,非常能体现出RFID的优势。代替了原来手工和计算机辅助收费的低效率的收费系统,利用RFID远距离快速度识别的特性,车辆可以高速通过,完成自动收费,解决了原来收费成本高、管理混乱以及停车排队引起的交通拥堵等问题。实践证明,大多数的RFID系统是安全、稳定、可靠的,能取得应有的社会和经济效益。
二、背景:
电子不停车收费系统简称ETC(Electronic Toll Collection),不停车收费系统,是指车辆在通过收费站时,通过车载设备实现车辆识别、信息写入(入口)并自动从预先绑定的IC卡或银行帐户上扣除相应资金(出口),是国际上正在努力开发并推广普及的一种用于道路、大桥和隧道的电子收费系统。但存在众多问题,如:
人工收费或计算机辅助收费,人工识别,收费时间长,费额计算无监督,车辆通行慢。
收费设施收费技术的落后,城市入口的收费站形成交通的瓶颈,造成不好的形象。 车辆通行缓慢,停车次数多,汽车尾气对环境的污染增加。
三、系统设计
不停车收费系统的关键技术主要集中在自动识别RFID电子标签,无障碍通行,实时监控,高效、准确的管理。该系统由电脑、管理软件、RFID电子标签、RFID电子标签阅读器、控制箱、道闸和地感线圈组成。系统能实现自动检验、登记、放行等功能。
每辆汽车在档风玻璃内放置一块记录本车基本信息的RFID电子标签(银行卡大小),在道口进出口上安放RFID电子标签阅读器,同时配置道闸和地感线圈。当带有RFID电子标签的车辆进入地感线圈时,地感线圈得到信号,同时RFID阅读器也读到RFID电子标签的信号,光学识别系统识别车的车牌,如果是合法的,就发出信号,打开道闸, 允许车辆通过。另外,自动识别系统读取电子标签中的用户费用信息、车型信息和入口车道信息进行收费计算,并向用户显示有关收费状态信息后给予放行。如果有非法用户强行通过专用车道,可进行车牌抓拍,生成违章记录,便于事后处理。此时车辆只要适当减速,不需要停车,也不需要伸手刷卡,就可以顺利通过道口。
四、系统功能及优势:
1、自动识别,无需停车
利用RFID技术在高速公路不停车收费系统中的应用,利用RFID远距离自动识别的特性,进行通信的时候能够互不干扰,使得标签在有限的功率范围内进行可靠的通信,增加系统的稳定性,车辆只要适当减速,不需要停车,也不需要伸手刷卡,就可以顺利通过道口。
2、信息档案管理
利用RFID电子标签的唯一ID性质,和后台数据库进行绑定。所有的信息,包括用户资料,收费信息、车辆通行的情况等,都会记录并形成信息档案。并且收费站能通过通信网络和收费分中心与收费管理中心进行联系,方便管理维护电子标签所牵引的账户信息。
3、统计图分析
本系统根据记录、统计信息,提供各种统计分析报表和图表。收费管理中心可以通过网络进行连接各种收费站以进行数据交换及管理。管理中心查看一些缴费情况,入账情况、各路段车辆的流量情况。对所有数据进行汇总,归档、存储,并打印各种报表。
4、交通监管与管理
网络化系统保证了信息的及时传递和更新,在网络正常的情况下,路段控制中心能够将系统定义的黑灰名单及时传递到各个收费站出入口,实施对欠费车辆的告警提示,对不法车辆进行拦截、抓拍或报警等操作。能够将各种费率表及时下发至各个收费站点,能够及时了解整个路网的动态信息,及时发现路网的拥塞或其他异常情况。
5、环保节能,塑造更好形象
利用RFID技术实现不停车通过,改变了传统的车辆通行缓慢,停车次数多,汽车尾气对环境的污染增加的方式。更加的节能环保,从而收费站也会受到很好的社会评价,提高社会效益与经济效益。
第二篇:办公楼宇RFID人员定位系统
RFID人员定位应用背景
随着信息技术的发展,各大企业对办公场地安全保密的要求越来越高,对员工工作监管力度的逐渐加大,办公楼宇内的人员定位管理系统渐渐被提到各大企业信息化管理的规划上来。天津小蜜蜂提出的楼宇人员定位管理系统,利用有源RFID技术,通过定位器、标识卡及基站等终端设备,可无接触式自动快速地实现人员身份识别、实时定位、轨迹跟踪、进出门管理、工作区域规划设置以及访客管理等一系列的功能。
RFID人员定位系统设计
该方案主要是利用有源RFID技术,通过定位器、标识卡及基站等终端设备,利用RFID无线通信技术将标识卡信息传输到基站,基站将接收到的无线信息上传到后台监控中心,根据软件系统中设置的区域信息进行人员位置分析,实现定位。从而实现对楼宇内人员的身份识别、定位跟踪和轨迹查询等功能。
办公楼RFID人员定位功能实现
身份识别
通过给楼宇内不同人员配备不同的身份标识卡,系统可以对不同类别的人员进行身份属性管理,通过身份识别授权或规定人员不同的权限或管理措施。
实时人员定位
针对楼宇内人员流动情况分区域管理与监控,系统能够根据不同人员佩戴的射频卡信息,实时显示人员的位置及状态信息,并且配合使用定位器,系统可精确定位到楼层,房间和走廊等。
进出门管理
系统可实时判断人员进门或出门的准确时间,记录人员进出门的信息。如设定异常时间或异常人员进、出门的规则,系统一经识别异常行为,将自动记录并报警。
实时区域汇总
可实时显示监控区域的人员分布情况,实时显示人员的位置及状态。显示区域信息,实时更新信息。包括区域历史信息纪录查询。
报警管理功能
超时报警
对指定人员设置,在某些指定区域内停留不得超过指定时间,如果超过指定时间就会报警,可以限制楼宇人员在指定区域的停留时间。
区域禁出禁入报警
针对不同的楼宇内人员,对某些重点区域设置禁入/禁出设置,如果有不相干人员非法进入/进出指定区域则马上报警,提醒相关管理部门采取行动。
访客管理
外来访客可在门口登记处,刷身份证自动将信息登记系统,登记人员可发给访客一张访客卡,该访客卡与身份证信息关联。访客持访客卡,系统可实时监控访客在楼宇内的位置。一旦访客进入禁入区域,系统将时报警,自动发送该客短信“XX区域禁止入内”。
第三篇:RFID-洗衣智能管理系统
广州健永RFID洗衣智能管理系统
目录
一、 背景 ............................................................................ 2
二、系统简介 ......................................................................... 2
三、系统功效 ......................................................................... 3
四、系统主要组成 ..................................................................... 3
五、系统设计 ......................................................................... 3
1、标签缝制 ...................................................................... 3
2、客户管理 ...................................................................... 3
3、标签录入 ...................................................................... 4
4、污物清点核对 .................................................................. 4
5、洁净布草清点 .................................................................. 4
6、布草分拣分类 .................................................................. 4
7、布草查询 ...................................................................... 4
8、库存查询 ...................................................................... 5
六、系统装配流程 ..................................................................... 6 1. 产品标识: ................................................................... 6 2. 自动清点: ................................................................... 7 3. 自动分拣: ................................................................... 8 4. 洗涤次数记录: ............................................................... 9
一、背景
目前,酒店、医院、浴场及专业的洗涤公司正面临每年都要处理成千上万件的工作服、布草的交接、洗涤、熨烫、整理、储藏等工序,如何有效地跟踪管理每一件布草的洗涤过程、洗涤次数、库存状态和布草有效归类等是一个极大的挑战:
纸面的洗涤任务交接,手续复杂,查询难度大; 因为担心交叉感染,导致某些待洗布草数量统计工作无法开展,洗涤好的数量与任务不匹配容易产生商业纠纷;
洗涤过程的每步环节无法准确监控,布草出现漏处理环节; 洗涤好的布草准确归类,节省储藏空间; 无法准确安排每件布草的最低安全库存量。
二、系统简介
RFID无线射频识别技术的引入,将使得用户的洗衣管理变得更为透明,且提高了工作效率,解决了以往无法通过其他技术可以实现的管理顽症,如:大批量的待洗布草统计、交接。
该方案是通过在每一件布草上缝制一颗条形状的电子标签,电子标签中拥有全球唯一标识码,即每件布草将拥有唯一的管理标识,直至布草被报废(标签可重复使用,但不超过标签本身使用寿命)。在整个布草使用、洗涤管理中,将通过RFID阅读器自动记录布草的使用状态、洗涤次数。支持洗涤交接时的标签批量读取,使得洗涤任务交接变得简单、透明,减少业务纠纷。同时,通过跟踪洗涤次数,能为用户预估当前布草的使用寿命,为采购计划提供预测数据。
三、系统功效
· 人工可降低40-50%; · 99%以上的布草产品的可视化,降低布草缺失的风险; · 改良的供应链管理将降低20-25%的工作服务时间; · 提高储存信息的准确性与可靠性; · 高效、准确的数据采集,提供作业效率; · 分发、回收交接数据自动采集,降低人为失误; · 降低用户布草洗涤管理的综合成本。
四、系统主要组成
· RFID电子标签 · RFID标签发卡器JY-U8621 · RFID固定式阅读器JY-U8910 · RFID手持式读写器JY-U7900 · 广州健永洗衣管理系统
五、系统设计
1、标签缝制
采用条形状标签,可通过小布袋或者直接缝制在所要管理的布草上,缝制位置选择容易寻找处,建议统一选择固定位置。
2、客户管理
添加和修改客户信息,包括单位名单、联系人、电话和地址等。
3、标签录入
RFID标签中芯片可以存储数据,把每件要管理的洗涤物的信息与RFID标签ID关联到数据库中,记录跟踪每件工作服、布草的工作流与生命周期。
4、污物清点核对
缝有RFID标签的污物直接打包。通过固定式RFID阅读器通道自动采集数量,并将读取到的每一件污物的ID记录下来。由于数据非人工清点,一方面提高工作效率,也给医院方带来了便利,提供优质服务。
5、洁净布草清点
布草洁净后,再次通过固定式RFID阅读器通道,清点核对,确认在洗涤过程中是否有布草缺失,并列印出记录与用户进行交接。
6、布草分拣分类
借助RFID标签的唯一性, 可以帮助分拣各个病区的布草,打包前可通过RFID阅读设备确认是否有放错位置。
7、布草查询
可通过扫描布草的标签,查询每件布草信息,防止遗落、错乱。
8、库存查询
六、系统装配流程
1.产品标识:
通过在需要管理的每一件洗涤物上缝制纽扣装的RFID电子标签,来标识每一件衣物。RFID智能标签芯片中有全球唯一的ID号,并有用户区用于写数据,可在标签内写入衣物的具体属性,如衣物所有者,衣物的寿命,衣物的洗涤次数,衣物的型号等等。
2.自动清点:
分为来物清点和去物清点,准确每次交接数量,对于打包污物,可整包通过RFID隧道阅读设备,进行准确清点,准确率可达100%,该数据客观科学,可以用来和用户进行核对交接数量。同时,准备返还给用户的洁净衣物也通过RFID隧道阅读设备确认准确数量并列出清单。
3.自动分拣:
目前企业和用户是通过人工进行衣物交接,因此可通过RFID标签的唯一性在洗涤厂区实现洁净衣物的分拣,直接分拣到最小用户单位且打包列单,这样可省去人工分拣时间,降低人员劳作。
4.洗涤次数记录:
由于RFID标签的特性,可以把衣物的洗涤次数记录下来,预测衣物寿命,合理控制衣物库存,提供给用户更科学的服务。
第四篇: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。
第3页
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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第五篇:RFID技术在智能物流系统的应用
摘要:本文提出了一种基于RFID技术的智能物流系统的总体设计方案.并对物流仓储和运输环节做了详细的设计,设计包含了物流仓储模块和车载运输模块的智能物流平台。将电子标签与货物相结合利用电子标签作为货物识别手段,利用3G通信技术,GPS定位将运输车辆数据实时上传监控中心。实现了物流系统的人性化,智能化,促进了物流管理的智能化,对智能物流技术的发展有着重要的意义。
关键字:RFID
智能物流
仓储管理
0引言
随着世界经济一体化和科学技术的飞速发展,现代物流进入了一个快速发展的阶段,物流被认为是企业的“第三利润源”,因为它可以降低整个供应链的成本,提高运作效率和综合服务水平。但是我国的物流发展水平与其他发达国家相比还存在着一定的差距。
在《国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》中,中央强调要大力发展现代物流业,而仓储作为现代物流业运作的一个重要环节,在企业的整个供应链中占据着举足轻重的地位。如今,人工智能领域在不断地扩大,智能物流成为了未来物流的发展趋势。在原有物流系统的模型下,引入RFID技术,通过计算机自动化管理提高生产力,通过追踪式的物流配送来提高配送效率,从而构建出智能物流系统。通过有线网络、无线网络对物流信息进行实时监控从而提高了物流的效率和准确率,降低了物流成本。
1
智能物流现状
目前我国物流企业管理系统存在以下三种模式:第一种是基于人工的操作管理系统,由人工来进行简单的仓储操作,但这种方式比较费时费力,容易出现一些认为错误,造成物流效率低下;第二种模式是基于条码技术的物流管理系统,这种模式在一定程度上提高了仓储管理的自动化水平,但是因为条码自身的特点如所含信息量少,易损使得它在物流的环节中操作效率较低,信息录入不精确;第三种模式是基于RFID技术的自动化程度较高的物流管理系统,这种模式在一定程度上提高了货物查询和盘点的精度,同时也提高了货物出入库的速度,但是由于电子标签价格较高,使得应用系统的成本增加,因此这种模式没有被广泛的应用。
而如今芯片制造技术,天线制造技术,读写设备制造技术以及其他中间件制造和应用软件设计等都有了成熟地发展,RFID技术成本有所下降,所以基于RFID技术的物流管理系统逐渐地被物流企业接受。
2总体架构
RFID技术是一种无接触式自动识别技术,其基本原理是利用射频信号及其空间耦合、传输特性,实现对静止的或移动中的带识别物体的自动机器识别。RFID系统的组成需要3个部分:电子标签(TAG)、阅读器(READER)、数据管理中心。电子标签安装在待识别物体上,当带有电子标签的物品进入阅读器的有效识别范围内时,阅读器可以通过无线的方式对电子标签中的数据进行读写,从而实现对物品的自动识别。
2.1
RFID电子标签
RFID电子标签分为有源标签、无源标签(UHF
RFID标签天线设计、仿真及实践2012.11)。无源标签也成为被动式标签,是通常意义上的RFID标签,既由读写器询问信号提供能量,标签通过反射方式进行信号传输。无源RFID标签无须外加电池,当其读写器的有效读取范围内时,读写器产生的询问电磁波在RFID标签天线上产生的能量即可驱动芯片完成解码,解析,编码及反向调制等功能。无源RFID标签体积小,成本低,寿命长,但是由于标签不自带电池,必须处于有效读取范围能才能工作,因此其读写距离较短,约为1m—1.5m。
有源RFID标签也成为主动式标签。标签内装有电池,使用专用射频芯片,一般具有较远读写距离(>50m),并定时主动发送信号。有源RFID标签使用可靠,读写次数多(>10000次),但是有源标签体比无源标签体积较大,成本高。
2.2
RFID读写系统
RFID读写系统是一种无线射频识别系统,该系统通过天线与RFID电子标签进行无线通信,通过射频识别信号自动识别目标对象,读写相关数据。
2.3数据管理中心
数据管理中心由管理软件和数据服务器组成。管理软件负责对采集到的数据进行分析、处理。数据服务器用来存储相关数据并自动备份。
3系统模块设计
3.1
物流中心服务器
服务器是一个管理资源并为用户提供服务的高性能计算机,通常分为文件服务器、数据服务器和应用程序服务器。
对于物流中心的服务器的性能要求有:实用性,可扩充性,安全可靠性,网络化,功能模块化。
根据我们对物对物流公司的业务调查,我们认为可使用一套具有较强扩展性的松耦合服务器架构。这种架构可以保证在用户数量不断增多的环境下,通过添加硬件服务器来规避系统性能方面的缺陷。
3.2主机系统
主机系统是物流系统中承担业务数据处理的核心平台。
基于主机系统的物流管理软件用来对物流信息数据进行处理。物流管理软件按功能分为:主控子系统,出入库管理系统,库存管理系统,配送管理系统,报警系统,账务系统,数据查询系统等。(我国物流软件开发探析,杨鹏强,)
系统与外部的接口可分为数据输入和数据输出两部分,数据输入由RFID读写系统以及其他输入设备完成。数据输出是将软件处理后的数据存放在数据库以及显示设备上。
3.3入库管理系统
入库管理系统主要负责制作入库订单,制作RFID标
签,统计入库信息。
入库流程:
1、生产厂家联系物流中心,发出货品入库申请(种类,数量)。
2、物流中心审批申请,在入库管理系统中进行登记,生成入库单,生成电子标签,。
3、库管员申请使用手持RFID扫描设备进行货品入库操作。
4、库管员使用手持设备扫描员工卡进行身份认证,若操作员身份合法则系统激活该手持设备,开始进行入库操作。
5、库管员根据入库单对货品进行登记,贴电子标签。当贴有电子标签的物品和托盘经过装有读写器的大门时,数据将全被自动采集,并传回主系统,根据预先分配好的存放位置摆放,同时刷新货架上的电子标签数据。(贴标签时需要再用手持设备激活一次,用于记录入库信息,并确认入库)
6、手持设备自动将设备上的入库操作信息传送给入库管理系统,系统将入库信息上传至主机系统,最终入库信息将会保存在物流中心服务器中。
7、员工注销登录并归还手持设备。
3.4出库管理系统
该系统主要负责对库存生成出库信息,制作出库单。
货品出库流程为:
1、生产厂家联系物流中心,发出货物出库申请(种类,数量)。
2、物流中心审批申请,在出库管理系统中进行登记,生成出库单,根据物流中心服务器中电子标签数据生成出库数据,并将数据传送至配送管理系统。
3、库管员申请使用手持设备进行货品出库操作。
4、库管员使用手持设备扫描员工卡进行身份认证,扫描出库单获取待出库货品电子标签数据。
5、对分拣好的货品进行出库操作。当贴有电子标签的货品经过装有读写器的大门时,读写器自动上传数据,由系统将货品与任务单进行对比进行确认,如有错误,发出报警(声音,手持设备提示),如核对后无误,则系统自动跟新货品库存信息以及货架预录入信息。
6、装车,由库管员监督装车。
7、员工注销登录并归还设备。
3.5配送管理系统
该系统主要负责对出库货品进行分拣、对运输过程进行时时监管。
货物配送流程:
1、配送管理系统获得出库单,根据出库单对货品进行分拣。
2、根据出库信息安排运输车辆。
3、对货品运输信息进行实时监管。
3.6通信系统
通信方式:有线通信(双绞线)、无线通信(WIFI)、3G通信
有线通信使用双绞线进行通信,双绞线的传输距离远远,传输速率快,抗干扰能力强,布线方便因此在主机之间通信,子系统之间通信都选择该方式。
无线通信(WIFI)主要是与手持RFID电子标签扫描器进行连接。该通信方式部署在仓储区内部因此所受外部干扰小,通信稳定。
3G通信是一种高速数据传输的蜂窝移动通信技术,速率较快,通信稳定。该通信主要用于配送管理系统与物流之间。
3.7
报警系统
我们在入库、出库以及货品运输过程中加入了报警系统,当货物在存储或者运输过程中出现任意挪动或者非法盗运等问题时,RFID读写系统将侦测到物品电子标签的信息并将该信息传送至主机系统,主机系统将在数据库中查找是否存在该物品的订单信息,如果不存在,主机系统判定此次搬运行为非法,将向报警系统发出报警指令,同时传送报警信息至工作人员。
物流车上装有车载终端,车载终端集成了GPS模块、RFID读写器、3G网络模块,当带有电子标签的物品装车时,RFID读写器将所有装车的物品进行扫描,扫描完成后将物品的基本信息和GPS地理位置信息进行数据处理后,将处理后的信息通过3G传输方式传输到主控服务台,主控服务台将采集到的物流信息存入数据库,此时客户和主控服务台可以通过访问数据库进行物流信息的查询。当物流车在行驶过程中,RFID扫描器定时扫描车内的的RFID标签,如果物品没有异常变化则定时将GPS地理位置信息上传到服务器,如果物流车中物品需要进行合法变动时,主控服务台将通过移动通信网络将要变化的信息传输到车载终端,车载终端将根据命令信息允许带有电子标签的物品进行合法移动。如果中途出现异常变动,车载终端将立刻向主控服务台发送信息,主控方将向报警系统发出指示,报警系统向工作人员发出报警信息,工作人员在接到报警信息时将采取相应的处理措施,以此保证货品的安全运输。
4硬件与软件
4.1
RFID读写电路
读写器与电子标签之间利用射频信号及其空间耦合对RFID芯片中的数据进行读写。我们使用MELEXIS公司MLX90121多协议RFID收发器芯片、单片机控制电路及其他外围设备组成RFID电子标签读写电路。MLX90121芯片是一款适合ISO智能标签和读卡器使用的集成电路芯片(无线发射与接收电路设计,第二版)。其符合ISO16593-2和ISO14443-2A标准要求,输出功率打到200毫瓦(50殴负载),电源电压为3.3V—5V。在写模式,可以选择调制深度。在读模式,可以配置副载波为AM或FSK调制形式。
使用AT89S52单片机作为读写器的微控制器。AT89S52单片机是一款低功耗,高性能CMOS
8位微控制器,具有8K可编程Flash存储器,该芯片被广泛地应用在众多嵌入式控制系统中。
MLX90121应用电路
射频识别方框图
4.2
软件系统构架设计
由RFID电子标签及读写设备完成数据采集,并与仓储管理等各功能模块基尼系那个信息交互;本系统软件通过第三方软件接口与其他系统进行互联。系统采用多层混合架构,分别利用C/S和B/S的优点来满足不同应用子系统的需要,并实现用户界面层,业务逻辑层、数据信息层的多架构模式。
5、仿真
6、结论