1.技術(shù)簡介
RFID無線射頻識別技術(shù)是從2O世紀8O年代走向成熟的一項自動識別技術(shù).它利用射頻識別方式進行非接觸式雙向通信交換數(shù)據(jù),以達到識別目的。與傳統(tǒng)的磁卡,接觸式IC卡或者條碼識別方式相比,RFID自動識別具有遠距離和非接觸識別的特點，同時對環(huán)境適應(yīng)性強，通過合理的設(shè)計，可工作于各種惡劣環(huán)境，并具備優(yōu)秀的識別效果。RFID射頻識別識別工作時無須人工干預,適合于實現(xiàn)系統(tǒng)的自動化數(shù)據(jù)采集，同時，可識別高速運動物體并可同時識別多個電子標簽,操作快捷方便。其基本的工作原理圖如下：
RFID電子標簽讀寫器通過天線向RFID電子標簽發(fā)出微波查詢信號，RFID電子標簽被RFID讀寫器電磁能量激活，接受到電磁波信號后應(yīng)答并發(fā)出帶有RFID電子標簽數(shù)據(jù)信息的回波信號。RFID射頻識別技術(shù)的基本特點是采用無線電技術(shù)實現(xiàn)對靜止的或移動的物體進行識別，達到確定待識別物體的身份、提取待識別物體的特征信息的目的。目前，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于汽車生產(chǎn)，交通運輸控制管理，工業(yè)自動化，倉儲物流等諸多領(lǐng)域。
2.項目應(yīng)用
上海浩斌信息科技有限公司作為RFID專業(yè)讀卡器設(shè)備廠家，提供的UHF超高頻RFID讀寫器產(chǎn)品滿足該系統(tǒng)應(yīng)用。該系統(tǒng)是基于RFID射頻識別技術(shù)的中外運貨柜車車架管控系統(tǒng)，將在參考RFID自動識別在其他領(lǐng)域成功應(yīng)用經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，結(jié)合中外運貨柜車車架管理的自身需求，以自動化、先進性、穩(wěn)定性、可拓展性為原則，圍繞核心的業(yè)務(wù)需求，實現(xiàn)對貨柜車車架的自動識別和跟蹤監(jiān)控。
本系統(tǒng)的核心是在貨柜車的車頭安裝UR6258電子標簽讀寫器及RFID天線，在車架上安裝RFID電子標簽，通過RFID讀寫器對電子標簽的識別，來達到對車架的監(jiān)控管理。系統(tǒng)設(shè)計示意圖如下：
2.1 RFID電子標簽
RFID電子標簽安裝在車架靠近車頭位置，根據(jù)不同的車架結(jié)構(gòu)特征，選擇合適的安裝位置。同時，車架是金屬材質(zhì)，需采用抗金屬電子標簽。為保證電子標簽在車架的使用及儲運過程中不被破壞，因充分利用車架自身的結(jié)構(gòu)，來達到對電子標簽的保護。對確沒有保護位置的車架，在兼顧讀取性能的前提下，采用安裝金屬擋板或者緩沖橡膠的方式形成對標簽的保護作用。
電子標簽自帶3M雙面膠，且根據(jù)附著面的材質(zhì)和環(huán)境，選擇金屬粘合度高，耐高溫的進口雙面膠，可直接粘貼在車架上，使用方便，性能可靠。
2.2 RFID天線
RFID天線安裝在車頭靠近車架的位置。因RFID天線本身體積比電子標簽大，車頭上不易找到合適的具備保護作用的位置安裝，而車輛在日常的使用過程中，不可避免會出現(xiàn)磕碰事件，容易造成對安裝在車頭上的設(shè)備的損壞。為盡量避免這種意外損壞，本系統(tǒng)將采用邊框背面加厚金屬合金構(gòu)造的RFID天線，耐受能力大幅提升，工業(yè)環(huán)境適應(yīng)能力強。
2.3 RFID電子標簽讀寫器
UHF超高頻RFID電子標簽讀寫器是本系統(tǒng)的核心設(shè)備，在貨柜車上面的應(yīng)用，應(yīng)能達到車規(guī)級應(yīng)用規(guī)范，包括防塵、防水、防振適應(yīng)能力，并能適應(yīng)電壓、電流的波動，設(shè)備外殼必須堅固耐用，抗腐蝕，適應(yīng)高低溫等戶外環(huán)境使用要求。
RFID電子標簽讀寫器可安裝在駕駛室中(所以上述示意圖中并未出現(xiàn)RFID電子標簽讀寫器)，通過射頻電纜線與RFID天線連接，并實現(xiàn)對RFID標簽信息的獲取，從而實現(xiàn)對車架的監(jiān)管。
3.系統(tǒng)流程
系統(tǒng)使用前，需首先完成電子標簽信息的初始化，根據(jù)中外運對車架管理的規(guī)則或規(guī)范，將車架的唯一識別碼寫入到電子標簽中，并將電子標簽安裝到對應(yīng)的車架上，完成初始數(shù)據(jù)信息的建立。
本系統(tǒng)中，RFID讀寫器通過串口與車載終端連接，RFID讀取到的數(shù)據(jù)將實時上傳給車載終端。
貨柜車輛啟動后，RFID讀寫器開始進入工作狀態(tài);當安裝有RFID電子標簽的車架與車頭完成連接后，電子標簽進入讀寫器識別范圍，讀寫器即將讀取到的數(shù)據(jù)反饋給車載終端，車載終端經(jīng)過處理后將數(shù)據(jù)發(fā)送給后臺數(shù)據(jù)庫，完成車架的“上車任務(wù)”。
車架完成“上車任務(wù)”后，RFID電子標簽讀寫器可根據(jù)系統(tǒng)要求，每間隔一段時間將讀取到的電子標簽信息上車給車載終端，實時更新車架的工作狀態(tài)。
車架完成任務(wù)后，即被調(diào)離，車架上的RFID電子標簽將離開RFID電子標簽讀寫器的閱讀范圍，此時，RFID電子標簽讀寫器無法檢測到電子標簽的存在，車載終端接受不到讀寫器返回的標簽信息，即判斷車架完成“下車”操作。車架的一個完整工作周期結(jié)束，系統(tǒng)實時更新并保存這些信息，達到對車架的實時監(jiān)管目的。
本系統(tǒng)，RFID讀寫器需具有較寬的功率調(diào)整范圍，以通過對功率的調(diào)整，在不影響讀取性能的前提下，保障不會誤讀到別的車架電子標簽。
4.硬件設(shè)備
本系統(tǒng)基于超高頻無源RFID技術(shù)，硬件設(shè)備包括RFID電子標簽、RFID天線和RFID電子標簽讀寫器。
4.1 RFID電子標簽
UT8907專門為金屬等復雜環(huán)境設(shè)計的一款標簽。 具有閱讀距離遠，靈敏度高，物理特性優(yōu)良的特點。 可方便地應(yīng)用于金屬資產(chǎn)設(shè)備管理、車輛管理、物流等場合。
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