基于RFID的混凝土運輸車輛自動化統計系統

高洪濤 周利珍

摘 要：主要介紹了針對目前水利水電行業較為復雜和繁瑣的混凝土計量方式，設計出了一種基于射頻識別（RFID）的混凝運輸車輛自動化統計系統。實驗證明，該系統能準確的記錄每車次的各種信息參數，滿足各方面管理的需求。

關鍵詞：射頻識別（RFID，Radio Frequency Identification）；系統設計；混凝土方量統計

以往車輛管理及統計混凝土運輸量絕大部分都是依靠人工，每運輸一次就登記累加一次，然后在規定時間點收集、匯總。這樣的形式，不僅增加了人工投入，還會因為人工長時間疲勞工作而造成的錯記、漏記、多記，甚至是虛報現象，為數據統計造成諸多麻煩。而采用RFID電子標簽后，所有數據統計均由信息處理系統自動完成而無需人工干預，為運輸費用支付提供了科學依據。

RFID射頻識別技術是從上世紀80年代發展起來，并逐步走向成熟的一項自動識別技術， 90年代后期，隨著電子信息技術的發展而得到蓬勃發展。在當今社會中，RFID技術已經與我們息息相關，如第二代公民身份證、ETC不停車收費統、RFID門禁系統、RFID-SIM手機錢包、RFID停車場、RFID門票、公交智能卡等， RFID的應用已相當廣泛。

文章提出了基于RFID的混凝土運輸車輛自動化統計系統，該系統可以有效收集混凝土裝載、運輸、卸載等各個環節的信號。

1 RFID技術及系統

RFID技術起步較早， 按工作頻率的不同，RFID技術可分為低頻（LF）、高頻（HF）、超高頻（UHF）和微波頻段（MW）四種。

典型的射頻識別系統包括三部分：讀寫器、射頻卡及天線。讀寫器也稱收發器或詢問器，它由發射單元、接收單元、信號處理控制單元和電源等組成。它通過天線向RFID卡發送射頻調制信號（也稱詢問信號），同時通過天線接收從RFID卡返回的載有RFID卡中信息的射頻調制信號（也稱應答信號），經處理后傳給智能控制設備。射頻卡也稱應答器或電子標簽，它的幾個主要模塊集成到一塊芯片中，完成與讀寫器通信，芯片上有存儲空間用來儲存識別號碼或其他各種設定數據等。芯片外圍僅需連接天線，可以作為人員的身份識別卡或貨物的標識卡。RFID系統工作時，RFID讀寫器通過天線發送出一定頻率的射頻信號 ，當RFID卡進入該磁場時產生感應電流獲得能量，處于激活狀態，同時利用此能量發送出自身編碼等信息通過卡內置發送天線發送出去，系統接收天線接收到從射頻卡發送來的載波信號，經天線調節器傳送到讀寫器，讀寫器讀取信息并解碼后獲得卡內數據；當寫數據時，讀寫器通過發射特定頻率的無線電波傳送寫指令信息和所寫數據給 RFID卡，RFID卡則按照指定的地址把數據寫入RFID卡。

圖1 RFID系統組成

2 系統設計

系統充分利用RFID電子標簽非接觸即可感應的特性，由設在運輸車輛上的車輛上的RFID電子標簽、RFID感應天線、RFID讀寫器及RFID手持式終端等組成。

在混凝土拌合樓運輸車停靠并等待裝料的地方埋設感應天線，并與RFID讀卡器相連接，RFID讀卡器通過TCP/IP方式與信息處理中心雙向通訊；RFID電子標簽安裝在對應車輛合適位置，確保能被感應天線正確讀取和寫入數據。

裝有混凝土的車輛到達裝料點，等待裝運混凝土時，感應天線激活RFID電子標簽，RFID電子標簽通過自身天線以無線電波方式發射需要存儲的數據，如前一車運輸方量、混凝土標號、運輸目的地等信息，感應天線撲捉到無線電波，將信號送至RFID讀卡器，經RFID讀卡器經解碼等信號處理后，通過TCP/IP網絡傳送到信息處理中心，信息處理中心后臺數據庫記錄下數據，同時發出一個需要RFID電子標簽存儲的信息，如運輸方量、混凝土標號、運輸目的地、質檢是否合格等信息，信息反向經TCP/IP網絡傳至RFID讀卡器，讀卡器再經過編碼通過感應天線發出無線電波，RFID電子標簽收到電波后激活，并經數據校對后寫入對應信息。

圖2

在混凝土輸送目的地，施工管理人員可通過手持式移動終端，讀取混凝土運輸車輛上設置的RFID電子標簽信息，檢查車輛裝載混凝土標號、方量、是否合格等信息，實現對混凝土運輸車輛的裝車及卸車的數據及時監控，并實時通過無線聯網上傳相關數據至信息處理中心集中存儲，實現自動化的控制、減少人工作業、提高了混凝土運輸車輛統計自動化程度。管理人員可以在信息中心查閱任意時間段的混凝土運輸總量、每月（每日、每班）運輸總數等施工信息，能更科學、合理的安排下一環節工作計劃，為施工及管理提供了方便。

3 結束語

近年來，射頻識別技術以其特有的優勢，逐漸在社會眾多領域開始應用，如工業自動化控制、商業自動化和交通運輸、商品零售、物流控制管理等領域，深入到生活中的方方面面，如身份證、公交卡、超市、小區門禁等，處處可以見到，同時也給人們帶來了很大的便利。

RFID技術對改善人們的生活質量、提高企業經濟效益起到了重要作用， RFID技術通過與二維條碼、指紋生物識別信息識別技術的融合，在公共信息安全方面發揮了重要作用，同時也大幅提高了社會信息化水平。在不遠的將來可以預見，RFID技術將向智能化、模塊化、小型化發展，將使RFID信息更加安全，使用更加方便、快捷和廣泛。

參考文獻

[1]游戰清，劉克勝.無線射頻識別技術（RFID）規劃與實施[M].電子工業出版社.

[2]王曉華，周曉光.射頻識別技術及其應用[J].現代電子技術.

[3]王洪亮，高晏波.談談RFID技術的應用[J].科技應用，2006.

[4]劉兆峰，徐進.無線射頻識別（RFID）技術及其應用探討[J].山東機械.

[5]黃玉蘭.射頻識別（RFID）核心技術詳解[M].人民郵電出版社.

[6]董麗華.RFID技術與應用[M].電子工業出版社.