射頻傳感器在當(dāng)今的應(yīng)用

錢維

摘要：隨著集裝箱物流對智能化與信息化的要求越來越高，射頻識別技術(shù)（RFID）在集裝箱物流方面的應(yīng)用也越來越廣泛，它可以實(shí)現(xiàn)運(yùn)動中的多目標(biāo)識別，且有不受雨、雪、霧和噪音、振動等的影響，抗污染性強(qiáng)，不易損壞，且識別速度快、距離遠(yuǎn)、準(zhǔn)確率高、數(shù)據(jù)容量大等優(yōu)點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：射頻識別技術(shù);速度快;距離遠(yuǎn);數(shù)據(jù)容量

隨著信息技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)的不斷發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為全世界密切關(guān)注的話題，被稱為繼計算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)之后世界信息產(chǎn)業(yè)的第三次浪潮。物聯(lián)網(wǎng)通過信息傳感器設(shè)備，按照約定的標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議獲得關(guān)于任何物體的具體信息并使之與互聯(lián)網(wǎng)相連，然后對這些數(shù)據(jù)信息進(jìn)行傳遞和共享，以實(shí)現(xiàn)全球范圍內(nèi)的智能化管理。

物聯(lián)網(wǎng)體系可分為感知層、傳輸層和智能應(yīng)用層三個層面。感知層在物聯(lián)網(wǎng)體系中處于信息采集的最前端，對物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)起著基礎(chǔ)性作用，作為物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的核心技術(shù)，RFID在物聯(lián)網(wǎng)體系中擔(dān)當(dāng)“感知”的重要作用，RFID技術(shù)也是重要的傳感器技術(shù)。以下對RFID在集裝箱運(yùn)輸總中的應(yīng)用進(jìn)行簡述。

電子標(biāo)簽功能分析

在集裝箱運(yùn)輸過程中人們最關(guān)注的是集裝箱及貨物的管理問題。手工錄入數(shù)據(jù)和傳統(tǒng)的自動識別技術(shù)已無法很好的滿足日益繁忙的集裝箱物流管理需求，因此需要引入集裝箱射頻識別技術(shù)。

電子標(biāo)簽有兩個重要功能：

（1）利用電子標(biāo)簽可以很好的提高集裝箱信息錄入速度和準(zhǔn)確性，加快集裝箱通關(guān)的速度，方便管理人員對集裝箱貨物的查詢。（電子標(biāo)簽可以包含集裝箱箱號、集裝箱位置信息、堆場進(jìn)出入時間信息、集裝箱內(nèi)貨物種類和數(shù)量等數(shù)據(jù)信息）

（2）利用電子標(biāo)簽的電子封條技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)集裝箱內(nèi)貨物的安全（記錄開關(guān)門信息用于集裝箱安全跟蹤）。另外，在途徑道口以及倉庫、堆場等處的讀卡器讀取集裝箱電子標(biāo)簽，便于集裝箱物流全過程的實(shí)時管理。

集裝箱電子標(biāo)簽結(jié)構(gòu)設(shè)計

隨著集裝箱物流對智能化與信息化的要求越來越高，射頻識別技術(shù)（RFID）在集裝箱物流方面的應(yīng)用也越來越廣泛，它可以實(shí)現(xiàn)運(yùn)動中的多目標(biāo)識別，且有不受雨、雪、霧和噪音、振動等的影響，抗污染性強(qiáng)，不易損壞，且識別速度快、距離遠(yuǎn)、準(zhǔn)確率高、數(shù)據(jù)容量大等優(yōu)點(diǎn)。應(yīng)用RFID技術(shù)跟蹤在運(yùn)集裝箱物流，首先需要做到以下兩個方面：（1）給集裝箱附加電子標(biāo)簽;（2）必須在集裝箱經(jīng)過的關(guān)鍵點(diǎn)安裝相應(yīng)的標(biāo)簽閱讀器。這些關(guān)鍵點(diǎn)包括：出發(fā)地、途中轉(zhuǎn)運(yùn)點(diǎn)、裝載港、卸載港、大小堆場、目的地等。

射頻識別技術(shù)運(yùn)用在集裝箱物流時，集裝箱在裝箱點(diǎn)裝箱，裝箱結(jié)束后，裝箱點(diǎn)處終端讀寫器為?RFID電子標(biāo)簽裝入數(shù)據(jù)，例如，名稱、數(shù)量、質(zhì)量、物資來源、目的地、體積、重量、質(zhì)量和運(yùn)輸路線等。同時將相關(guān)信息（貨物信息、流轉(zhuǎn)信息（起運(yùn)港、中轉(zhuǎn)港和目的港）、貨物代理信息）通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到給監(jiān)控平臺。裝箱點(diǎn)終端讀寫器向電子標(biāo)簽寫入終端ID（非此終端ID?不能讀取電子標(biāo)簽信息），并且將其他運(yùn)輸信息通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到給監(jiān)控平臺（運(yùn)輸工具信息、運(yùn)輸目的地）。終端將綁定請求（包括自身?ID）發(fā)送給監(jiān)控平臺，平臺返回綁定指令（終端?ID，電子標(biāo)簽?ID）。集裝箱裝載完成后，終端讀取電子標(biāo)簽?ID，正確情況下完成綁定;不正確的情況下，顯示屏顯示裝箱錯誤（非對應(yīng)電子標(biāo)簽不能讀取），直至正確為止。

在一些關(guān)鍵點(diǎn)包括：出發(fā)地、途中轉(zhuǎn)運(yùn)點(diǎn)、裝載港、卸載港、大小堆場、目的地等。通過已安裝的相應(yīng)標(biāo)簽閱讀器來讀取之前寫入電子標(biāo)簽內(nèi)的相關(guān)信息，方便工作人員對相關(guān)信息的核實(shí)與管理。

通過基于?RFID?的射頻識別和管理系統(tǒng)，可以大幅度提高物流管理的效率，大大降低出錯的可能性和管理成本。

門封結(jié)構(gòu)設(shè)計

目前普遍使用的電子門封結(jié)構(gòu)多采用插拔式，它能夠在一定程度上實(shí)現(xiàn)門封的功能。但是，長時間使用后，插拔機(jī)構(gòu)極易磨損，導(dǎo)致誤報。而且，由于集裝箱運(yùn)輸過程中，振動比較大，掛在集裝箱門上的插拔式電子門封極易產(chǎn)生脫落。為了克服以上缺點(diǎn)，我們根據(jù)集裝箱運(yùn)輸過程的特點(diǎn)對電子標(biāo)簽進(jìn)行了改進(jìn)。標(biāo)簽上部插拔銷插入后，由于其端部為金屬，插入后標(biāo)簽內(nèi)部兩個片簧就被接通，從而在單片機(jī)端口得到一個高電平信號，用來表示集裝箱門為關(guān)閉狀態(tài);當(dāng)插拔銷拔出后，單片機(jī)相應(yīng)端口為低電平信號，表示集裝箱門為打開狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)電子門封功能。此外，為保證門封信息的安全，準(zhǔn)確可靠，插拔銷插入后，在其側(cè)向由彈簧力自動壓緊，有效保證門封安全信息可靠。

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（作者單位：昆山登云科技職業(yè)學(xué)院）