RFID技术在交通运输中的应用

RFID技术在交通运输中的应用一、RFID技术1、RFID技术的概念RFID系统是利用感应、无线电波或微波能量进行非接触双向通信，实现识别和交换数据目的的自动识别技术。它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无需人工干预。作为条形码的无线版本，RFID技术具有条形码所不具备的防水、防磁、耐高温、使用寿命长、读取距离远、标签上数据可以加密、存储数据容量更大、存储信息更改自如等优点。射频识别技术是从20世纪80年代走向成熟的一项自动识别技术技术，进入90年代以来得到了极为迅速的发展。如今RFID的应用已相当广泛，如人员出入门禁监控管制、可回收资产管理、物流运输的货物管理、不停车收费、公交智能卡等等。二、RFID技术的应用流程与工作原理1、RFID在交通运输中的应用流程RFID在交通运输具有其它技术不可替代的优势和特点,其发展前景极其广阔。基于RFID的货物管理系统能够对货物运输的物流和信息流进行实时跟踪,从而消除货物在运输过程中可能产生的错箱、漏箱事故,加快通关速度,提高运输安全性和可靠性,从而全面提升货物运输的服务水平。典型的基于RFID的应用方案应该包括硬件系统和软件系统两个方面,硬件系统由RFID自动识别系统和通信系统组成，软件系统包括RFID信息管理系统和与之整合的港口货物管理系统。货物上的电子标签可以记录固定信息，包括序列号、持货人、尺寸等；还可以记录可改写信息,如货品信息、运单号、起运港、目的港、船名航次等。货物RFID自动识别系统完成装货点数据输入、货物信息实时采集和自动识别；通信系统完成数据无线传输；货物信息管理系统完成对货物信息的实时处理和管理,能完成数据统计与分析,向客户提供货物信息查询服务。而港口货物管理系统可以监测、记录经过道口的货物、拖运车辆、事件发生时间、操作人员、货物堆放位置等信息。2、RFID技术的工作原理RFID应用系统的基本工作原理是RFID卡进入读写器的射频场后,由其天线获得的感应电流经升压电路作为芯片的电源,同时将带信息的感应电流通过射频前端电路检得数字信号送入逻辑控制电路进行信息处理。所需回复的信息则从存储器中获取经由逻辑控制电路送回射频前端电路,最后通过天线发回给读写器。可见,RFID卡与读写器实现数据通讯过程中起关键的作用是天线。一方面,无源的RFID卡芯片要启动电路工作需要通过天线在读写器天线产生的电磁场中获得足够的能量；另一方面,天线决定了RFID卡与读写器之间的通讯信道和通讯方式。三、RFID技术在交通领域中的应用1、铁路车号自动识别铁路车号自动识别系统是在所有铁路机车、货车上安装电子标签,在所有区段站、编组站、大型货运站和分界站设置地面识别设备,在车站信息中心机房配置专门计算机建立车站集中管理系统,并在铁路管理部门建立铁路运输管理信息系统。铁路车号自动识别系统与车站集中管理系统保持实时通讯联系、时间校对,接收车站集中管理系统的查询报文,并根据查询要求发送应答报文或者过车报文,完成在待机状态下的设备监测和过车数据传送。当有列车通过时,系统采集过车信息,形成过车数据,然后经车站集中管理系统计算机处理后为铁路运输管理信息系统等提供列车、车辆、集装箱实时追踪。由于车速较高,铁路车号自动识别系统属于高频系统。2、集装箱自动识别系统在集装箱上安装标签，当集装箱从汽车、火车、货船上到达或离开货场时，通过射频识别设备，对集装箱进行自动识别，并将识别信息通过包括EDI在内的各种网络通信设施传递给各种信息系统，如港口管理信息系统或仓储管理系统等，可实现集装箱的动态跟踪和管理，提高集装箱的运输效率。RFID技术和现代信息技术的结合将是集装箱运输行业的一个发展契机。基于RFID的集装箱管理系统能够对集装箱运输的物流和信息流进行实时跟踪，从而消除集装箱在运输过程中可能产生的错箱、漏箱事故，加快通关速度，提高运输安全性和可靠性，从而全面提升集装箱运输的服务水平。基于RFID的应用方案一般包括硬件系统和软件系统两个方面。硬件系统由RFID自动识别系统和通信系统组成；软件系统包括RFID管理信息系统和与之整合的港口集装箱管理系统。集装箱上的电子标签可以记录固定信息，包括序列号、箱号、持箱人、箱型、尺寸等；还可以记录可改写信息，如货品信息、运单号、起运港、目的港、船名、航次等。集装箱RFID自动识别系统可完成装箱点数据输入、集装箱信息实时采集和自动识别；通信系统可完成数据无线传输；集装箱管理信息系统信息查询服务。港口集装箱管理系统可以监测、记录经过闸口的集装箱、托运车辆、事件发生时间、操作人员、集装箱堆放位置等信息，并能实现通过两维集装箱堆场地图显示放箱、找箱等功能。3、高速公路自动收费高速公路自动收费系统是RFID技术最成功的应用之一。目前中国的高速公路发展非常快，地区经济发展的先决条件就是有便利的交通条件，而高速公路收费却存在着收费员贪污路费及交通拥堵等一些问题。RFID技术应用在高速公路自动收费上能够充分体现它非接触识别的优势,让车辆高速通过收费站的同时自动完成收费,同时也解决了贪污和拥堵的问题。该系统射频卡一般在车的挡风玻璃后面。现在最现实的方案是将多车道的收费口分两个部分：自动收费口、人工收费口。天线架设在道路的上方。在距收费口约50-100米处，当车辆经过天线时，车上的射频卡被头顶上的天线接收到，判别车辆是否带有有效的射频卡。读写器指示灯指示车辆进人不同车道，人工收费口仍维持现有的操作方式，进入自动收费口的车辆，养路费款被自动从用户帐户上扣除，且用指示灯及蜂鸣器告诉司机收费是否完成，不用停车就可通过，挡车器将拦下恶意闯入的车辆4、门禁管理将来的门禁管理系统均可应用射频卡，一卡可以多用，比如作工作证、出入证、停车卡等等，目的都是识别人员身份、安全管理、收费等等。只要人员佩戴了封装成ID卡大小的射频卡、进出入口有一台读写器，人员出入时自动识别身份，非法闯入会有报警。安全级别要求高的地方、还可以结合其它的识别方式，将指纹、掌纹或颜面特征存入射频卡。FedEx（联邦快递）就采用RFID门禁系统管理上万辆递送车辆。FedEx公司每天递送超过320万件的包裹物品和管理全世界42500辆递送包裹的车辆。FedEx快递工作人员每天都要花大量的时间来进行车辆钥匙的管理。TI的碟型感应器设计的腕表式感应器,用于FedEx快递货车车厢自动门自动开关。采用RFID以后，可以避免因FedEx的快递员双手搬运大件货物时无法用原有钥匙来开关门的弊端，同时也可以加快快递的速度。而且如果腕带钥匙丢失，系统几秒钟内就可以取消原有的编码，并从新制作一个腕带钥匙，避免了意外损失。5、货物追踪车载货物追踪系统由4个子系统组成。其中，RFID信息读取子系统承担着货物电子标签信息的实时读取、判断货物状态、丢失报警等功能。GPS管理及定位子系统主要承担GPS数据接收解析和车辆管理等任务。GPRS通信子系统主要承担车载终端和监控中心无线通信的功能，包括命令数据的接收、解析、发送等任务。GIS及物流管理子系统主要实现两大部分功能：地图操作、地图编辑、以及地物数据查询功能；客户资料管理、驾驶员管理、车辆管理、货物管理等功能。RFID读取子系统。主要完成对货物标签信息的读取，判断货物的状态信息。对车内货物的RFID标签信息进行读取，货物装车后，司机通过系统按键发出指令，查询初始货物清单，发送给监控中心。系统定时查询货物状态信息，查看货物状态是否正常，如有异常车内报警，并把报警信息发送给监控中心。系统接收到监控中心发出的查询指令后，查询货物状态信息，把中途货物清单发送给监控中心；如有异常报警，并把报警信息发送给监控中心。货物卸货后，由司机通过系统按钮发出指令，查询卸货清单，发送给监控中心。四、结论与展望在国内，有关政府部门