概述 RFID（無線射頻識別，Radio Frequency Identification）非接觸式射頻自動識別技術(shù)是目前在物流、倉儲管理中應(yīng)用的最熱門技術(shù)之一，是從20世紀(jì)80年代走向成熟的一項自動識別技術(shù)。它是利用射頻方式進(jìn)行非接觸式雙向通信交換數(shù)據(jù)以達(dá)到識別目的。和傳統(tǒng)的磁卡、IC卡相比，射頻卡最大的優(yōu)點就在于非接觸自動識別技術(shù)，因此完成識別工作時無須人工干預(yù)，適合于實現(xiàn)系統(tǒng)的自動化且不易損壞，可識別高速運(yùn)動物體并可同時識別多個射頻卡，操作快捷方便。
GpsOne定位技術(shù)實際上是一種應(yīng)用和改善GPS技術(shù)的方案，又稱為輔助GPS（Assistant GPS）定位技術(shù)。
GpsOne移動定位技術(shù)，結(jié)合了GPS衛(wèi)星信號和CDMA網(wǎng)絡(luò)信號進(jìn)行混合定位。在終端能夠接收到GPS衛(wèi)星信號時采用GPS定位方式，當(dāng)終端在室內(nèi)或者接受衛(wèi)星信號不好的環(huán)境時采用CDMA基站接收的輔助GPS衛(wèi)星信號實現(xiàn)輔助定位，滿足室內(nèi)室外的全覆蓋定位。同時，環(huán)能夠有效的利用CDMA的通信技術(shù)完成遠(yuǎn)程信息交換。
在集裝箱出入港口、貨物統(tǒng)計、位置調(diào)整、貨物補(bǔ)充、安全監(jiān)控以及定時跟蹤、調(diào)度是港口現(xiàn)代管理的一大課題。利用RFID技術(shù)，可實現(xiàn)對集裝箱進(jìn)行時時有效的識別管理；利用GpsOne技術(shù)對集裝箱狀況進(jìn)行及時、準(zhǔn)確、高效的位置標(biāo)定跟蹤、調(diào)度監(jiān)控。
集當(dāng)代技術(shù)公司研發(fā)、工程團(tuán)隊四年多心血自主開發(fā)、具有自主知識產(chǎn)權(quán)的DRF8x0x系列的RFID產(chǎn)品、以及DPS8xox系列GpsOne產(chǎn)品， 能夠有效完成港口的各類集裝箱管理需求任務(wù)，是現(xiàn)代物流管理必備的高科技工具。
1、項目特點項目最大特點就是結(jié)合了當(dāng)代技術(shù)有限公司成熟的智能卡技術(shù)、無線通信技術(shù)、先進(jìn)的軟件技術(shù)，把各種成熟技術(shù)有機(jī)整合，應(yīng)用于集裝箱進(jìn)出閘口、堆積、運(yùn)輸監(jiān)控等實際工程的需求。
●在港口閘口，應(yīng)用非接觸式智能RFID卡，利用當(dāng)代技術(shù)DRF8900型固定閱讀器對出入港集裝箱身份編號進(jìn)行自動識別管理，對所載物品進(jìn)行快速匯總統(tǒng)計。智能卡管理是各類管理體系信息化管理的基礎(chǔ)和方向。
●對于集中堆放得集裝箱，通過當(dāng)代技術(shù)公司DRF8901型車載/DRF8800型手持移動式閱讀器，對箱體安裝的RFID卡快速辨別閱讀，對集裝箱及其裝載物資進(jìn)行統(tǒng)計匯總。
●無論是堆積集裝箱還是移動集裝箱，應(yīng)用當(dāng)代技術(shù)有限公司的DPS8901型GpsOne定位通信設(shè)備，不僅可以完成即時位置信息跟蹤、監(jiān)控，還可以隨時通過聯(lián)通CDMA網(wǎng)絡(luò)讀取鎖定目標(biāo)中由RFID提供的物資信息。
2、系統(tǒng)功能說明該裝置分兩個子系統(tǒng)與一個監(jiān)控指揮調(diào)度中心：
● 子系統(tǒng)之一為由當(dāng)代技術(shù)提供的RFID讀寫系統(tǒng)，其由兩塊構(gòu)成：一部分是微波信號識別器（閱讀器）， 即出入閘口通訊器，它安裝在港口各個出入閘口； 第二部分為電子標(biāo)簽，系統(tǒng)為每一格集裝箱配備一張經(jīng)過注冊的電子標(biāo)簽，它安裝在集裝箱適當(dāng)位置，該模塊內(nèi)部有身份識別代碼以及箱內(nèi)物品信息碼。 當(dāng)要出入倉庫的集裝箱到達(dá)閘口8～12米處時，閱讀器檢測到集裝箱的存在，啟動閘口通訊器，檢測前來集裝箱的電子標(biāo)簽內(nèi)的身份代碼（ID），ID以微波的形式加載并發(fā)射到通訊器，通訊器中的信息數(shù)據(jù)庫對該集裝箱進(jìn)行核對及統(tǒng)計，通過通信網(wǎng)絡(luò)將信息上傳指揮中心。整個系統(tǒng)響應(yīng)時間僅0.3秒。 當(dāng)要對貨場堆積的集裝箱進(jìn)行統(tǒng)計管理時，當(dāng)代技術(shù)提供的車載RFID閱讀器完成此項任務(wù)：使用DRF8902四端口設(shè)備，在工作車身安裝四副閱讀天線，利用車體的移動，在8～12米的距離范圍中對移動路線兩側(cè)的集裝箱進(jìn)行數(shù)據(jù)采集統(tǒng)計。
●子系統(tǒng)之二為由當(dāng)代技術(shù)提供的DPS8901 GpsOne通信定位終端系統(tǒng)，通過指揮調(diào)度中心的遠(yuǎn)程激發(fā)可實現(xiàn)集裝箱遠(yuǎn)程位置信息、即時狀況等信息的采集監(jiān)控。其提供的位置誤差約在5-10m。在諸如地下倉庫之類接收不到GPS衛(wèi)星信號的狀況下，位置誤差約在50m左右。
●指揮調(diào)度中心 完成港口各出入閘口、集裝箱各類信息的接收、統(tǒng)計整理，處理緊急事件的發(fā)生。特別的，對于配備GpsOne裝備的系統(tǒng)，指揮中心具備位置信息顯示功能（GIS），能夠時時在顯示屏幕上監(jiān)視目標(biāo)的即時地理位置，并通過對顯示地圖的局部放大更精確地實施緊急狀況處理及貨物補(bǔ)充。對于防盜、防火、緊急調(diào)整有著極其重要的及時性。
3、系統(tǒng)構(gòu)成 由附在集裝箱上的電子標(biāo)簽、港口出入閘口的收發(fā)天線、標(biāo)簽閱讀器、GpsOne定位通信裝備、后臺管理平臺及內(nèi)部通信網(wǎng)絡(luò)等構(gòu)成。
● 指揮調(diào)度中心設(shè)備（計算機(jī)、GIS地圖軟件、物流管理軟件等）
●入閘口設(shè)備（入口通訊器、標(biāo)簽閱讀器等）
●出閘口設(shè)備（與入口設(shè)備基本相同）l 電子標(biāo)簽（與注冊數(shù)相同）
● GpsOne定位導(dǎo)航裝備
4、工作流程
●RFID天線受閱讀器控制不斷發(fā)射電波搜尋，當(dāng)集裝箱通過港口管理閘口收發(fā)信機(jī)時，收發(fā)信機(jī)被觸發(fā)，發(fā)射出能唯一表明通過閘口集裝箱身份的代碼信息( 如集裝箱編碼、類別、噸位等及來源地或目的地等 )，并同時接收辨別檢驗、錄像存儲信息，出入港口管理站收發(fā)信機(jī)接收信號后，經(jīng)處理傳輸?shù)接嬎銠C(jī)系統(tǒng)，進(jìn)行數(shù)據(jù)管理及存檔，以備查詢。進(jìn)行信息存儲（入港）或信息對比（出港），確認(rèn)后正常放行。
● 集裝箱攜帶GpsOne，接受RFID發(fā)來的物資管理信息，一旦調(diào)度中心遙控觸發(fā)，立即返回目標(biāo)地理位置信息與物資管理信息到中心。同時，指揮中心可通過GIS界面監(jiān)控每一GpsOne攜帶集裝箱的具體地理位置。
5、方案難點分析
●射頻卡的使用
本方案中，考慮到射頻卡使用特點，在方案中使用的射頻卡包括兩種：集成電路固化式、現(xiàn)場無線改寫式二類。
其中，集成固化式電子標(biāo)簽內(nèi)的信息一般在集成電路生產(chǎn)時即將信息以ROM工藝模式注入， 其保存的信息是一成不變的；現(xiàn)場無線改寫式電子標(biāo)簽具有特定的改寫指令，電子標(biāo)簽內(nèi)保存的信息也位于其中的E2存貯區(qū)。一般情況下改寫電子標(biāo)簽數(shù)據(jù)所需時間遠(yuǎn)大于讀取電子標(biāo)簽數(shù)據(jù)所需時間。且寫入距離大約是讀取距離的40%～80%。
將記錄有集裝箱位置、物品類別、數(shù)量等數(shù)據(jù)的射頻卡安裝在集裝箱上，借助射頻識別技術(shù)，就可以確定集裝箱在貨場內(nèi)的確切位置，在移動時可以將更新的數(shù)據(jù)寫入射頻卡（現(xiàn)場無線改寫類）。系統(tǒng)還可以識別未被允許的集裝箱移動，有利于管理和安全。特別的，對集裝箱內(nèi)部的物品表貼較為簡單的射頻卡（集成電路固化類），以便于箱中物料的記載統(tǒng)計?？紤]到箱內(nèi)物品形體各異，且擺放的便捷性，一件物品具有一個標(biāo)簽會有問題，只有幾個標(biāo)簽貼在一個物品上以確保所有時候都有一個標(biāo)簽是可以看見的。這一點在采用便攜式采集裝備上是非常必要的。特別提醒一點，對于金屬類物資，圓柱金屬引起的射頻卡天線功率輻射性能下降是最嚴(yán)重的，在它與天線距離50mm的時候，反回的信號下降大于20 dB。天線與物體的中心距離分開到100—150mm的時候，反回信號下降約10 到12 dB。在與天線距離100mm的時候，測量了幾瓶水（塑料和玻璃），反回信號降低大于10 dB。這樣在對箱內(nèi)此類物品信息統(tǒng)計時起有效采集距離就會大為縮小。同樣的，由于集裝箱均采用金屬制造，且箱體在堆積過程中疊摞重壓較為嚴(yán)重，故RFID標(biāo)簽在集裝箱上的安裝要采取多方位、多表面安裝方式，確保數(shù)據(jù)采集過程中的快捷性與完整性。
● 閱讀器的使用閱讀器的控制單元的功能包括：與應(yīng)用系統(tǒng)軟件進(jìn)行通信，并執(zhí)行應(yīng)用系統(tǒng)軟件發(fā)來的命令；控制與射頻卡的通信過程(主-從原則)；信號的編解碼。對一些特殊的系統(tǒng)還有執(zhí)行反碰撞算法，對射頻卡與閱讀器間要傳送的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密和解密，以及進(jìn)行射頻卡和閱讀器間的身份驗證等附加功能。
當(dāng)代技術(shù)有限公司的閱讀器分為固定式閱讀器與移動式閱讀器兩種：
DRF8900固定式閱讀器應(yīng)用是設(shè)置在需要控制物品出入的門口進(jìn)行管理數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。其末端可直接連接調(diào)度管理計算機(jī)完成數(shù)據(jù)匯集及監(jiān)控。
DRF8901移動式閱讀器是公司針對港口碼頭專門設(shè)計推出的車載式閱讀器，其后端直接與便攜筆記本連接，筆記本中安裝有專用軟件與數(shù)據(jù)庫，也可通過無線網(wǎng)橋的模式與調(diào)度中心通信，通過無線電波數(shù)據(jù)傳輸方式（RFDC）實時地向主計算機(jī)系統(tǒng)傳輸數(shù)據(jù)，也可以暫時將數(shù)據(jù)存儲在筆記本電腦中，再通過有線方式向主計算機(jī)系統(tǒng)傳輸數(shù)據(jù)。這種系統(tǒng)具有比較大的靈活性，適用于不宜安裝固定式RFID系統(tǒng)的應(yīng)用環(huán)境。
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