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關(guān)于在鐵路應(yīng)用RFID技術(shù)的幾點看法
作者:南昌鐵路局黨(干)校 鞠蓓
來源:RFID世界網(wǎng)
日期:2008-02-18 14:25:27
摘要:分析RFID(無線射頻識別技術(shù))的技術(shù)經(jīng)濟優(yōu)勢,指出RFID電子標簽產(chǎn)品具有廣闊的市場前景,進而提出了在鐵路應(yīng)用RFID技術(shù)的幾點想法,并對這些想法進行深入探討,分析其可行性,為鐵路企業(yè)未來在多個方面應(yīng)用RFID技術(shù)提供策略。
0 引言
RFID(Radio Frequency Identification,無線射頻識別系統(tǒng)),常稱為感應(yīng)式電子晶片或近接卡、感應(yīng)卡、非接觸卡、電子標簽、電子條碼等等,是利用射頻信號通過空間耦合實現(xiàn)非接觸信息傳遞并通過所傳遞的信息達到識別目的 的技術(shù),是自動識別技術(shù)在無線電技術(shù)方面的具體應(yīng)用和發(fā) 展,被視為本世紀最重要的信息技術(shù)之一,近年來在各領(lǐng)域顯示出了大規(guī)模發(fā)展的態(tài)勢。根據(jù)美國市場研究機構(gòu)(AMR Research)預(yù)測,2010年全球RFID市場規(guī)??蛇_7o億美元。 另據(jù)信息產(chǎn)業(yè)部信息化推進司統(tǒng)計,2005年我國的RFID市 場規(guī)模已經(jīng)達到36.9億元,這個數(shù)字在未來還將大幅增長, 一場RFID的技術(shù)風(fēng)暴即將展開。
1 RFID技術(shù)的優(yōu)勢分析
2001年至今,RFID產(chǎn)品種類不斷豐富,有源電子標簽、無源電子標簽及半無源電子標簽均得到發(fā)展,電子標簽成本不斷降低,規(guī)模應(yīng)用迅速擴大。相對于其他自動識別技術(shù)產(chǎn)品,RFID具有以下幾方面的優(yōu)點:
1.1數(shù)據(jù)存儲量大
其他自動識別技術(shù)品種中,數(shù)據(jù)容量最大的二維條形碼,最多也只能存儲2725個數(shù)字j若包含字母,存儲量則會更少。而RFID標簽存儲容量是2的94次方以上(近萬字),它徹底拋棄了條形碼的種種限制,使世界上的每一種物體都不同。擁有獨一無二的標識符。
1.2讀寫速度快
采用非接觸方式,無方向性要求,標簽一進入磁場,解讀器就可以即時讀取其中的信息,通常在幾毫秒就完成一次讀寫。采用的防沖撞機制,使之可同時處理多個標簽,實現(xiàn)批量識別,最多同時識別可達每秒so個,并能在運動中進行識別。
1.3數(shù)據(jù)安全性高
RFID是按照國際統(tǒng)一的電子產(chǎn)品代碼的編碼制在出廠前就固化在芯片中的、不重復(fù)4o位的唯一識別內(nèi)碼,不可復(fù)制和更改。該技術(shù)很難被仿冒、侵入,使用國產(chǎn)芯片更安全。
1.4物理性能優(yōu)越
可以儲存永久性數(shù)據(jù)和非永久性數(shù)據(jù)。在可重寫存儲器內(nèi)的信息更改自如。數(shù)據(jù)可動態(tài)更新,反復(fù)使用(擦寫1O萬次,讀無限),使用壽命長(10年或讀寫10萬次),耐高低溫,能適應(yīng)各種工作環(huán)境和工作條件,尤其適用于油污、粉塵、放射等惡劣環(huán)境。
1.5讀寫方便
數(shù)據(jù)的讀取無需光源,甚至可以透過外包裝來進行,無源遠距離讀寫.讀寫距離最遠可達1.5m。采用自帶電池的主動標簽時,有效識別距離可達到30m以上。
1.6防沖突
電子標簽中有快速防沖突機制,能防止卡片之間出現(xiàn)數(shù)據(jù)干擾。因此閱讀器可以“同時”處理多張非接觸式射頻卡,一次可處理200個以上,不需要光源,甚至可以透過外部材
料讀取數(shù)據(jù)。
1.7共享性
利用網(wǎng)絡(luò)做到共享信息,增加可視性。
2 RFID技術(shù)在鐵路應(yīng)用的思考
結(jié)合RFID技術(shù)的優(yōu)勢,筆者認為RFID技術(shù)在我國鐵路行業(yè)將擁有廣闊的應(yīng)用前景。
2.1 RFID電子票務(wù)系統(tǒng)
(1)客票防偽
目前,鐵路客票的防偽主要是利用車票底版和票面上的一維條碼來實現(xiàn),防偽性能很差,使假票在市面上大量流通,給鐵路局造成了嚴重的經(jīng)濟損失,同時也無法保障乘客的利益。如果采用新的RFID電子客票,其電子芯片的內(nèi)部數(shù)據(jù)是加密的,只有特定的讀寫器可以讀出數(shù)據(jù),造假者無法制造出相同的車票。
(2)快速組織旅客檢票、乘降
現(xiàn)有的檢票方式是采用人工檢票,車站及車上檢票人員通過人工辨別車票的真?zhèn)?,辨別后利用破壞票面完整的辦法來標識是否已經(jīng)檢過,避免車票的重復(fù)使用。這種方法不僅效率較低,同時也容易產(chǎn)生人工錯誤。如果采用RFID電子客票,車站及車上的檢票人員只需通過便攜式的識讀器對車票上的RFID電子標簽進行讀取,并與數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進行比對就可以辨別車票的真?zhèn)?,同時也大大加快了旅客進出站的速度,為方便車站組織旅客乘降提供了有利條件。
(3)站車信息共享
目前鐵路在站車信息共享方面還很不成熟,造成的經(jīng)濟損失以及旅客列車資源浪費的現(xiàn)象還比較嚴重。如果利用RFID技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)信息共享性,可以及時將車站的預(yù)留客票發(fā)售情況反饋給車上,同時將車上的補票情況反饋給車站,就可以清楚的知道有哪些車站的預(yù)留車票是沒有發(fā)售完的從而方便車上的旅客及時補票。此外,通過系統(tǒng)中乘坐人員的信息與車站售出車票信息對比,可以查看是否有用假票乘坐列車的現(xiàn)象。
目前廣深鐵路已經(jīng)開始使用這種RFID電子客票了。旅客購買車票時得到的是一張卡狀的車票,上面有印好的車號、車廂號及座位號等,進站和出站都需要通過一個裝有RFID識讀器的道閘.并且出站時要將車票返還給工作人員。如有需要,旅客也可以在車站點的設(shè)備上通過刷卡自動打印出一張紙質(zhì)車票,當作報銷的憑證。
2.2車號自動識別系統(tǒng)
利用RFID技術(shù)對鐵路車輛管理系統(tǒng)實現(xiàn)了統(tǒng)計的實時化、自動化,降低了管理成本。
車號自動識別系統(tǒng)的目標是在所有機車、貨車上安裝電子標簽,tgCt是RFID標簽,在所有區(qū)段站、編組站、大型貨運站和分界站安置地面識別設(shè)備(AEI);對運行的列車及車輛信息進行準確的識別;經(jīng)計算機處理后為TMIS(鐵路管理信息系統(tǒng))等系統(tǒng)提供列車、車輛、集裝箱實時追蹤管理所需的準確的、實時的基礎(chǔ)信息;為分界站貨車的精確統(tǒng)計提供保證;為紅外軸溫探測系統(tǒng)提供車次、車號的準確信息;實現(xiàn)部、局、車站各級車的實時管理、車流的精確統(tǒng)計和實時調(diào)整等,從而建立一個鐵路列車車次、機車及貨車號碼、標識、屬性和位置等信息的計算機自動報告采集系統(tǒng)。這個系統(tǒng)能夠滿足鐵道部對車輛的定位與識別、跟蹤管理、貨車次序、全程可視、以及正在裝卸貨的貨車等各方面信息的需求。
2.3集裝箱追蹤管理與監(jiān)控
集裝箱運輸是現(xiàn)代物流業(yè)的發(fā)展方向;集裝箱是鐵路貨物運輸?shù)陌l(fā)展方向,集裝箱運輸是鐵路提高服務(wù)質(zhì)量非常有效的運輸方式,蘊藏巨大的增長空間,具備很強的發(fā)展優(yōu)勢。目前全國鐵路箱總量號稱約在6O萬只左右,種類比較多,但總數(shù)具體是多少、類別又是多少、全路分布怎么樣、使用情況如何等底數(shù)并不清楚,這實際上反映了鐵路箱管理工作的滯后與失控。
目前全球集裝箱采用的箱號識別技術(shù)基本都是使用箱號圖像識別,即通過攝象頭識別集裝箱表面的印刷箱號,通過圖像處理形成數(shù)字箱號采集到計算機中,這種方法識別率較低,而且受天氣及集裝箱破損的影響較大。此時將RFID技術(shù)應(yīng)用到鐵路集裝箱,開發(fā)出信息化集裝箱是非常迫切的,能大大提高鐵路集裝箱運輸?shù)男屎托б妗?nbsp;
2.4倉庫管理
在鐵路的貨運倉庫管理方面,RFID也可充分發(fā)揮其電子標簽穿透性、唯一性的特點,借助嵌在商品內(nèi)發(fā)出的無線電波的標簽所記錄的商品序號、日期等各項目的信息,讓工作人員不用開箱檢查就知道里面有幾樣物品。同時也可以防止由于貨物在倉庫被盜、貨損等引起的貨主與鐵路的糾紛等問題的產(chǎn)生。
3 結(jié)束語
RFID技術(shù)作為一種快速、實時、準確采集與處理信息的高新技術(shù)和信息標準化的基礎(chǔ)在鐵路具有非常廣闊的應(yīng)用前景。但是在應(yīng)用過程中仍然會存在一些問題,如成本偏高問題、海量數(shù)據(jù)的處理技術(shù)問題、技術(shù)標準不夠統(tǒng)一等問題。對于這些問題我們需要客觀對待, 不同時間解決不同的問題,RFID在鐵路必然將獲得更加廣泛的應(yīng)用。
參考文獻
[1]陶學(xué)宗.我國RFID技術(shù)的應(yīng)用狀況分析[J].RFID技術(shù)與應(yīng)用,2006,3:16-2O.
[2]孫曉輝.零售業(yè)未來的指揮棒[J].RFID技術(shù)與應(yīng)用,2006.3:1 15.
[3]Intermec.解讀RFID技術(shù)與發(fā)展[J].現(xiàn)代物流,2006,23:46-48.
作者簡介
鞠蓓(1981-),女,上海人,2003年7月畢業(yè)于中南大學(xué)鐵道校區(qū)交通運輸管理專業(yè),學(xué)士學(xué)位?,F(xiàn)任南昌鐵路局黨(干)校運輸教研室助理講師,主要講授鐵路客運設(shè)備、鐵路運輸安全管理等課程, 目前在江西財經(jīng)大學(xué)攻讀MBA工商管理碩士學(xué)位。
RFID(Radio Frequency Identification,無線射頻識別系統(tǒng)),常稱為感應(yīng)式電子晶片或近接卡、感應(yīng)卡、非接觸卡、電子標簽、電子條碼等等,是利用射頻信號通過空間耦合實現(xiàn)非接觸信息傳遞并通過所傳遞的信息達到識別目的 的技術(shù),是自動識別技術(shù)在無線電技術(shù)方面的具體應(yīng)用和發(fā) 展,被視為本世紀最重要的信息技術(shù)之一,近年來在各領(lǐng)域顯示出了大規(guī)模發(fā)展的態(tài)勢。根據(jù)美國市場研究機構(gòu)(AMR Research)預(yù)測,2010年全球RFID市場規(guī)??蛇_7o億美元。 另據(jù)信息產(chǎn)業(yè)部信息化推進司統(tǒng)計,2005年我國的RFID市 場規(guī)模已經(jīng)達到36.9億元,這個數(shù)字在未來還將大幅增長, 一場RFID的技術(shù)風(fēng)暴即將展開。
1 RFID技術(shù)的優(yōu)勢分析
2001年至今,RFID產(chǎn)品種類不斷豐富,有源電子標簽、無源電子標簽及半無源電子標簽均得到發(fā)展,電子標簽成本不斷降低,規(guī)模應(yīng)用迅速擴大。相對于其他自動識別技術(shù)產(chǎn)品,RFID具有以下幾方面的優(yōu)點:
1.1數(shù)據(jù)存儲量大
其他自動識別技術(shù)品種中,數(shù)據(jù)容量最大的二維條形碼,最多也只能存儲2725個數(shù)字j若包含字母,存儲量則會更少。而RFID標簽存儲容量是2的94次方以上(近萬字),它徹底拋棄了條形碼的種種限制,使世界上的每一種物體都不同。擁有獨一無二的標識符。
1.2讀寫速度快
采用非接觸方式,無方向性要求,標簽一進入磁場,解讀器就可以即時讀取其中的信息,通常在幾毫秒就完成一次讀寫。采用的防沖撞機制,使之可同時處理多個標簽,實現(xiàn)批量識別,最多同時識別可達每秒so個,并能在運動中進行識別。
1.3數(shù)據(jù)安全性高
RFID是按照國際統(tǒng)一的電子產(chǎn)品代碼的編碼制在出廠前就固化在芯片中的、不重復(fù)4o位的唯一識別內(nèi)碼,不可復(fù)制和更改。該技術(shù)很難被仿冒、侵入,使用國產(chǎn)芯片更安全。
1.4物理性能優(yōu)越
可以儲存永久性數(shù)據(jù)和非永久性數(shù)據(jù)。在可重寫存儲器內(nèi)的信息更改自如。數(shù)據(jù)可動態(tài)更新,反復(fù)使用(擦寫1O萬次,讀無限),使用壽命長(10年或讀寫10萬次),耐高低溫,能適應(yīng)各種工作環(huán)境和工作條件,尤其適用于油污、粉塵、放射等惡劣環(huán)境。
1.5讀寫方便
數(shù)據(jù)的讀取無需光源,甚至可以透過外包裝來進行,無源遠距離讀寫.讀寫距離最遠可達1.5m。采用自帶電池的主動標簽時,有效識別距離可達到30m以上。
1.6防沖突
電子標簽中有快速防沖突機制,能防止卡片之間出現(xiàn)數(shù)據(jù)干擾。因此閱讀器可以“同時”處理多張非接觸式射頻卡,一次可處理200個以上,不需要光源,甚至可以透過外部材
料讀取數(shù)據(jù)。
1.7共享性
利用網(wǎng)絡(luò)做到共享信息,增加可視性。
2 RFID技術(shù)在鐵路應(yīng)用的思考
結(jié)合RFID技術(shù)的優(yōu)勢,筆者認為RFID技術(shù)在我國鐵路行業(yè)將擁有廣闊的應(yīng)用前景。
2.1 RFID電子票務(wù)系統(tǒng)
(1)客票防偽
目前,鐵路客票的防偽主要是利用車票底版和票面上的一維條碼來實現(xiàn),防偽性能很差,使假票在市面上大量流通,給鐵路局造成了嚴重的經(jīng)濟損失,同時也無法保障乘客的利益。如果采用新的RFID電子客票,其電子芯片的內(nèi)部數(shù)據(jù)是加密的,只有特定的讀寫器可以讀出數(shù)據(jù),造假者無法制造出相同的車票。
(2)快速組織旅客檢票、乘降
現(xiàn)有的檢票方式是采用人工檢票,車站及車上檢票人員通過人工辨別車票的真?zhèn)?,辨別后利用破壞票面完整的辦法來標識是否已經(jīng)檢過,避免車票的重復(fù)使用。這種方法不僅效率較低,同時也容易產(chǎn)生人工錯誤。如果采用RFID電子客票,車站及車上的檢票人員只需通過便攜式的識讀器對車票上的RFID電子標簽進行讀取,并與數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進行比對就可以辨別車票的真?zhèn)?,同時也大大加快了旅客進出站的速度,為方便車站組織旅客乘降提供了有利條件。
(3)站車信息共享
目前鐵路在站車信息共享方面還很不成熟,造成的經(jīng)濟損失以及旅客列車資源浪費的現(xiàn)象還比較嚴重。如果利用RFID技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)信息共享性,可以及時將車站的預(yù)留客票發(fā)售情況反饋給車上,同時將車上的補票情況反饋給車站,就可以清楚的知道有哪些車站的預(yù)留車票是沒有發(fā)售完的從而方便車上的旅客及時補票。此外,通過系統(tǒng)中乘坐人員的信息與車站售出車票信息對比,可以查看是否有用假票乘坐列車的現(xiàn)象。
目前廣深鐵路已經(jīng)開始使用這種RFID電子客票了。旅客購買車票時得到的是一張卡狀的車票,上面有印好的車號、車廂號及座位號等,進站和出站都需要通過一個裝有RFID識讀器的道閘.并且出站時要將車票返還給工作人員。如有需要,旅客也可以在車站點的設(shè)備上通過刷卡自動打印出一張紙質(zhì)車票,當作報銷的憑證。
2.2車號自動識別系統(tǒng)
利用RFID技術(shù)對鐵路車輛管理系統(tǒng)實現(xiàn)了統(tǒng)計的實時化、自動化,降低了管理成本。
車號自動識別系統(tǒng)的目標是在所有機車、貨車上安裝電子標簽,tgCt是RFID標簽,在所有區(qū)段站、編組站、大型貨運站和分界站安置地面識別設(shè)備(AEI);對運行的列車及車輛信息進行準確的識別;經(jīng)計算機處理后為TMIS(鐵路管理信息系統(tǒng))等系統(tǒng)提供列車、車輛、集裝箱實時追蹤管理所需的準確的、實時的基礎(chǔ)信息;為分界站貨車的精確統(tǒng)計提供保證;為紅外軸溫探測系統(tǒng)提供車次、車號的準確信息;實現(xiàn)部、局、車站各級車的實時管理、車流的精確統(tǒng)計和實時調(diào)整等,從而建立一個鐵路列車車次、機車及貨車號碼、標識、屬性和位置等信息的計算機自動報告采集系統(tǒng)。這個系統(tǒng)能夠滿足鐵道部對車輛的定位與識別、跟蹤管理、貨車次序、全程可視、以及正在裝卸貨的貨車等各方面信息的需求。
2.3集裝箱追蹤管理與監(jiān)控
集裝箱運輸是現(xiàn)代物流業(yè)的發(fā)展方向;集裝箱是鐵路貨物運輸?shù)陌l(fā)展方向,集裝箱運輸是鐵路提高服務(wù)質(zhì)量非常有效的運輸方式,蘊藏巨大的增長空間,具備很強的發(fā)展優(yōu)勢。目前全國鐵路箱總量號稱約在6O萬只左右,種類比較多,但總數(shù)具體是多少、類別又是多少、全路分布怎么樣、使用情況如何等底數(shù)并不清楚,這實際上反映了鐵路箱管理工作的滯后與失控。
目前全球集裝箱采用的箱號識別技術(shù)基本都是使用箱號圖像識別,即通過攝象頭識別集裝箱表面的印刷箱號,通過圖像處理形成數(shù)字箱號采集到計算機中,這種方法識別率較低,而且受天氣及集裝箱破損的影響較大。此時將RFID技術(shù)應(yīng)用到鐵路集裝箱,開發(fā)出信息化集裝箱是非常迫切的,能大大提高鐵路集裝箱運輸?shù)男屎托б妗?nbsp;
2.4倉庫管理
在鐵路的貨運倉庫管理方面,RFID也可充分發(fā)揮其電子標簽穿透性、唯一性的特點,借助嵌在商品內(nèi)發(fā)出的無線電波的標簽所記錄的商品序號、日期等各項目的信息,讓工作人員不用開箱檢查就知道里面有幾樣物品。同時也可以防止由于貨物在倉庫被盜、貨損等引起的貨主與鐵路的糾紛等問題的產(chǎn)生。
3 結(jié)束語
RFID技術(shù)作為一種快速、實時、準確采集與處理信息的高新技術(shù)和信息標準化的基礎(chǔ)在鐵路具有非常廣闊的應(yīng)用前景。但是在應(yīng)用過程中仍然會存在一些問題,如成本偏高問題、海量數(shù)據(jù)的處理技術(shù)問題、技術(shù)標準不夠統(tǒng)一等問題。對于這些問題我們需要客觀對待, 不同時間解決不同的問題,RFID在鐵路必然將獲得更加廣泛的應(yīng)用。
參考文獻
[1]陶學(xué)宗.我國RFID技術(shù)的應(yīng)用狀況分析[J].RFID技術(shù)與應(yīng)用,2006,3:16-2O.
[2]孫曉輝.零售業(yè)未來的指揮棒[J].RFID技術(shù)與應(yīng)用,2006.3:1 15.
[3]Intermec.解讀RFID技術(shù)與發(fā)展[J].現(xiàn)代物流,2006,23:46-48.
作者簡介
鞠蓓(1981-),女,上海人,2003年7月畢業(yè)于中南大學(xué)鐵道校區(qū)交通運輸管理專業(yè),學(xué)士學(xué)位?,F(xiàn)任南昌鐵路局黨(干)校運輸教研室助理講師,主要講授鐵路客運設(shè)備、鐵路運輸安全管理等課程, 目前在江西財經(jīng)大學(xué)攻讀MBA工商管理碩士學(xué)位。