1.技術(shù)簡(jiǎn)介

RFID無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)是從2O世紀(jì)8O年代走向成熟的一項(xiàng)自動(dòng)識(shí)別技術(shù).它利用射頻方式進(jìn)行非接觸式雙向通信交換數(shù)據(jù),以達(dá)到識(shí)別目的。與傳統(tǒng)的磁卡,IC卡或者條碼識(shí)別方式相比,RFID具有遠(yuǎn)距離和非接觸識(shí)別的特點(diǎn)，同時(shí)對(duì)環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，通過(guò)合理的設(shè)計(jì)，可工作于各種惡劣環(huán)境，并具備優(yōu)秀的識(shí)別效果。RFID識(shí)別工作時(shí)無(wú)須人工干預(yù),適合于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自動(dòng)化數(shù)據(jù)采集，同時(shí)，可識(shí)別高速運(yùn)動(dòng)物體并可同時(shí)識(shí)別多個(gè)電子標(biāo)簽,操作快捷方便。其基本的工作原理圖如下：

RFID讀寫(xiě)器通過(guò)天線向電子標(biāo)簽發(fā)出微波查詢信號(hào)，電子標(biāo)簽被讀寫(xiě)器微波能量激活，接受到微波信號(hào)后應(yīng)答并發(fā)出帶有標(biāo)簽數(shù)據(jù)信息的回波信號(hào)。射頻識(shí)別技術(shù)的基本特點(diǎn)是采用無(wú)線電技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)靜止的或移動(dòng)的物體進(jìn)行識(shí)別，達(dá)到確定待識(shí)別物體的身份、提取待識(shí)別物體的特征信息的目的。目前，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于汽車(chē)生產(chǎn)，交通運(yùn)輸控制管理，工業(yè)自動(dòng)化，倉(cāng)儲(chǔ)物流等諸多領(lǐng)域。

2.項(xiàng)目應(yīng)用

深圳市銓順宏科技有限公司，提供的 UHF 超高頻RFID 產(chǎn)品滿足該系統(tǒng)應(yīng)用。該系統(tǒng)是基于RFID技術(shù)的中外運(yùn)貨柜車(chē)車(chē)架管控系統(tǒng)，將在參考RFID在其他領(lǐng)域成功應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合中外運(yùn)貨柜車(chē)車(chē)架管理的自身需求，以自動(dòng)化、*性、穩(wěn)定性、可拓展性為原則，圍繞核心的業(yè)務(wù)需求，實(shí)現(xiàn)對(duì)貨柜車(chē)車(chē)架的自動(dòng)識(shí)別和跟蹤監(jiān)控。

本系統(tǒng)的核心是在貨柜車(chē)的車(chē)頭安裝RFID讀寫(xiě)器及RFID天線，在車(chē)架上安裝RFID電子標(biāo)簽，通過(guò)讀寫(xiě)器對(duì)電子標(biāo)簽的識(shí)別，來(lái)達(dá)到對(duì)車(chē)架的監(jiān)控管理。系統(tǒng)設(shè)計(jì)示意圖如下：

2.1 RFID電子標(biāo)簽

RFID電子標(biāo)簽安裝在車(chē)架靠近車(chē)頭位置，根據(jù)不同的車(chē)架結(jié)構(gòu)特征，選擇合適的安裝位置。同時(shí)，車(chē)架是金屬材質(zhì)，需采用抗金屬電子標(biāo)簽。為保證電子標(biāo)簽在車(chē)架的使用及儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中不被破壞，因充分利用車(chē)架自身的結(jié)構(gòu)，來(lái)達(dá)到對(duì)電子標(biāo)簽的保護(hù)。對(duì)確沒(méi)有保護(hù)位置的車(chē)架，在兼顧讀取性能的前提下，采用安裝金屬擋板或者緩沖橡膠的方式形成對(duì)標(biāo)簽的保護(hù)作用。

電子標(biāo)簽自帶3M雙面膠，且根據(jù)附著面的材質(zhì)和環(huán)境，選擇金屬粘合度高，耐高溫的進(jìn)口雙面膠，可直接粘貼在車(chē)架上，使用方便，性能可靠。

2.2 RFID天線

RFID天線安裝在車(chē)頭靠近車(chē)架的位置。因RFID天線本身體積比電子標(biāo)簽大，車(chē)頭上不易找到合適的具備保護(hù)作用的位置安裝，而車(chē)輛在日常的使用過(guò)程中，不可避免會(huì)出現(xiàn)磕碰事件，容易造成對(duì)安裝在車(chē)頭上的設(shè)備的損壞。為盡量避免這種意外損壞，本系統(tǒng)將采用邊框背面加厚金屬合金構(gòu)造的RFID天線，耐受能力大幅提升，工業(yè)環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)。 

2.3 RFID讀寫(xiě)器

UHF 超高頻RFID讀寫(xiě)器是本系統(tǒng)的核心設(shè)備，在貨柜車(chē)上面的應(yīng)用，應(yīng)能達(dá)到車(chē)規(guī)級(jí)應(yīng)用規(guī)范，包括防塵、防水、防振適應(yīng)能力，并能適應(yīng)電壓、電流的波動(dòng)，設(shè)備外殼必須堅(jiān)固耐用，抗腐蝕，適應(yīng)高低溫等戶外環(huán)境使用要求。

RFID讀寫(xiě)器可安裝在駕駛室中（所以上述示意圖中并未出現(xiàn)RFID讀寫(xiě)器），通過(guò)射頻電纜線與RFID天線連接，并實(shí)現(xiàn)對(duì)RFID標(biāo)簽信息的獲取，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)車(chē)架的監(jiān)管。

3.系統(tǒng)流程

系統(tǒng)使用前，需首先完成電子標(biāo)簽信息的初始化，根據(jù)中外運(yùn)對(duì)車(chē)架管理的規(guī)則或規(guī)范，將車(chē)架的識(shí)別碼寫(xiě)入到電子標(biāo)簽中，并將電子標(biāo)簽安裝到對(duì)應(yīng)的車(chē)架上，完成初始數(shù)據(jù)信息的建立。

本系統(tǒng)中，RFID讀寫(xiě)器通過(guò)串口與車(chē)載終端連接，RFID讀取到的數(shù)據(jù)將實(shí)時(shí)上傳給車(chē)載終端。

貨柜車(chē)輛啟動(dòng)后，RFID讀寫(xiě)器開(kāi)始進(jìn)入工作狀態(tài)；當(dāng)安裝有RFID電子標(biāo)簽的車(chē)架與車(chē)頭完成連接后，電子標(biāo)簽進(jìn)入讀寫(xiě)器識(shí)別范圍，讀寫(xiě)器即將讀取到的數(shù)據(jù)反饋給車(chē)載終端，車(chē)載終端經(jīng)過(guò)處理后將數(shù)據(jù)發(fā)送給后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)，完成車(chē)架的“上車(chē)任務(wù)”。

車(chē)架完成“上車(chē)任務(wù)”后，RFID讀寫(xiě)器可根據(jù)系統(tǒng)要求，每間隔一段時(shí)間將讀取到的標(biāo)簽信息上車(chē)給車(chē)載終端，實(shí)時(shí)更新車(chē)架的工作狀態(tài)。

車(chē)架完成任務(wù)后，即被調(diào)離，車(chē)架上的RFID電子標(biāo)簽將離開(kāi)RFID讀寫(xiě)器的閱讀范圍，此時(shí)，RFID讀寫(xiě)器無(wú)法檢測(cè)到電子標(biāo)簽的存在，車(chē)載終端接受不到讀寫(xiě)器返回的標(biāo)簽信息，即判斷車(chē)架完成“下車(chē)”操作。車(chē)架的一個(gè)完整工作周期結(jié)束，系統(tǒng)實(shí)時(shí)更新并保存這些信息，達(dá)到對(duì)車(chē)架的實(shí)時(shí)監(jiān)管目的。

本系統(tǒng)，RFID讀寫(xiě)器需具有較寬的功率調(diào)整范圍，以通過(guò)對(duì)功率的調(diào)整，在不影響讀取性能的前提下，保障不會(huì)誤讀到別的車(chē)架電子標(biāo)簽。

4.硬件設(shè)備

本系統(tǒng)基于超高頻無(wú)源RFID技術(shù)，硬件設(shè)備包括RFID電子標(biāo)簽、RFID天線和RFID讀寫(xiě)器。

4.1 RFID讀寫(xiě)器

ThingMagic-Vega是一款車(chē)規(guī)級(jí) 超高頻RFID叉車(chē)讀寫(xiě)器，它通過(guò)了汽車(chē)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：TS16949 ， 內(nèi)嵌高性能M5e UHF RFID模塊，滿足于惡劣環(huán)境作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求，非常適合部署于叉車(chē)和各類(lèi)汽車(chē)應(yīng)用上。 

• 支持EPCglobal Gen2（ISO 18000-6C）與抗碰撞，DRM，和先 進(jìn)的抗干擾;

• 三個(gè)反向TNC天線端口支持單站50 Ohm天線;

• 9Pin系列連接器,支持RS232與異步數(shù)據(jù)傳輸速率高達(dá)921.6 kbps;

• 2個(gè)通用輸入和一個(gè)輸出,可以通過(guò)Molex連接器;

• 確認(rèn)滿足車(chē)載標(biāo)準(zhǔn);

• 無(wú)誤的Reader性能在車(chē)輛與數(shù)以百計(jì)的標(biāo)記的資產(chǎn)如工具、電子和IT設(shè)備,設(shè)備備件。

4.2 RFID天線

RFA915-6H70A 特殊化設(shè)計(jì)的RFID叉車(chē)天線，可適用于叉車(chē)、AGV等移動(dòng)作業(yè)，安裝空間小，讀取性能要求高的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)。該款天線具有高增益、低駐波等特點(diǎn)，產(chǎn)品體積小巧，并采用防水圈與硅膠雙重防水設(shè)計(jì)，可適應(yīng)惡劣的作業(yè)環(huán)境，同時(shí)，外殼采用加強(qiáng)筋位設(shè)計(jì)，可承受一定的碰撞要求，可方便靈活地應(yīng)用于叉車(chē)、AGV等工業(yè)化現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)中。

• 小型化的設(shè)計(jì)，尺寸只有128x128x20mm，體積小巧，安裝靈活，可匹配適應(yīng)各類(lèi)叉車(chē)、AGV等設(shè)備上的安裝；

• 優(yōu)異的產(chǎn)品性能，小尺寸也可達(dá)到＞6dBic的增益設(shè)計(jì)，無(wú)論是遠(yuǎn)距離，還是多標(biāo)簽讀取，都能較好的完成；

• 天線饋線點(diǎn)可選中心出，也可選側(cè)面出，多樣的出線方式可以更好的適應(yīng)在緊湊的叉車(chē)前端安裝，利于天線的保護(hù)，大限度較小損壞的幾率。

4.3 RFID手持機(jī)

W9900A-X是一款基于安卓系統(tǒng)開(kāi)發(fā)，集1D 或 2D 條形碼掃描、4G 全網(wǎng)通、GPRS 、WIFI、BLUETOOTH 、RFID 功能于一體的便攜式工業(yè)級(jí)rfid智能數(shù)據(jù)采集設(shè)備，界面友好，操作簡(jiǎn)便，可幫助工作人員快速靈活的完成倉(cāng)庫(kù)內(nèi)，包括尾盤(pán)修改、拆零作業(yè)等日常移動(dòng)作業(yè)，同時(shí)，應(yīng)用ThingMagic RFID模塊的高性能，可輔助用于倉(cāng)庫(kù)內(nèi)貨物的盤(pán)點(diǎn)作業(yè)。

• 采用 5.0 寸 IPS 屏, 分辨率 720*1280, 高清全視角，陽(yáng)光下可見(jiàn)，并搭配高性能大猩猩三代二次強(qiáng)

化玻璃，支持多點(diǎn)電容觸摸屏；

• 用戶可根據(jù)實(shí)際需求選擇不同功能模塊，實(shí)現(xiàn)對(duì)一維碼、二維碼、RFID 數(shù)據(jù)的采集，并通過(guò) USB、

GPRS、4G、WIFI、藍(lán)牙等多種有線無(wú)線通信方式，實(shí)現(xiàn)采集數(shù)據(jù)的快速有效傳輸；

• 采用 ANDROID 7.0 嵌入式操作系統(tǒng)，界面友好，操作簡(jiǎn)單，使用便捷，掃描、識(shí)別結(jié)果直觀；

• 設(shè)備輕便， 適合單手工作，可靈活地應(yīng)用于任何環(huán)境，簡(jiǎn)化業(yè)務(wù)運(yùn)作流程，提高工作效率。

深圳市銓順宏科技作為RFID領(lǐng) 導(dǎo)品牌，在向各大運(yùn)營(yíng)商/集成商提供ThingMagic全系列產(chǎn)品的同時(shí)，致力于配合運(yùn)營(yíng)商/集成商將ThingMagic--超高頻RFID設(shè)備應(yīng)用到車(chē)輛管理、智慧交通、航空航運(yùn)、倉(cāng)儲(chǔ)物流、服裝零售、生產(chǎn)制造、防偽溯源等更多領(lǐng)域各種應(yīng)用中。