高洪濤 周利珍

摘 要：主要介紹了針對目前水利水電行業(yè)較為復雜和繁瑣的混凝土計量方式，設(shè)計出了一種基于射頻識別（RFID）的混凝運輸車輛自動化統(tǒng)計系統(tǒng)。實驗證明，該系統(tǒng)能準確的記錄每車次的各種信息參數(shù)，滿足各方面管理的需求。

關(guān)鍵詞：射頻識別（RFID，Radio Frequency Identification）；系統(tǒng)設(shè)計；混凝土方量統(tǒng)計

以往車輛管理及統(tǒng)計混凝土運輸量絕大部分都是依靠人工，每運輸一次就登記累加一次，然后在規(guī)定時間點收集、匯總。這樣的形式，不僅增加了人工投入，還會因為人工長時間疲勞工作而造成的錯記、漏記、多記，甚至是虛報現(xiàn)象，為數(shù)據(jù)統(tǒng)計造成諸多麻煩。而采用RFID電子標簽后，所有數(shù)據(jù)統(tǒng)計均由信息處理系統(tǒng)自動完成而無需人工干預(yù)，為運輸費用支付提供了科學依據(jù)。

RFID射頻識別技術(shù)是從上世紀80年代發(fā)展起來，并逐步走向成熟的一項自動識別技術(shù)， 90年代后期，隨著電子信息技術(shù)的發(fā)展而得到蓬勃發(fā)展。在當今社會中，RFID技術(shù)已經(jīng)與我們息息相關(guān)，如第二代公民身份證、ETC不停車收費統(tǒng)、RFID門禁系統(tǒng)、RFID-SIM手機錢包、RFID停車場、RFID門票、公交智能卡等， RFID的應(yīng)用已相當廣泛。

文章提出了基于RFID的混凝土運輸車輛自動化統(tǒng)計系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以有效收集混凝土裝載、運輸、卸載等各個環(huán)節(jié)的信號。

1 RFID技術(shù)及系統(tǒng)

RFID技術(shù)起步較早， 按工作頻率的不同，RFID技術(shù)可分為低頻（LF）、高頻（HF）、超高頻（UHF）和微波頻段（MW）四種。

典型的射頻識別系統(tǒng)包括三部分：讀寫器、射頻卡及天線。讀寫器也稱收發(fā)器或詢問器，它由發(fā)射單元、接收單元、信號處理控制單元和電源等組成。它通過天線向RFID卡發(fā)送射頻調(diào)制信號（也稱詢問信號），同時通過天線接收從RFID卡返回的載有RFID卡中信息的射頻調(diào)制信號（也稱應(yīng)答信號），經(jīng)處理后傳給智能控制設(shè)備。射頻卡也稱應(yīng)答器或電子標簽，它的幾個主要模塊集成到一塊芯片中，完成與讀寫器通信，芯片上有存儲空間用來儲存識別號碼或其他各種設(shè)定數(shù)據(jù)等。芯片外圍僅需連接天線，可以作為人員的身份識別卡或貨物的標識卡。RFID系統(tǒng)工作時，RFID讀寫器通過天線發(fā)送出一定頻率的射頻信號 ，當RFID卡進入該磁場時產(chǎn)生感應(yīng)電流獲得能量，處于激活狀態(tài)，同時利用此能量發(fā)送出自身編碼等信息通過卡內(nèi)置發(fā)送天線發(fā)送出去，系統(tǒng)接收天線接收到從射頻卡發(fā)送來的載波信號，經(jīng)天線調(diào)節(jié)器傳送到讀寫器，讀寫器讀取信息并解碼后獲得卡內(nèi)數(shù)據(jù)；當寫數(shù)據(jù)時，讀寫器通過發(fā)射特定頻率的無線電波傳送寫指令信息和所寫數(shù)據(jù)給 RFID卡，RFID卡則按照指定的地址把數(shù)據(jù)寫入RFID卡。

圖1 RFID系統(tǒng)組成

2 系統(tǒng)設(shè)計

系統(tǒng)充分利用RFID電子標簽非接觸即可感應(yīng)的特性，由設(shè)在運輸車輛上的車輛上的RFID電子標簽、RFID感應(yīng)天線、RFID讀寫器及RFID手持式終端等組成。

在混凝土拌合樓運輸車?？坎⒌却b料的地方埋設(shè)感應(yīng)天線，并與RFID讀卡器相連接，RFID讀卡器通過TCP/IP方式與信息處理中心雙向通訊；RFID電子標簽安裝在對應(yīng)車輛合適位置，確保能被感應(yīng)天線正確讀取和寫入數(shù)據(jù)。

裝有混凝土的車輛到達裝料點，等待裝運混凝土時，感應(yīng)天線激活RFID電子標簽，RFID電子標簽通過自身天線以無線電波方式發(fā)射需要存儲的數(shù)據(jù)，如前一車運輸方量、混凝土標號、運輸目的地等信息，感應(yīng)天線撲捉到無線電波，將信號送至RFID讀卡器，經(jīng)RFID讀卡器經(jīng)解碼等信號處理后，通過TCP/IP網(wǎng)絡(luò)傳送到信息處理中心，信息處理中心后臺數(shù)據(jù)庫記錄下數(shù)據(jù)，同時發(fā)出一個需要RFID電子標簽存儲的信息，如運輸方量、混凝土標號、運輸目的地、質(zhì)檢是否合格等信息，信息反向經(jīng)TCP/IP網(wǎng)絡(luò)傳至RFID讀卡器，讀卡器再經(jīng)過編碼通過感應(yīng)天線發(fā)出無線電波，RFID電子標簽收到電波后激活，并經(jīng)數(shù)據(jù)校對后寫入對應(yīng)信息。

圖2

在混凝土輸送目的地，施工管理人員可通過手持式移動終端，讀取混凝土運輸車輛上設(shè)置的RFID電子標簽信息，檢查車輛裝載混凝土標號、方量、是否合格等信息，實現(xiàn)對混凝土運輸車輛的裝車及卸車的數(shù)據(jù)及時監(jiān)控，并實時通過無線聯(lián)網(wǎng)上傳相關(guān)數(shù)據(jù)至信息處理中心集中存儲，實現(xiàn)自動化的控制、減少人工作業(yè)、提高了混凝土運輸車輛統(tǒng)計自動化程度。管理人員可以在信息中心查閱任意時間段的混凝土運輸總量、每月（每日、每班）運輸總數(shù)等施工信息，能更科學、合理的安排下一環(huán)節(jié)工作計劃，為施工及管理提供了方便。

3 結(jié)束語

近年來，射頻識別技術(shù)以其特有的優(yōu)勢，逐漸在社會眾多領(lǐng)域開始應(yīng)用，如工業(yè)自動化控制、商業(yè)自動化和交通運輸、商品零售、物流控制管理等領(lǐng)域，深入到生活中的方方面面，如身份證、公交卡、超市、小區(qū)門禁等，處處可以見到，同時也給人們帶來了很大的便利。

RFID技術(shù)對改善人們的生活質(zhì)量、提高企業(yè)經(jīng)濟效益起到了重要作用， RFID技術(shù)通過與二維條碼、指紋生物識別信息識別技術(shù)的融合，在公共信息安全方面發(fā)揮了重要作用，同時也大幅提高了社會信息化水平。在不遠的將來可以預(yù)見，RFID技術(shù)將向智能化、模塊化、小型化發(fā)展，將使RFID信息更加安全，使用更加方便、快捷和廣泛。

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