王睿斐

摘 要 用RFID超高頻讀寫(xiě)器系統(tǒng)功能可以準(zhǔn)確高效的監(jiān)管服裝生產(chǎn)過(guò)程，包括服裝信息，數(shù)據(jù)整合分析，數(shù)據(jù)傳遞，標(biāo)簽設(shè)備管理和系統(tǒng)管理等方面的監(jiān)管和應(yīng)用，本文分析了服裝行業(yè)的RFID讀寫(xiě)器系統(tǒng)的背景和需求分析，并設(shè)計(jì)了RFID讀寫(xiě)器系統(tǒng)硬件和軟件部分。

關(guān)鍵詞 RFID；服裝行業(yè)；讀寫(xiě)器

中圖分類(lèi)號(hào) TP3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1674-6708（2016）161-0066-02

1 背景簡(jiǎn)介

中國(guó)作為13億人口的大國(guó)，是全世界最大的服裝消費(fèi)國(guó)和生產(chǎn)國(guó)。近幾年，中國(guó)的服裝行業(yè)潮流頻繁變換，加上季節(jié)更替的因素，造成大量服裝的種類(lèi)、款式不斷地快速改變。服裝行業(yè)的變化發(fā)展也大大推動(dòng)了中國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，它一直為中國(guó)出口創(chuàng)匯做出了巨大的貢獻(xiàn)。同時(shí)中國(guó)也成為了全世界最大的服裝生產(chǎn)加工基地，約30%的服裝會(huì)是中國(guó)制造。因此，這種服裝行業(yè)的快速服務(wù)特性決定了它是需要一套行之有效的管理系統(tǒng)進(jìn)行倉(cāng)庫(kù)盤(pán)點(diǎn)和零售活動(dòng)。在服裝行業(yè)使用RFID超高頻電子標(biāo)簽可以極大方便生產(chǎn)、銷(xiāo)售和管理環(huán)節(jié)，管理者能夠準(zhǔn)確、高效的定位問(wèn)題可能出現(xiàn)的地方。在生產(chǎn)過(guò)程中，利用RFID電子標(biāo)簽可以管理、控制生產(chǎn)進(jìn)度及調(diào)度，記錄不同的工序和工段實(shí)際產(chǎn)生的結(jié)果，通過(guò)RFID專(zhuān)業(yè)讀寫(xiě)器記錄進(jìn)RFID電子標(biāo)簽芯片內(nèi)，再利用應(yīng)用軟件和網(wǎng)絡(luò)將所有信息匯總整理，出貨和運(yùn)輸時(shí)根據(jù)之前匯總的信息進(jìn)行盤(pán)點(diǎn)，直至服裝最后的銷(xiāo)售環(huán)節(jié)。每一件服裝對(duì)應(yīng)的一枚合格RFID電子標(biāo)簽均可以包含所有從源頭到售出的信息數(shù)據(jù)。

2 基于服裝行業(yè)的RFID讀寫(xiě)器系統(tǒng)的需求分析

大批量使用的RFID電子標(biāo)簽可以解決服裝零售業(yè)兩大難題：一是商品斷貨；二是因?yàn)楣?yīng)鏈管理混亂和盜竊造成的損耗?，F(xiàn)如今沃爾瑪、麥德龍，瑪莎，ZARA和H&M等快銷(xiāo)品牌公司，正在大量使用RFID電子標(biāo)簽已經(jīng)使其成為物聯(lián)網(wǎng)中重要的角色。RFID技術(shù)RFID電子標(biāo)簽在服裝單品級(jí)的管理上，利用標(biāo)簽內(nèi)芯片可讀可寫(xiě)的功能，對(duì)生產(chǎn)到銷(xiāo)售均可以更透明化、數(shù)據(jù)化地進(jìn)行管理，同時(shí)也可實(shí)施防偽措施，倉(cāng)儲(chǔ)物流和銷(xiāo)售中的大宗貨物。一個(gè)合格并且符合實(shí)際需求的RFID讀寫(xiě)器系統(tǒng)功能應(yīng)包括監(jiān)管生產(chǎn)過(guò)程，監(jiān)管服裝信息，數(shù)據(jù)整合分析，數(shù)據(jù)傳遞，標(biāo)簽設(shè)備管理和系統(tǒng)管理等方面。該系統(tǒng)物理結(jié)構(gòu)如圖1。

3 基于服裝行業(yè)的RFID讀寫(xiě)器系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)

本文中的硬件系統(tǒng)是模塊化設(shè)計(jì)，包括控制單元模塊和射頻接口模塊，以ARM7作為主控單元進(jìn)行外圍擴(kuò)展設(shè)計(jì)。

在該系統(tǒng)中，主控部分由嵌入式微處理器來(lái)替代上位機(jī)，該設(shè)計(jì)的微處理器系統(tǒng)中嵌入式CPU配置達(dá)到ARM7標(biāo)準(zhǔn)，符合運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)，此電路板的主控芯片使用Impinj R1000?；谠撝骺匦酒瑢?shí)現(xiàn)的ARM7功能電路，主要是為外圍電路和接口提供信號(hào)。射頻采集處理器采用的是ARM7，它的MAC射頻采集處理器是整個(gè)系統(tǒng)的核心部分，負(fù)責(zé)接收超高頻讀寫(xiě)器天線(xiàn)接收到的信號(hào)解調(diào)后發(fā)送至主控芯片，可實(shí)現(xiàn)920MHz～925MHz超高頻段的操作，符合EPCglobal、ISO 18000-63和Gen2V2協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)協(xié)議完成所有命令的操作，與主機(jī)之間的通信為異步串行通信口UART RS-232或以太網(wǎng)接口。

當(dāng)整個(gè)硬件系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，系統(tǒng)對(duì)主控單元的控制和通信都是通過(guò)異步串行通信口UART RS-232或以太網(wǎng)接口完成的。讀寫(xiě)器另一端與讀寫(xiě)器天線(xiàn)相連接，利用天線(xiàn)的輸出端，把信號(hào)調(diào)制到載波上面發(fā)送，載波信號(hào)頻率為超高頻段。當(dāng)RFID超高頻服裝標(biāo)簽感應(yīng)到讀寫(xiě)器天線(xiàn)發(fā)送出的載波信號(hào)之后，會(huì)反饋信號(hào)給讀寫(xiě)器天線(xiàn)接收端，主控單元會(huì)對(duì)讀寫(xiě)器天線(xiàn)接收到的信號(hào)進(jìn)行調(diào)解，并對(duì)相應(yīng)的指令進(jìn)行操作，完成所有命令。

在設(shè)計(jì)的整個(gè)硬件系統(tǒng)中，硬件系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)參數(shù)為：供電電壓5V，讀寫(xiě)距離為0m～7m，工作頻率860MHz～960MHz，通信速率32-bit/5ms，電子標(biāo)簽可重復(fù)寫(xiě)入10萬(wàn)次，工作溫度-20℃～55℃，存儲(chǔ)溫度為-20℃～85℃。

4 基于服裝行業(yè)的RFID讀寫(xiě)器系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)

軟件系統(tǒng)開(kāi)發(fā)環(huán)境為Visual Studio 2010，使用net2.0開(kāi)發(fā)的。Impinj的SDK開(kāi)發(fā)工具包，RFID讀寫(xiě)器必須與應(yīng)用系統(tǒng)中的相關(guān)服務(wù)器連接，連接方式為T(mén)CP/IP尋址。對(duì)系統(tǒng)中應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)，主要是完成讀取服裝標(biāo)簽信息和寫(xiě)入數(shù)據(jù)的基本功能。對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)的使用來(lái)說(shuō)，第一步是讀取服裝標(biāo)簽，按照設(shè)計(jì)的讀取距離要求是0m～7m，只要服裝標(biāo)簽在該區(qū)域內(nèi)，那么服裝標(biāo)簽就可以與超高頻讀寫(xiě)器相互通信。在讀取時(shí)，可以讀到超高頻電子標(biāo)簽芯片在出廠時(shí)的設(shè)置數(shù)據(jù)。讀取之后，按照服裝零售商的要求再進(jìn)行數(shù)據(jù)重新寫(xiě)入，即初始化操作。在這個(gè)過(guò)程中可以加入公司標(biāo)識(shí)、產(chǎn)品信息等內(nèi)容。當(dāng)被初始化的電子標(biāo)簽被終端讀寫(xiě)器讀取時(shí)，可以獲得初始化時(shí)所包含的所有數(shù)據(jù)，可以讓使用者精確地辨別服裝個(gè)體和唯一性，在單品級(jí)物品管理上具有很大優(yōu)勢(shì)。如遇到非授權(quán)的寫(xiě)碼操作，設(shè)置過(guò)讀寫(xiě)保護(hù)狀態(tài)，則可以有效的防止偽造等違法銷(xiāo)售手段。RFID超高頻讀寫(xiě)器工作流程如圖2。

5 結(jié)論

我國(guó)是服裝使用大國(guó)，有巨大的市場(chǎng)占有率，運(yùn)用RFID超高頻電子標(biāo)簽管理技術(shù)可以更容易的實(shí)現(xiàn)服裝的生產(chǎn)、進(jìn)出口活動(dòng)。本文分析了服裝行業(yè)的RFID讀寫(xiě)器系統(tǒng)的需求，根據(jù)需求分析設(shè)計(jì)了RFID讀寫(xiě)器系統(tǒng)硬件和軟件部分。本文設(shè)計(jì)的RFID讀寫(xiě)器系統(tǒng)可以使服裝管理更加簡(jiǎn)便，操作性更強(qiáng)。

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