何府強

摘要：軍隊信息化建設水平不斷得到提高，但其重點和發(fā)展方向存在很多不足，信息處理的網(wǎng)絡化水平較低，特別是在裝備管理方面，還不能充分利用現(xiàn)有網(wǎng)絡技術及時、準確地處理各類裝備管理信息，難以為首長或決策機構提供全而可靠的信息服務。為了適應現(xiàn)代信息技術發(fā)展的需要、緊跟世界武器裝備管理信息綜合處理的發(fā)展潮流，根據(jù)軍隊裝備管理實際和現(xiàn)代電子技術、無線射頻識別技術（RFID）和網(wǎng)絡技術，本文探索分析了RFID技術在軍隊裝備方面的應用，能夠有效克服現(xiàn)有管理中存在的武器裝備丟失不能及時報警、數(shù)質量難以適時統(tǒng)計等實際問題，使軍隊裝備管理能夠真正不斷向科學化、信息化邁進。

關鍵詞：RFID 裝備管理 應用領域

無線射頻識別技術（RFID）是20世紀90年代開始興起的一種自動識別技術。無線射頻識別是利用射頻信號通過空間耦合（交變磁場或電磁場）實現(xiàn)無接觸信息傳遞，并通過所傳遞的信息實現(xiàn)對目標進行自動識別的一項技術。識別工作無須人工干預，可工作于各種惡劣環(huán)境。由于“RFID”技術識別不需要直接對準，可穿透物體的特點，可用來識別高速運動物體，并可同時識別多個電子標簽，操作快捷方便。電子標簽由電磁場耦合天線及芯片組成，每個RFID標簽具有惟一的電子編碼，粘貼在物體上用于標識目標對象，簡稱智能標簽或電子標簽;讀寫器與電子標簽可按約定的通信協(xié)議互傳信息。通常的情況下，讀寫器向電子標簽發(fā)送指令和電磁波，電子標簽接收到電磁波能量后，供標簽工作，根據(jù)收到的讀寫器的指令，標簽將存于內存內用于標識自己身份的數(shù)據(jù)回傳給讀寫器;天線作為RFID標簽和讀寫器間傳遞射頻信號的換能器。當然無線射頻識別系統(tǒng)還需具備數(shù)據(jù)傳輸和處理功能。RFID通信是在無接觸方式下，利用交變磁場或電磁場的空間耦合及射頻信號調制與解調技術實現(xiàn)的。電子標簽通常由標簽天線（或線圈）和標簽芯片組成，它分為無源標簽。半無源標簽和有源標簽三種類型。標簽芯片相當于一個具有無線收發(fā)功能、存貯功能和處理功能的單片機系統(tǒng)。從純技術的角度來說，無線射頻識別技術的核心在電子標簽，讀寫器是根據(jù)電子標簽的設計而設計的。閱讀距離，也稱為作用距離是無線射頻識別系統(tǒng)的另一主要性能指標。范圍從Om - lOOm左右不等。

無線射頻識別技術以其無接觸識別的獨特優(yōu)勢，使短距離射頻識別被標識的物品不怕油漬、灰塵污染等惡劣環(huán)境，所以可在惡劣環(huán)境下替代條形碼，例如用在工廠的流水線上跟蹤物體。長距射頻識別產品多用于交通上，識別距離可達幾十米，如自動收費或識別車輛身份等。隨著大規(guī)模集成電路技術的進步以及生產規(guī)模的不斷擴大，無線射頻識別產品的成本將不斷地降低，其應用將越來越廣泛。在北美.歐洲、大洋洲.亞太地區(qū)及非洲南部，無線射頻識別技術被廣泛應用于業(yè)自動化、商業(yè)自動化、交通運輸控制管理等眾多領域：汽車、火車等交通監(jiān)控;高速公路自動收費系統(tǒng);停車場管理系統(tǒng);物品管理;流水線生產自動化安全出入檢查;倉儲管理;動物管理;車輛防盜等。

1系統(tǒng)設計

1.1 RFID系統(tǒng)基本組成

RFID系統(tǒng)通常由電子標簽、讀寫器、天線和信號傳輸設備四部分組成。

1、電子標簽（即射頻卡）：電子標簽由無線收發(fā)電路、存儲器、控制器和卡內內置天線組成，存儲器內存儲有電子標簽編碼信息和被標識物體的基本信息，電子標簽可粘貼在被標識物品的表面，也可植于其中，當讀寫器發(fā)出電磁波時，電子標簽天線獲得感應信號，經(jīng)內部整流電路整流后供芯片各部件工作，它將存儲的信息通過天線向外發(fā)射，供讀寫器獲取。電子標簽加工精度高，體積小，封閉形勢多樣。

2、閱讀器：讀取（在讀寫卡中還可以寫入）標簽信息的設備。讀寫器由控制器、收發(fā)電路、接口電路、存儲器、顯示器和天線等部分組成，是可以利用射頻技術讀（寫）電子標簽信息的設備。當讀寫器開始工作時，發(fā)射電磁信號尋找附近有無電子標簽，當標簽距離達到識讀范圍時，讀寫器即會讀出該電子標簽信息，信息可以通過計算機以及網(wǎng)絡系統(tǒng)進行管理和傳輸。

3、天線：在標簽和讀取器間傳遞射頻信號。

4、信號傳輸設備：信號傳輸設備主要是指通過閱讀器的RS232、RS485接口或無線數(shù)傳設備與外部計算機（上位機主系統(tǒng)）連接，進行數(shù)據(jù)交換。

無線射頻識別技術與現(xiàn)有的條形碼、數(shù)字水印等自動識別技術相比，RFID技術在數(shù)據(jù)處理、安全認證、讀寫速度、工作環(huán)境要求等方面具有如下優(yōu)點：

（1）非接觸性。電子標簽通過無線電波工作，在讀寫時處于非接觸狀態(tài)，閱讀距離從幾厘米到幾十米，這是RFID技術的最大優(yōu)點。

（2）自動化。標簽識別過程無須人工干預，容易實現(xiàn)自動化。

（3）讀寫速度快。不同于，條碼技術需要將圖像信號轉換成數(shù)字后從數(shù)據(jù)庫中對比才可識別，RFID系統(tǒng)對標簽的讀寫和處理的合是數(shù)字信號，處理速度快，可識別被標識的高速運動物體并可同時識別多個標簽。

（4）使用環(huán)境要求低。條碼等技術需要直接對準，識別的對你為圖片，當圖片上有污漬時便難以識別;由于RFID系統(tǒng)讀寫無需接觸，所以RFID系統(tǒng)具有高可靠性和高耐用性，可穿透物體識別，使用環(huán)境需要低。

（5）信息容量大。RFID電子標簽通過存儲電路存儲，存儲容量可達2的96次方以上，所以世界上每一種商品都可以擁有獨一無二的電子標簽識別碼。

（6）安全加密性能好。電子標簽具有密碼保護功能，存儲的數(shù)據(jù)可采用RSA、DES、MD5、DSA等算法實現(xiàn)加密，其次讀寫器與電子標簽問相互認證，實現(xiàn)通信和存儲的安全，保證了信息的安全性和可靠性。

1.2系統(tǒng)可行性分析

本系統(tǒng)采用的RFID技術，國內外已在物流領域大量應用，事實證明，RFID對物體身份的標識作用明顯，比傳統(tǒng)的條碼技術、數(shù)字水印技術等相比有如下優(yōu)點：

①非接觸式讀寫，最遠距離可達100米，無需精確對準方向。

②可抗各種惡劣環(huán)境，如海運貨輪、碼頭、倉庫、高速公路、哨位等。

④可對運動物體讀寫，最高運動速度可達120km/小時。

④讀寫過程無需人工干預，可完成自動數(shù)據(jù)采集。

⑤極高的安全性，難于仿冒和篡改。

⑥讀寫速率高，可同時讀取多個標簽。

⑦數(shù)據(jù)存儲量大，最高可達數(shù)十兆，適于槍械等特殊裝備的標記。

2.3 系統(tǒng)安全性分析

系統(tǒng)安全是武器裝備信息化管理的生命，系統(tǒng)的安全性和可靠性是提高系統(tǒng)生命力的根源，安全性不可靠，任何形式的管理手段將失去可用性。本系統(tǒng)的安全性主要基于以下三個方面：

1、基于專網(wǎng)運行，降低被攻擊的風險

本系統(tǒng)主要是用于單位內部的武器裝備管理，不與外部互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)，傳輸數(shù)據(jù)通過分組密碼算法進行加密，定期更換密鑰，增加防火墻，提高了系統(tǒng)的安全系數(shù)。

2、增加防破壞功能，克服人為破壞隱患

硬件電路高度集成化，通過單片機功能強大，設計靈活，工作可靠的這一特點，在電路中增加了防破壞電路和電弱提醒電路，并將采集的防破壞發(fā)信發(fā)送到服務器，實現(xiàn)多級聯(lián)管，克服了系統(tǒng)被人為破壞的隱患，提高了系統(tǒng)的安全性和可靠性。

3、選用成熟數(shù)據(jù)庫，加強用戶權限管理

由于武器裝備信息化管理系統(tǒng)涉及部隊裝備實力，信息的保密性要求及高，因而在系統(tǒng)設計時，要求系統(tǒng)進行嚴格的用戶權限管理，只有授權的用戶才能訪問和查詢相應的信息。用戶注冊必須經(jīng)過審批并獲的注冊信息方可進行注冊。系統(tǒng)所選用的SQL SERVER 2000數(shù)據(jù)庫具有較好的安全性設置。

2 應用領域

RFID系統(tǒng)可以應用在裝備的倉儲管理中，這樣可以高效地管理倉儲裝備的流動信息，還可以監(jiān)視裝備的一切信息。當需要調用裝備時，裝備在某個時間段的位置、狀態(tài)和調用情況經(jīng)過裝備流經(jīng)地的讀寫器的操作，都可以在裝備實力數(shù)據(jù)庫中得到體現(xiàn)。這樣監(jiān)控中心可以了解到裝備的各種實時信息。

當需要維護或者進廠維修時，可以通過便攜式RFID終端對裝備進行更新標簽的操作，之后將裝備實力數(shù)據(jù)庫中的裝備數(shù)據(jù)進行實時更新，并可以生成報告，方便查閱裝備的維護、維修情況。

此外，在裝備的運輸過程中、追蹤監(jiān)控過程中，都可以引入RFID技術。通過在裝備管理中引入RFID技術，可以簡化業(yè)務工作流程、改善清查裝備的質量、降低運作成本。

3 結束語

本文介紹了RFID技術的原理，設計了一套應用于裝備管理的RFID系統(tǒng)，并闡述了其運行機制。最后介紹了RFID技術的安全機制和應用領域。RFID技術為裝備管理和保障模式帶來變革，與任何一項新技術的產生和應用一樣，這需要我們擴寬思路、開拓視野，時刻關注應用發(fā)展的進展及研究方向，將RFID的推廣應用真正落到實處，提高裝備管理水平和效率、降低保障成本，不斷提升軍隊戰(zhàn)斗力。

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