高洪濤 周利珍

摘 要：主要介紹了針對(duì)目前水利水電行業(yè)較為復(fù)雜和繁瑣的混凝土計(jì)量方式，設(shè)計(jì)出了一種基于射頻識(shí)別（RFID）的混凝運(yùn)輸車輛自動(dòng)化統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)證明，該系統(tǒng)能準(zhǔn)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(shí)別（RFID，Radio Frequency Identification）；系統(tǒng)設(shè)計(jì)；混凝土方量統(tǒng)計(jì)

以往車輛管理及統(tǒng)計(jì)混凝土運(yùn)輸量絕大部分都是依靠人工，每運(yùn)輸一次就登記累加一次，然后在規(guī)定時(shí)間點(diǎn)收集、匯總。這樣的形式，不僅增加了人工投入，還會(huì)因?yàn)槿斯らL(zhǎng)時(shí)間疲勞工作而造成的錯(cuò)記、漏記、多記，甚至是虛報(bào)現(xiàn)象，為數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)造成諸多麻煩。而采用RFID電子標(biāo)簽后，所有數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)均由信息處理系統(tǒng)自動(dòng)完成而無(wú)需人工干預(yù)，為運(yùn)輸費(fèi)用支付提供了科學(xué)依據(jù)。

RFID射頻識(shí)別技術(shù)是從上世紀(jì)80年代發(fā)展起來(lái)，并逐步走向成熟的一項(xiàng)自動(dòng)識(shí)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(dāng)今社會(huì)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(fèi)統(tǒng)、RFID門禁系統(tǒng)、RFID-SIM手機(jī)錢包、RFID停車場(chǎng)、RFID門票、公交智能卡等， RFID的應(yīng)用已相當(dāng)廣泛。

文章提出了基于RFID的混凝土運(yùn)輸車輛自動(dòng)化統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以有效收集混凝土裝載、運(yùn)輸、卸載等各個(gè)環(huán)節(jié)的信號(hào)。

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(shí)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(wèn)器，它由發(fā)射單元、接收單元、信號(hào)處理控制單元和電源等組成。它通過(guò)天線向RFID卡發(fā)送射頻調(diào)制信號(hào)（也稱詢問(wèn)信號(hào)），同時(shí)通過(guò)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(hào)（也稱應(yīng)答信號(hào)），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(biāo)簽，它的幾個(gè)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(chǔ)空間用來(lái)儲(chǔ)存識(shí)別號(hào)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(shí)別卡或貨物的標(biāo)識(shí)卡。RFID系統(tǒng)工作時(shí)，RFID讀寫器通過(guò)天線發(fā)送出一定頻率的射頻信號(hào) ，當(dāng)RFID卡進(jìn)入該磁場(chǎng)時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流獲得能量，處于激活狀態(tài)，同時(shí)利用此能量發(fā)送出自身編碼等信息通過(guò)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(lái)的載波信號(hào)，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(dāng)寫數(shù)據(jù)時(shí)，讀寫器通過(guò)發(fā)射特定頻率的無(wú)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(jì)

系統(tǒng)充分利用RFID電子標(biāo)簽非接觸即可感應(yīng)的特性，由設(shè)在運(yùn)輸車輛上的車輛上的RFID電子標(biāo)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(yùn)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(guò)TCP/IP方式與信息處理中心雙向通訊；RFID電子標(biāo)簽安裝在對(duì)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(dá)裝料點(diǎn)，等待裝運(yùn)混凝土?xí)r，感應(yīng)天線激活RFID電子標(biāo)簽，RFID電子標(biāo)簽通過(guò)自身天線以無(wú)線電波方式發(fā)射需要存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)，如前一車運(yùn)輸方量、混凝土標(biāo)號(hào)、運(yùn)輸目的地等信息，感應(yīng)天線撲捉到無(wú)線電波，將信號(hào)送至RFID讀卡器，經(jīng)RFID讀卡器經(jīng)解碼等信號(hào)處理后，通過(guò)TCP/IP網(wǎng)絡(luò)傳送到信息處理中心，信息處理中心后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)記錄下數(shù)據(jù)，同時(shí)發(fā)出一個(gè)需要RFID電子標(biāo)簽存儲(chǔ)的信息，如運(yùn)輸方量、混凝土標(biāo)號(hào)、運(yùn)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(guò)編碼通過(guò)感應(yīng)天線發(fā)出無(wú)線電波，RFID電子標(biāo)簽收到電波后激活，并經(jīng)數(shù)據(jù)校對(duì)后寫入對(duì)應(yīng)信息。

圖2

在混凝土輸送目的地，施工管理人員可通過(guò)手持式移動(dòng)終端，讀取混凝土運(yùn)輸車輛上設(shè)置的RFID電子標(biāo)簽信息，檢查車輛裝載混凝土標(biāo)號(hào)、方量、是否合格等信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)混凝土運(yùn)輸車輛的裝車及卸車的數(shù)據(jù)及時(shí)監(jiān)控，并實(shí)時(shí)通過(guò)無(wú)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(chǔ)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的控制、減少人工作業(yè)、提高了混凝土運(yùn)輸車輛統(tǒng)計(jì)自動(dòng)化程度。管理人員可以在信息中心查閱任意時(shí)間段的混凝土運(yùn)輸總量、每月（每日、每班）運(yùn)輸總數(shù)等施工信息，能更科學(xué)、合理的安排下一環(huán)節(jié)工作計(jì)劃，為施工及管理提供了方便。

3 結(jié)束語(yǔ)

近年來(lái)，射頻識(shí)別技術(shù)以其特有的優(yōu)勢(shì)，逐漸在社會(huì)眾多領(lǐng)域開始應(yīng)用，如工業(yè)自動(dòng)化控制、商業(yè)自動(dòng)化和交通運(yùn)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(shí)也給人們帶來(lái)了很大的便利。

RFID技術(shù)對(duì)改善人們的生活質(zhì)量、提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益起到了重要作用， RFID技術(shù)通過(guò)與二維條碼、指紋生物識(shí)別信息識(shí)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(shí)也大幅提高了社會(huì)信息化水平。在不遠(yuǎn)的將來(lái)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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