軍隊、公安等安保行業(yè)用RFID電子標簽實現(xiàn)信息化管理解決方案

　　第一章 項目提出的可行性

　　縱觀世界上任何一個國家，軍隊的發(fā)展無疑不靠信息技術作為支撐點，結(jié)合自身發(fā)展壯大。 不論分屬那個軍兵種， 以信息資源的開發(fā)利用為核心的信息化建設工作， 已納入軍隊建設的日程。以信息技術為核心的新軍事革命正在引起軍事領域的深刻變革， 這場變革的實質(zhì)是工業(yè)社會的機械化軍事形態(tài)向信息社會的信息化軍事形態(tài)轉(zhuǎn)變。伴隨這一歷史性的巨大轉(zhuǎn)變， 軍隊信息化已逐漸成為加速實現(xiàn)軍隊現(xiàn)代化的重要手段， 同時也成為軍隊現(xiàn)代化建設的重要研究的內(nèi)容。

　　RFID( Radio Frequency Identification， 即射頻識別) 技術是從20 世紀80 年代走向成熟的一項自動化識別技術，它比傳統(tǒng)的條形碼等其他識別技術有自身不可估量的優(yōu)勢，它存儲信息量較大， 存儲內(nèi)容可動態(tài)改變、 讀取目標距離更遠、并且可同時識別多個目標， 其自動的、 實時的識別能力尤其適合部隊對人員、 車輛和軍械、 物資進出的軍事化管理要求。

　　據(jù)各國家軍隊而已，目前，最具代表性的使用RFID技術的是美軍。美國國防部對RFID技術的應用源于現(xiàn)代戰(zhàn)爭的需要： 1991 年海灣戰(zhàn)爭中， 美國向中東運送了約4 萬個集裝箱， 但由于標識不清， 其中2 萬多個集裝箱不得不重新打開、 登記、 封裝并再次投入運輸系統(tǒng)。 戰(zhàn)爭結(jié)束后， 還有8000 多個打開的集裝箱未能加以利用。 后來美軍估計， 如果當時采用了RFID 技術來追蹤后勤物資的去向并獲得集裝箱的內(nèi)容清單， 將可能為國防部節(jié)省大約20 億美元的支出。 海灣戰(zhàn)爭后， 美軍為解決物資在請領、 運輸、 分發(fā)等環(huán)節(jié)中存在的嚴重現(xiàn)實問題， 給作戰(zhàn)部隊提供快速、準確的后勤保障， 提出了資產(chǎn)可視化管理計劃， 目的是實現(xiàn)后勤保障中資產(chǎn)的高度透明化。 而 RFID 技術的應用使美軍實現(xiàn)后勤物資透明化成為可能， 為自動獲取在儲、 在途、 在用物資可視化信息等方面提供了方便靈活的解決方案。

　　RFID 技術已經(jīng)被美軍廣泛應用于軍事物流保障領域， 如特定物品查尋系統(tǒng)、 途中物資可視化管理系統(tǒng)、 單兵電子病歷卡、 軍械軍備物資出入庫管理等，極大的改革了傳統(tǒng)物流跟蹤方式。 通過采用RFID 技術， 使美軍的平均后勤補給時間大大縮短。

　　軍械等軍備物資的信息化管理恰恰是我軍整體信息化建設的薄弱環(huán)節(jié)， 大部分倉庫管理主要依賴人工操作， 無法很好的適應未來戰(zhàn)爭對于快速準確保障的要求， 所以充分利用RFID 技術實現(xiàn)軍械軍備物資的自動化管理是我軍在物流信息化領域的關鍵實要素， 也是未來實現(xiàn)物資保障全過程可視化， 建立“精確型”戰(zhàn)場物資保障系統(tǒng)， 實現(xiàn)物資保障決策的科學化和快速化的基礎。

　　案例： 2003 年伊拉克戰(zhàn)爭 ， 為美軍省下幾十億美元

　　在 2003 這次伊拉克戰(zhàn)爭中， 美英聯(lián)軍利用 RFID 技術建置的可視化后勤化網(wǎng)絡， 使美軍的后勤補給能力變得前所未有的強大， 美軍可以輕松掌握所有后勤補給的實時信息; 英軍也利用這個網(wǎng)絡， 讓高達 90%的后勤物資能夠有效率地運抵前線。 這和 1990 年波灣戰(zhàn)爭時的情況相比， 可謂天壤之別。

　　美軍在此次的海灣爭中， 在沙特阿拉伯、 科威特、 土耳其、 阿拉伯聯(lián)合大公國、 卡達及也門的集結(jié)點， 以所裝置的射頻識別標簽來實時獲取后勤物資到位情況。 在作戰(zhàn)時， 美軍的后勤補給線也以移動的射頻識別讀取器來確保運往前線的補給可以準時到達， 并且利用自動識別的技術， 縮短在交接物資過程與盤點中的時間， 將后勤補給的效益充分發(fā)揮。

圖一：美英聯(lián)軍所使用的射頻識別設備( 固定和手持式讀寫器)

　　圖 2 美軍的集裝箱在各港口、 機場、 鐵道、 物流中心皆裝有射頻識別讀取裝置來收集后勤補給的動態(tài)數(shù)據(jù)

　　圖 3 美軍在由物資集結(jié)點往前線運送補請給的過程中， 沿線設置了移動式射頻識別讀取裝置點擊此處輸

　　圖 4直升機上安裝的射頻識別標簽

　　圖5 直升機運輸

　　美國國防部持續(xù)采用射頻識別科技， 在軍事后勤上產(chǎn)成極大的效用， 并幫助美軍完成了以下任務：

　　※ 透過自動化增加生產(chǎn)力并限制人工干涉， 避免人為錯誤;

　　※ 達成供應鏈的完全可視化;

　　※ 消除超額庫存( 多余補給品的申請);

　　※ 獲得快速的后勤管理， 取得實時的供應鏈動態(tài)數(shù)據(jù);

　　※ 加速后勤物資由工廠到散兵坑的運送并改善對運送的掌握;

　　※ 減少多余的數(shù)據(jù)錄入并且提高數(shù)據(jù)的正確性;

　　第二章 RFID 系統(tǒng)概述

　　遠距離射頻自動識別系統(tǒng)是利用射頻信號通過空間耦合實現(xiàn)無接觸信息傳遞并通過所傳遞的信息實現(xiàn)物品在不同狀態(tài)( 移動、 靜止) 下的自動識別， 從而實現(xiàn)目標的自動化管理。

　　系統(tǒng)可根據(jù)不同的管理要求進行網(wǎng)絡管理， 實現(xiàn)遠距離射頻識別的網(wǎng)絡化應

　　用。 該系統(tǒng)的識讀設備采用超高頻短波頻率(發(fā)射、 接收頻率902-928MHz)實現(xiàn)可靠的全雙工無線數(shù)據(jù)通信。

　　RFID 管理產(chǎn)品數(shù)據(jù)的基本原理

　　第三章 系統(tǒng)流程

　　根據(jù)系統(tǒng)掃描識別的信息， 如果發(fā)現(xiàn)不規(guī)范操作， 比如錯取其他連排隊伍所屬的槍械裝備等等情況出現(xiàn)時， 系統(tǒng)將會報警。

　　第四章，系統(tǒng)產(chǎn)品組成

　　該系統(tǒng)產(chǎn)品由軟件系統(tǒng)和硬件系統(tǒng)組成， 其中軟件系統(tǒng)主要指應用軟件， 如果采用手持式數(shù)據(jù)采集設備， 軟件系統(tǒng)還要包括嵌入式軟件部分， 其主要用于完成信息采集、 處理及其傳輸。 硬件系統(tǒng)由電子標簽、 天線、 讀寫器和PC組成， 用于完成信息采集、 識別以及運行應用軟件。

　　其中：

　　電子標簽： 附著在被識別物體上， 用來標識物體。

　　天線： 用于發(fā)射、 接收無線電信號;

　　讀寫器： 用來采集標簽信息。

　　PC機： 運行應用軟件。

　　5.1 電子標簽

　　如圖：

　　電子標簽選擇的主要考慮因素有：

　　◎ 客戶的實際應用方式和環(huán)境;

　　◎ 標簽的讀寫距離;

　　◎ 傳輸速率;

　　◎ 讀寫速度;

　　◎ 工作頻率;

　　◎ 內(nèi)存和封裝形式。

　　依據(jù)用戶需求同時參考上述因素， 為了即實現(xiàn)準確識讀、 又防止串讀， 我們選擇被動式單頻電子標簽。

　　◎ 標簽的工作頻率為UHF 頻段， 915M;

　　◎ 標簽的內(nèi)存， 采用EPC CLASS 1 Gen2 標準;

　　針對監(jiān)控物品的復雜情況， 應用特殊材質(zhì)封裝， 適用于金屬物品表面。

　　5.2 讀寫器

　　如圖：

　　讀寫器在RFID 系統(tǒng)中起著舉足輕重的作用， 讀寫器的頻率決定了射頻識別系統(tǒng)的工作頻段， 讀寫器的功率直接影響到射頻識別的距離。 通常來講， 高頻率的標簽有更大的讀取距離， 但是它需要識讀器輸出的電磁波能量更大。 一個高頻標簽可以在3 到8 米的距離內(nèi)被讀取。

　　讀寫器的選擇原則如下：

　　◎ 高識讀率、 高穩(wěn)定性;

　　◎ 讀寫器的射頻模塊和控制軟件部分具有高度的一致性;

　　◎ 符合多種協(xié)議， 能讀取多種類型標簽;

　　◎ 讀寫器軟件可以根據(jù)EPC 等多標準的發(fā)展平滑升級;

　　◎ 具有豐富的接口;

　　◎ 能夠在讀寫區(qū)內(nèi)實現(xiàn)多標簽同時識讀， 具備防沖撞功能;

　　◎ 校驗讀寫過程中的錯誤信息;

　　◎ 支持TCP/IP 協(xié)議， 便于通過網(wǎng)絡配置和管理。

　　◎ 配套天線線圈的電流足夠大;

　　◎ 天線功率匹配;

　　◎ 天線足夠的帶寬， 保證載波信號的傳輸。

　　手持式讀寫器

也可選擇手持式讀寫設備， 如下圖：

　　讀寫協(xié)議： UHF Gen 2。

　　讀卡距離： 0-2.0 米