時(shí)間：2023-03-17 17:59:02
導(dǎo)語：在自動(dòng)識(shí)別技術(shù)論文的撰寫旅程中，學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文，愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感，引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。
無線射頻識(shí)別技術(shù)[1]（radio frequency identification，RFID）是一種非接觸的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)， 它通過射頻信號自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)。在RFID系統(tǒng)工作時(shí)，數(shù)據(jù)碰撞將導(dǎo)致讀寫器的接收機(jī)不能正確而及時(shí)地讀出數(shù)據(jù)，從而降低RFID系統(tǒng)的工作性能及其效率。標(biāo)簽防碰撞算法可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)標(biāo)簽與讀寫器之間的正確通信，其性能決定了標(biāo)簽的識(shí)別速度和效率。因此， 標(biāo)簽防碰撞算法是RFID系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)之一，其優(yōu)劣性在很大程度上決定了射頻識(shí)別過程的時(shí)間性能以及識(shí)別成功率。
傳統(tǒng)的標(biāo)簽防碰撞算法可分為ALOHA算法[2-3]和樹形算法[4-5]2類。ALOHA算法是1種完全隨機(jī)接入的多址接入?yún)f(xié)議算法，比如：PALOHA算法（隨機(jī)推遲算法）、時(shí)隙ALOHA算法（SA算法）、幀時(shí)隙ALOHA算法（FSA算法）、動(dòng)態(tài)幀時(shí)隙ALOHA算法（DFSA算法）和分組ALOHA算法等。該類算法在標(biāo)簽試圖發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，并不考慮信道當(dāng)前的忙閑狀態(tài)，一旦產(chǎn)生數(shù)據(jù)，就立刻決定將其發(fā)送至信道，這種發(fā)送控制策略有嚴(yán)重的盲目性。隨著用戶數(shù)量或發(fā)送信息量的增加，這種完全隨機(jī)接入的算法將使信道重疊現(xiàn)象加劇，碰撞概率增大，傳輸性能下降。
近幾年，有學(xué)者提出了采用CDMA技術(shù)進(jìn)行防碰撞的方法，其性能有明顯改善。文獻(xiàn)[6]提出在標(biāo)簽識(shí)別過程中，使用碼分多址技術(shù)，實(shí)現(xiàn)一個(gè)時(shí)隙可以同時(shí)傳輸多個(gè)標(biāo)簽。文獻(xiàn)[7]提出了一種基于碼分多址思想的時(shí)隙ALOHA算法，來解決射頻識(shí)別中的防碰撞問題，此算法的系統(tǒng)穩(wěn)定范圍要大于時(shí)隙ALOHA系統(tǒng)，并且當(dāng)選用的擴(kuò)頻碼組階數(shù)為N時(shí)，此算法的最大吞吐量可達(dá)原時(shí)隙ALOHA的N倍。上述2個(gè)文獻(xiàn)所提到的算法，當(dāng)標(biāo)簽數(shù)量很多時(shí)，數(shù)據(jù)碰撞的概率明顯增加，使系統(tǒng)的吞吐量急劇下降，影響了系統(tǒng)的整體性能?；谝陨显颍?a href="http://www.kcge.org.cn/haowen/33553.html" target="_blank">論文提出了1種改進(jìn)的基于CDMA技術(shù)的防碰撞算法，能夠適應(yīng)大量標(biāo)簽的識(shí)別應(yīng)用，減少了識(shí)別碰撞的發(fā)生，使系統(tǒng)吞吐量得到明顯改善。
1基于CDMA技術(shù)的新型防碰撞算法
n×1-1Nn-1（2）由于傳統(tǒng)的基于ALOHA的防碰撞算法中一個(gè)時(shí)隙最多只能正確識(shí)別一個(gè)標(biāo)簽的信息，所以當(dāng)標(biāo)簽數(shù)目過大時(shí)，系統(tǒng)的吞吐率，即正確識(shí)別標(biāo)簽數(shù)目所占的百分比將會(huì)大幅度的降低，所以對于過量的標(biāo)簽，本算法將會(huì)采取對所有標(biāo)簽進(jìn)行分組識(shí)別，當(dāng)標(biāo)簽需要分成2組時(shí)（系統(tǒng)識(shí)別幀最大時(shí)隙數(shù)N為256）：nN×1-1Nn-1=n2N×1-1Nn2-1 （3）用上述公式可知n=354，所以當(dāng)標(biāo)簽數(shù)量大于354時(shí)，系統(tǒng)將會(huì)對標(biāo)簽分組識(shí)別。
本文提出的新型算法如下：依據(jù)分組幀時(shí)隙ALOHA算法，通過此算法的分組規(guī)則，完成識(shí)別的所有標(biāo)簽的分組。分組幀時(shí)隙ALOHA算法的分組規(guī)則如下：當(dāng)標(biāo)簽數(shù)量≤354時(shí)，無論幀長選擇8個(gè)時(shí)隙還是256個(gè)時(shí)隙，標(biāo)簽都不分組，按照一個(gè)大組來進(jìn)行識(shí)別；當(dāng)標(biāo)簽數(shù)量>354時(shí)，幀長選擇256個(gè)時(shí)隙比較適合讀寫器的識(shí)別；當(dāng)標(biāo)簽數(shù)量在355707時(shí)，標(biāo)簽分為2組；當(dāng)標(biāo)簽數(shù)量在708～1 416時(shí)，標(biāo)簽分成4組更適合信息的傳輸識(shí)別。當(dāng)標(biāo)簽數(shù)量更多時(shí)，按照這個(gè)規(guī)律分成合適的組數(shù)再進(jìn)行識(shí)別，詳細(xì)過程如圖1所示。標(biāo)簽分組工作完成后，在每個(gè)分組中分別采用碼分多址技術(shù)，利用其技術(shù)的保密性、抗干擾性和多址通信能力，對標(biāo)簽中的數(shù)據(jù)進(jìn)行擴(kuò)頻處理并傳輸。然后讀寫器端利用碼組的自相關(guān)特性對不同標(biāo)簽所發(fā)的數(shù)據(jù)進(jìn)行解調(diào)，從而達(dá)到防碰撞的目的，進(jìn)而完成對全部標(biāo)簽的識(shí)別，也實(shí)現(xiàn)了同一時(shí)隙可以傳輸多個(gè)信息的情況。本論文中提到的新型防碰撞算法需要預(yù)先在待識(shí)別的標(biāo)簽中植入擴(kuò)頻性良好的正交碼組，以防止接收端沒有辦法正確解擴(kuò)接收，本文選用Walsh序列。該算法可以有效減少圖1算法執(zhí)行過程示意圖標(biāo)簽識(shí)別過程中的碰撞次數(shù)，從而減少了識(shí)別時(shí)間并且降低了功耗。本論文將分組幀時(shí)隙ALOHA算法和碼分多址技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)在每個(gè)分組內(nèi)可以有多個(gè)標(biāo)簽同時(shí)進(jìn)行擴(kuò)頻傳輸，并且在接收端采用并行接收技術(shù)進(jìn)行多個(gè)標(biāo)簽的同時(shí)接收。本發(fā)明在識(shí)別標(biāo)簽過程中，每個(gè)組內(nèi)均為一個(gè)獨(dú)立的識(shí)別過程，在分組幀長不改變的前提下，提高了標(biāo)簽數(shù)量龐大時(shí)的系統(tǒng)性能。有效地減小標(biāo)簽之間的碰撞概率，縮短讀寫器操作時(shí)間，提高吞吐率， 很適合應(yīng)用于具有較大數(shù)量標(biāo)簽的RFID系統(tǒng)中。
2仿真結(jié)果
本論文提出了采用碼分多址技術(shù)的新型防碰撞算法，并仿真了固定時(shí)隙數(shù)下ALOHA算法的系統(tǒng)吞吐率和本文所提出的算法改進(jìn)后的系統(tǒng)吞吐量。
RFID系統(tǒng)中時(shí)隙ALOHA算法的幀長取值從16個(gè)時(shí)隙到256個(gè)時(shí)隙變化，根據(jù)公式2，系統(tǒng)吞吐率如圖2所示。其中，系統(tǒng)仿真設(shè)定的信息幀長F即時(shí)隙數(shù)設(shè)定按2的冪次方遞增，即F取值從16個(gè)時(shí)隙變化到256個(gè)時(shí)隙，橫坐標(biāo)為標(biāo)簽數(shù)N從1變化到500，縱坐標(biāo)為吞吐率。當(dāng)幀長設(shè)定為256個(gè)時(shí)隙，標(biāo)簽數(shù)量少于256個(gè)時(shí)，系統(tǒng)吞吐量隨著標(biāo)簽數(shù)量的增加而增加，直到標(biāo)簽數(shù)量達(dá)到256時(shí)系統(tǒng)的吞吐量達(dá)到最大值。隨著標(biāo)簽數(shù)量的逐漸增多，系統(tǒng)的吞吐量又呈現(xiàn)下降趨勢。從圖2可以得出2點(diǎn)結(jié)論：一、當(dāng)標(biāo)簽個(gè)數(shù)接近信息幀長時(shí)，系統(tǒng)的吞吐率比較高；二、隨著幀長取值的增加，系統(tǒng)對標(biāo)簽的識(shí)別性能有明顯改善。
本論文提出的基于碼分多址技術(shù)的新型防碰撞算法選用Walsh序列碼，其在對標(biāo)簽的ID號進(jìn)行擴(kuò)頻處理后，即可實(shí)現(xiàn)在同一時(shí)刻有2個(gè)以上的標(biāo)簽同時(shí)進(jìn)入讀寫器的識(shí)別區(qū)域，它們同時(shí)發(fā)送各自的ID號后，讀寫器在接收到這些在空間疊加后的信號時(shí)也能完整地分離出不同標(biāo)簽的ID號，突破了時(shí)隙ALOHA算法在同一時(shí)刻不能有2個(gè)以上標(biāo)簽到達(dá)的限制。此時(shí)，系統(tǒng)的吞吐量為（Walsh序列的階數(shù)為r）esucc=∑t=2rt=1N×P（N，n，t）（4）固定時(shí)隙數(shù)的ALOHA算法的系統(tǒng)吞吐量仿真圖和其與基于碼分多址技術(shù)的新型防碰撞算法的比較仿真結(jié)果如圖3所示。仿真條件為標(biāo)簽的到達(dá)情況符合泊松過程。仿真圖3給出了RFID系統(tǒng)的讀寫器閱讀100個(gè)標(biāo)簽的識(shí)別結(jié)果，其中新型算法選用的是Walsh序列，其階數(shù)r取值從2變化到3，固定時(shí)隙數(shù)的ALOHA算法的信息幀長F取值從32變化到64，橫坐標(biāo)為標(biāo)簽數(shù)N從1變化到100，縱坐標(biāo)為吞吐量。從仿真結(jié)果看，在同樣的到達(dá)率的條件下，階數(shù)越大，算法的吞吐量越高，系統(tǒng)的識(shí)別性能有明顯改善。并且隨著到達(dá)率的增加，新型 算法的吞吐量也隨著增加，當(dāng)標(biāo)簽到達(dá)量與階數(shù)相等時(shí)，系統(tǒng)吞吐量達(dá)到最大，但到達(dá)量大于階數(shù)時(shí)，吞吐量隨著到達(dá)率的增加而呈下降趨勢。這是由于當(dāng)在同一時(shí)隙內(nèi)到達(dá)的標(biāo)簽數(shù)量增加到一定程度后，基于Walsh序列階數(shù)r的有限性，選用相同的Walsh序列作為擴(kuò)頻碼的標(biāo)簽數(shù)量將會(huì)增加，此時(shí)必然導(dǎo)致碰撞的增加。當(dāng)選用的Walsh序列階數(shù)為3時(shí)，基于碼分多址技術(shù)的新型防碰撞算法的系統(tǒng)吞吐量可高達(dá)3.2，遠(yuǎn)高于時(shí)隙ALOHA的0.368。而且隨著Walsh序列階數(shù)的提高，吞吐量的最大值還可以提高，但這會(huì)以增加讀寫器和標(biāo)簽的硬件復(fù)雜度為代價(jià)，在實(shí)際使用中必須根據(jù)需求在吞吐量和Walsh序列階數(shù)中作出折中選擇。
3結(jié)束語
本論文在標(biāo)簽的到達(dá)情況符合泊松過程的情況下，利用碼分多址技術(shù)的多址通信能力，結(jié)合分組幀時(shí)隙ALOHA算法的優(yōu)勢，創(chuàng)新地提出了一種RFID系統(tǒng)中基于碼分多址技術(shù)的新型防碰撞算法。理論和仿真實(shí)驗(yàn)表明：同已有的標(biāo)簽防碰撞算法相比，本論文提出的新型算法提高了標(biāo)簽數(shù)量龐大時(shí)的系統(tǒng)性能，能有效地減小標(biāo)簽之間的碰撞概率，縮短讀寫器操作時(shí)間，提高吞吐率， 很適合應(yīng)用于具有較大數(shù)量標(biāo)簽的RFID系統(tǒng)中。
參考文獻(xiàn)：
本文提出一種基于頻射識(shí)別（RFID）技術(shù)的車輛自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)，它同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)BRT站臺(tái)的站牌電子化，智能化。射頻識(shí)別技術(shù)是一項(xiàng)新興的非接觸的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，與其它自動(dòng)識(shí)別技術(shù)相比，該技術(shù)具有識(shí)別距離遠(yuǎn)、速度快以及抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。本文所設(shè)計(jì)的車輛自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)就是利用該技術(shù)來實(shí)現(xiàn)對車輛身份的自動(dòng)識(shí)別與信息采集。該方法彌補(bǔ)了傳統(tǒng)車輛信息采集中的許多缺陷，方便了對車輛的管理，適應(yīng)了智能交通系統(tǒng)發(fā)展的需要。從乘客的角度來，我們利用無線射頻通信，讓公交車停在指定位置的?？奎c(diǎn)；利用語音播報(bào)及LED顯示，使站臺(tái)上的乘客提前知道即將到來的是幾路車，具體停靠的站點(diǎn)；我們還利用傳感器技術(shù)，限制司機(jī)所?？康奈恢帽仨毷请x站點(diǎn)30厘米以內(nèi)，方便乘客上車。
[關(guān)鍵詞]快速公交；射頻識(shí)別；電子站牌；準(zhǔn)確?？?/p>
中圖分類號：TU98.4 191 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號：1009-914X（2014）29-0292-01
1.研究背景
隨著我國城市社會(huì)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，城市交通堵塞、群眾出行不方便問題日益突出，尤其大中城市的交通問題已經(jīng)逐漸影響到社會(huì)正常運(yùn)營。為改善交通擁擠狀況各城市都在大興土木，道路越修越寬，交通設(shè)施占用的城市土地資源越來越多，終有一天會(huì)超過城市所允許的最大容量。為避免城市交通陷入擁擠―修路―再擁擠―再修路的惡性循環(huán)，2005年10月總理、曾培炎副總理先后作出重要批示，要求各地優(yōu)先發(fā)展城市公交。一時(shí)間，“城市公交優(yōu)先”成為了社會(huì)各界關(guān)注的焦點(diǎn)。但是，隨著城市居民生活水平逐年提高，人們對出行的質(zhì)量要求也越來越高，經(jīng)濟(jì)、安全、舒適、快捷的出行已經(jīng)成為現(xiàn)代城市居民追求的目標(biāo)。但從目前的狀況來看，我國大部分的常規(guī)交通并不能滿足人們對出行的要求，公交服務(wù)水平普遍偏低。主要表現(xiàn)在運(yùn)力不足，運(yùn)行速度不高，準(zhǔn)點(diǎn)率低，公交車型陳舊，公交線路不合理，公交吸引力低等。所以，在這種大背景的推動(dòng)以及世界諸多城市建設(shè)快速公交系統(tǒng)的大力影響下，我國各大城市開始把快速公交系統(tǒng)推到了緩解城市交通壓力的前臺(tái)，北京、杭州、天津等地已相繼建成，合肥的快速公交已經(jīng)投入使用，而且在不斷的完善中。
射頻識(shí)別（Radio Frequency Identification，RFID）技術(shù)是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，它通過射頻信號自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，識(shí)別距離從幾厘米到幾十米遠(yuǎn)，而且依據(jù)讀寫的方式不同，可以輸入說千字節(jié)的數(shù)字信息，具有極高的保密性。識(shí)別工作無須人工干預(yù)，可工作于各種惡劣環(huán)境。此外，由于射頻識(shí)別技術(shù)受外界的干擾較小，其識(shí)別準(zhǔn)確率也比傳統(tǒng)的基于視頻圖像處理技術(shù)要高。因此，F(xiàn)RID技術(shù)已在世界各地得到廣泛的應(yīng)用，以美國、日本和歐洲為首的發(fā)達(dá)國家對FRID技術(shù)的應(yīng)用研究已達(dá)到相當(dāng)高的水平，而基于射頻識(shí)別技術(shù)的車輛自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)在我國的研究和應(yīng)用尚處在起步階段。
2.設(shè)計(jì)原理
2.1 設(shè)計(jì)思路
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：本系統(tǒng)主要由錄放系統(tǒng)，LED顯示以及射頻信號的發(fā)射與處理組成。（圖1）
首先將準(zhǔn)備放音的內(nèi)容預(yù)先錄存儲(chǔ)到語音芯片中，當(dāng)站臺(tái)接收到從公交車發(fā)送來的數(shù)據(jù)后，單片機(jī)1根據(jù)收到的有效公交車名數(shù)據(jù)，然后向語音芯片發(fā)送對應(yīng)的語音播放地址，啟動(dòng)語音芯片送出音頻信號，語音芯片將音頻數(shù)據(jù)濾波后經(jīng)功率放大器驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器播放語音，完成語音播放。同時(shí)與單片機(jī)2通信，驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管顯示相關(guān)車輛及停靠信息，從而實(shí)現(xiàn)車輛自動(dòng)識(shí)別與乘客引導(dǎo)。
2.2 RF無線通信
典型的RFID系統(tǒng)可分成兩個(gè)部分。一部分是安裝在公交車的發(fā)射端，另外一部分就是安裝在BRT站臺(tái)的接受端。有源標(biāo)識(shí)卡不斷主動(dòng)向外發(fā)出無線電信號（1秒鐘發(fā)送3次），并且能夠傳輸較遠(yuǎn)距離，該無線信號是有編碼的，每個(gè)標(biāo)識(shí)卡的編碼是唯一的。標(biāo)識(shí)卡發(fā)出的無線信號如果是在讀卡器的有效測量距離內(nèi)，則該無線信號通過讀卡器上的天線被讀卡器接收并解碼，然后可以通過 TTL232接口將信息發(fā)送給單片機(jī)進(jìn)行處理。
2.3 語音錄放模塊
語音自動(dòng)播報(bào)電路如圖，由于需要預(yù)錄取相關(guān)的公交車信息及提醒語句，電路中必須加入語音功放電路。語音功放電路包括：語音芯片、音頻功率放大器、揚(yáng)聲器等。本論文選用ISD4002語音芯片和自帶功率放大的音響，語音電路接口設(shè)計(jì)原理圖如圖2所示。
2.4 LED屏顯示電路
單片機(jī)驅(qū)動(dòng)LED數(shù)碼管有很多方法，按顯示方式可分靜態(tài)顯示和動(dòng)態(tài)顯示，按譯碼方式可分硬件譯碼和軟件譯碼。靜態(tài)顯示就是顯示驅(qū)動(dòng)電路具有輸出鎖存功能，單片機(jī)將所要顯示的數(shù)據(jù)送出后就不再管，直到下一次顯示數(shù)據(jù)需要更新時(shí)再傳送一次新數(shù)據(jù)，顯示數(shù)據(jù)穩(wěn)定，占用很少的CPU時(shí)間。動(dòng)態(tài)顯示需要CPU時(shí)刻對顯示器件進(jìn)行數(shù)據(jù)刷新，顯示數(shù)據(jù)有閃爍感，占用的CPU時(shí)間多。這兩種顯示方式各有利弊：靜態(tài)顯示雖然數(shù)據(jù)穩(wěn)定，占用很少的CPU時(shí)間，但每個(gè)顯示單元都需要單獨(dú)的顯示驅(qū)動(dòng)電路，使用的硬件較多；動(dòng)態(tài)顯示雖然有閃爍感，占用的CPU時(shí)間多，但使用的硬件少，能節(jié)省線路板空間，本設(shè)計(jì)采用動(dòng)態(tài)掃描的方式驅(qū)動(dòng)三個(gè)級聯(lián)數(shù)碼管。對各部分電路進(jìn)行焊接調(diào)試，系統(tǒng)能夠很好的識(shí)別無線射頻的信息，并且LED和語音模塊都能正常工作，達(dá)到的預(yù)期的目標(biāo)。
3.創(chuàng)新特色
智能公交系統(tǒng)目前正處于迅猛發(fā)展時(shí)期，市場前景廣闊。智能公交系統(tǒng)包含眾多子系統(tǒng)，也涉及到很多交叉技術(shù)，是一個(gè)復(fù)雜的大系統(tǒng)。而在所有子系統(tǒng)及其所需功能中，公交車定位和報(bào)站系統(tǒng)又是整個(gè)公交系統(tǒng)的基礎(chǔ)。本設(shè)計(jì)通過對無線射頻技術(shù)特點(diǎn)和應(yīng)用現(xiàn)狀的研究，結(jié)合我國目前城市快速公交現(xiàn)狀以及公交系統(tǒng)智能化的要求，提出一種新型智能化公交自動(dòng)識(shí)別方案。在應(yīng)用領(lǐng)域，如果一個(gè)設(shè)計(jì)的移植性差就意味著失敗，這些可擴(kuò)展性都是由數(shù)字電路系統(tǒng)的特點(diǎn)來決定的，特別是射頻接口發(fā)射功率、發(fā)射頻率和MCU 控制程序可以修改，對應(yīng)不同的系統(tǒng)可以設(shè)置不同的程序和參數(shù)；系統(tǒng)硬件模塊也可以針對不同的系統(tǒng)做相應(yīng)的修改。
4.應(yīng)用前景
在世界諸多城市BRT建設(shè)的影響下，特別是國務(wù)院出臺(tái)81號文后，國內(nèi)許多城市開始把發(fā)展大容量快速公交系統(tǒng)推到了緩解城市交通擁堵的前臺(tái)，紛紛開始規(guī)劃和建設(shè)BRT線路和系統(tǒng)。北京市編制了中心城公共汽（電）車線網(wǎng)規(guī)劃，并首次把BRT作為公共汽（電）車線網(wǎng)的一個(gè)功能層次，融入公交線網(wǎng)整體結(jié)構(gòu)中，與常規(guī)公共汽車線網(wǎng)以及城市軌道交通線路有很好的銜接換乘關(guān)系。杭州開通了首條全長28公里貫穿城市東西走向的BRT線路，并計(jì)劃2～3年構(gòu)筑起2至3條快速公交（BRT）線路以形成體系規(guī)模。此外，上海、廣州、西安、南京、成都、重慶、濟(jì)南也都在積極籌備建設(shè)BRT，有些城市目前已處于可行性研究階段。
總的來說，國內(nèi)BRT的建設(shè)還處于起步階段，本設(shè)計(jì)所提出的BRT公交車準(zhǔn)確停靠及乘客上車自動(dòng)引導(dǎo)系統(tǒng)能夠有效解決BRT公交的準(zhǔn)確?？考耙龑?dǎo)乘客有序讓車等問題，大大提高了市民乘車效率，減小了交通隱患。市場前景廣闊。
基金項(xiàng)目：2013年國家級大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目（201310364012）
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關(guān)鍵詞：RFID技術(shù)；信息系統(tǒng)；物流管理
中圖分類號：F252 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1000-8772（2012）01-0085-04
收稿日期：2012-01-08
作者簡介：鄒廣宇（1983-），男，天津人，計(jì)算機(jī)管理員，從事信息系統(tǒng)研究。
一、引言
1.論文研究的背景和意義
到目前為止，隨著現(xiàn)代信息的不斷發(fā)展，智能化和信息化已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域。目前的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)主要包括兩個(gè)種類：條碼技術(shù)和無線射頻（RFID）技術(shù)。隨著這兩種技術(shù)的不斷發(fā)展，自動(dòng)識(shí)別技術(shù)已經(jīng)在全世界具有了一定的發(fā)展規(guī)模。由于信息量和人們需求的不斷擴(kuò)大，現(xiàn)代的物流行業(yè)涉及的種類是很煩瑣的供應(yīng)鏈結(jié)構(gòu)也相應(yīng)地變得很復(fù)雜，很多時(shí)候都是要求遠(yuǎn)距離的傳輸，在這種傳輸中傳統(tǒng)的物流方式就存在很大的弊端。RFID技術(shù)，最早出現(xiàn)在第二次世界大戰(zhàn)的戰(zhàn)場上為飛機(jī)的一種敵我目標(biāo)識(shí)別出現(xiàn)的。但是由于成本和技術(shù)限制等諸多原因，一直沒有得到廣泛的應(yīng)用。
2.研究現(xiàn)狀
（1）物流信息的研究現(xiàn)狀。物流信息管理的發(fā)展已有很長一段時(shí)間，并且各個(gè)地區(qū)和國家的發(fā)展情況都不盡相同。我們可以在線地對車輛和貨物進(jìn)行信息的追蹤和查找，但是這種方式對網(wǎng)站的信息和其他的鏈接都沒有可靠的保障。這種系統(tǒng)可以利用全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)和智能的交通管理系統(tǒng)來對運(yùn)輸貨物的車輛進(jìn)行位置的追蹤，從而掌握貨物的運(yùn)輸情況，以這種動(dòng)態(tài)的管理方式使得車輛的管理效率得到提高。（2）RFID技術(shù)的研究現(xiàn)狀。條形碼技術(shù)可以說最早是由沃爾瑪公司開始應(yīng)用的，從此成為了各個(gè)物流行業(yè)中的重要識(shí)別技術(shù)。而現(xiàn)在沃爾瑪公司否定了條碼技術(shù)開始使用電子標(biāo)簽，這充分地說明了RFID技術(shù)明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的條碼技術(shù)。也預(yù)示著RFID技術(shù)在商業(yè)物流行業(yè)中的應(yīng)用會(huì)得到普及，最終取代條碼技術(shù)。RFID技術(shù)在中國作為一種新型的自動(dòng)非接觸式識(shí)別技術(shù)的發(fā)展歷史還不是很久，所以是處于剛剛起步的階段。但是作為一種新型的技術(shù)手段，RFID技術(shù)還是具有很大的發(fā)展前景和空間的。
3.論文研究的主要內(nèi)容
本文主要是把RFID技術(shù)應(yīng)用到物流信息管理系統(tǒng)中，從而實(shí)現(xiàn)對物流全過程的調(diào)度優(yōu)化和控制的動(dòng)態(tài)性。
二、物流信息系統(tǒng)概述
1.物流管理系統(tǒng)的概念及功能
（1）物流系統(tǒng)的定義。物流信息是一個(gè)非常廣泛的概念，涉及到我們社會(huì)經(jīng)濟(jì)的任何一個(gè)方面，是一個(gè)錯(cuò)綜復(fù)雜的社會(huì)系統(tǒng)。從大的材料供應(yīng)商、批發(fā)商到零售商和消費(fèi)者，幾乎都有物流信息系統(tǒng)的身影?，F(xiàn)在的物流信息管理系統(tǒng)的主要任務(wù)有以下三方面：商品的流動(dòng)，也就是我們所說的商流；信息的流動(dòng)，也就是我們所說的信息流；資金的流動(dòng)，也就是我們所說的資金流。物流信息管理系統(tǒng)的英文名稱是 Logistics Information System，以下簡稱為LIS。LIS的主要組成：計(jì)算機(jī)軟硬件、通信網(wǎng)絡(luò)的主要設(shè)備和人組成的智能人際交互界面系統(tǒng)。（2）物流信息管理系統(tǒng)的主要功能概述。通過計(jì)算機(jī)技術(shù)對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，可以向運(yùn)營商和客戶提供相應(yīng)的共享數(shù)據(jù)，并且可以加強(qiáng)企業(yè)和企業(yè)之間的合作關(guān)系，形成一種更加優(yōu)越和完善的供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)。
2.物流管理系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)及類型
一個(gè)完善的物流信息管理系完成的主要功能包括：首先對信息進(jìn)行采集整理存儲(chǔ)，然后對有用的信息進(jìn)行相應(yīng)的傳輸和利用。與此同時(shí)也涉及到了活動(dòng)中的每個(gè)要素。
3.物流信息管理識(shí)別中主要的采集技術(shù)
物流信息管理系統(tǒng)主要是將各個(gè)環(huán)節(jié)的物流信息聯(lián)合到一起，表現(xiàn)出了物流管理系統(tǒng)強(qiáng)大的整合能力。（1）條碼技術(shù)簡介。這種識(shí)別技術(shù)主要是被應(yīng)用在計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)的輸入與輸出。具有很多的優(yōu)點(diǎn)：可靠性高、成本低并且采集和輸入輸出的速度非常快。由于這些優(yōu)點(diǎn)的存在，條碼技術(shù)目前被廣泛應(yīng)用在國內(nèi)外的物流行業(yè)中。條形碼識(shí)別技術(shù)由于具有非常優(yōu)越的優(yōu)點(diǎn)，準(zhǔn)確可靠快速的傳輸，使得它的應(yīng)用價(jià)值非常大。其中條形碼的設(shè)備主要分為條形碼的印刷設(shè)備和條形碼的掃描設(shè)備。（2）RFID識(shí)別。射頻識(shí)別技術(shù)，即RFID技術(shù)是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別的技術(shù)。一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的射頻識(shí)別系統(tǒng)是由三部分構(gòu)成的：電子標(biāo)簽、讀寫器和天線。但是由于實(shí)際中存在的問題，這種RFID系統(tǒng)好使需要軟硬件之間的良好配合才能完成它的功能。
三、RFID技術(shù)簡介
由于射頻的數(shù)據(jù)保密性非常好，所以目前被廣泛地應(yīng)用在防偽行業(yè)中。RFID的主要優(yōu)點(diǎn)是：具有唯一的UID號碼。
1.RFID系統(tǒng)的組成和特點(diǎn)
一個(gè)最基本的RFID系統(tǒng)如圖1所示，一般包括：標(biāo)簽、閱讀器、天線和數(shù)據(jù)的讀寫系統(tǒng)。
標(biāo)簽的作用：RFID的電子標(biāo)簽是由耦合元件組成的。上述每個(gè)電子標(biāo)簽都具有唯一的UID編碼。是標(biāo)簽唯一識(shí)別的標(biāo)識(shí)。讀寫器：讀寫器是電子標(biāo)簽的讀寫設(shè)備。主要控制數(shù)據(jù)的讀寫。天線：主要完成讀寫器和標(biāo)簽之間射頻信號的傳遞。
如圖1所示，一個(gè)完整的RFID系統(tǒng)還包括一個(gè)中心處理的電腦和應(yīng)用軟件系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)主要是將讀寫器上的信息和數(shù)據(jù)傳遞到電腦上的數(shù)據(jù)處理中心進(jìn)行處理和應(yīng)用。這也是RFID技術(shù)的基本原理。
2.RFID組成部分簡介
（1）電子標(biāo)簽。RFID系統(tǒng)中的電子標(biāo)簽是整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)的載體。通常情況下，一個(gè)完整的電子標(biāo)簽主要是由標(biāo)簽元件和天線組成。電子標(biāo)簽與條形碼不同的是電子標(biāo)簽可以自動(dòng)地把自身存儲(chǔ)的信息發(fā)送出去，它是可編程的，可以適當(dāng)?shù)馗膶懢幊痰某绦騺頋M足不同情況下的電子標(biāo)簽的需求。（2）讀寫器。在RFID系統(tǒng)中，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的讀寫的設(shè)備主要是讀寫器設(shè)備。讀寫器的功能非常強(qiáng)大，通常在系統(tǒng)中它都是獨(dú)立存在的，也就是說讀寫器可以單獨(dú)地對數(shù)據(jù)進(jìn)行讀寫、處理并且顯示等。（3）數(shù)據(jù)的管理系統(tǒng)。完整的RFID系統(tǒng)除了包括最基本的標(biāo)簽、天線、閱讀器外，還應(yīng)該具有一整套完整的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的主要功能是完成數(shù)據(jù)信息的處理和存儲(chǔ)共享。
3.RFID技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)
RFID技術(shù)的出現(xiàn)，使人們認(rèn)為RFID技術(shù)是條形碼的高級形式，但是這種說法是沒有什么理論依據(jù)的。RFID作為一種新型的非接觸式自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，它在很多方面都優(yōu)于條形碼技術(shù)。RFID技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)很明顯，它不需要光源，并且更加安全。
4.RFID技術(shù)目前面臨的問題
RFID技術(shù)是一種新型的識(shí)別技術(shù)，它與條形碼識(shí)別技術(shù)相比，發(fā)展的歷史比較短。所以技術(shù)還不是很成熟，目前還存在著許多發(fā)展的問題。
四、物流管理系統(tǒng)的需求分析
1.RFID技術(shù)的主要應(yīng)用
隨著信息技術(shù)的發(fā)展，RFID技術(shù)也有一定的發(fā)展，被應(yīng)用在許多不同的領(lǐng)域，最主要的應(yīng)用范圍包括：零售、倉儲(chǔ)、生產(chǎn)和運(yùn)輸行業(yè)。
2.目前物流公司的現(xiàn)狀
經(jīng)濟(jì)需求的不斷增長，市面上有越來越多的物流公司來滿足人們對物流的需求。但是很多物流公司的規(guī)模都比較小，存在著一些缺點(diǎn)。
3.需求問題的解決
目前的物流企業(yè)的規(guī)模比較小，標(biāo)準(zhǔn)和網(wǎng)絡(luò)化都不完善，存在著各種各樣的問題。針對這些問題，我們對物流公司有了新的需求問題的解決方案。每個(gè)公司都可以發(fā)揮它的長處取長補(bǔ)短，互相幫助贏取共同的利益。這種集中管理和共享的方式不僅可以幫助物流公司來提高他們的運(yùn)輸速度，而且還大大地降低了物流中貨物運(yùn)輸?shù)某杀?，減少了不必要的浪費(fèi)，有助于管理者的經(jīng)營。
4.RFID系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的選擇
本文主要用到的數(shù)據(jù)庫是SQL。采用的主要構(gòu)架是B/S模式。下面分別對這兩種技術(shù)進(jìn)行簡單的介紹。（1）SQL簡介。SQL（Structured Query Language）， 它的意思是結(jié)構(gòu)化查詢的語言。SQL這種語言最主要的功能是它可以很好地與各個(gè)數(shù)據(jù)庫建立相應(yīng)的聯(lián)系并且可以進(jìn)行很好的溝通。（2）瀏覽器/服務(wù)器（B/S）構(gòu)架。目前來說管理信息系統(tǒng)主要的構(gòu)架類型主要包括：主機(jī)/終端型、客戶機(jī)/服務(wù)器即所謂的C/S模式、文件/服務(wù)型、三層的B/S和多層分布的形式。
這種技術(shù)是www技術(shù)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)相結(jié)合的結(jié)果，是未來數(shù)據(jù)庫發(fā)展的主要方向。
B/S模式的主要結(jié)構(gòu)如圖2所示：
5.系統(tǒng)成本的分析
我們知道RFID系統(tǒng)主要是由標(biāo)簽、天線和閱讀器構(gòu)成的，所以它的主要硬件成本也是由這三部分構(gòu)成，這主要是從RFID系統(tǒng)的市場需求來看的。對于物流管理行業(yè)來說，這三部分也是主要的硬件投資方式。雖然目前RFID系統(tǒng)的成本略高，但是它帶給我們的優(yōu)點(diǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)勝過了糨的這個(gè)不足。
五、系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)研究
1.基于RFID的物流管理系統(tǒng)的總體目標(biāo)
物流信息系統(tǒng)主要解決的問題是：（1） 縮短從接受訂貨到發(fā)貨的時(shí)間；（2） 庫存適量化（壓縮庫存并防止脫銷）；（3）提高搬運(yùn)作業(yè)效率；（4）提高運(yùn)輸效率；（5）使接受訂貨和發(fā)出訂貨更為省力；（6）提高接受訂貨和發(fā)出訂貨精度；（7）防止發(fā)貨配送出現(xiàn)差錯(cuò)；（8）調(diào)整需求和供給回答信息咨詢等。一個(gè)好的完善的物流信息管理系統(tǒng)會(huì)很好的解決上述的問題。我們最終的目的都是為了提高服務(wù)水平并且降低物流運(yùn)輸?shù)目偝杀尽?/p>
2.系統(tǒng)硬件產(chǎn)品介紹
本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的是一個(gè)基于RFID硬件產(chǎn)品已有的物流管理系統(tǒng)，所以首先對RFID不同用途的讀寫設(shè)備和它們的應(yīng)用場合作了一下簡單的介紹，例如，下面這款電子標(biāo)簽：
本系統(tǒng)選用的電子標(biāo)簽是TI2048，這款電子標(biāo)簽是TI公司新出的一款粘貼式的電子標(biāo)簽。如圖3所示：
3.流程分析
（1）物流公司工作的流程分析。每個(gè)服務(wù)行業(yè)的宗旨都是客戶至上。對于物流公司來說，也是這樣。物流公司的終極目的就是讓客戶的郵件及時(shí)準(zhǔn)確并且完整地到達(dá)目的地，而且要確保郵件在終點(diǎn)是有顧客簽收的。圖4所示的是一個(gè)顧客返送郵件到收件人的全過程。
4.軟件平臺(tái)和功能設(shè)計(jì)
Java EE開發(fā)平臺(tái)目前被廣泛應(yīng)用在各種各樣的信息化平臺(tái)的開發(fā)中。在目前實(shí)際應(yīng)用的Java EE開發(fā)平臺(tái)中，它主要由兩部分構(gòu)成:第一種是以Spring， Hibernate兩個(gè)框架為基礎(chǔ)核心來構(gòu)建的，這種類型的應(yīng)用一般都不要應(yīng)用服務(wù)器的支持，一般在Jetty，Tomcat等Web服務(wù)器上就可以很好的運(yùn)行，這類Java EE應(yīng)用被稱為輕量級的Java EE應(yīng)用;另一種類型的Java EE則以EJB3. 0為核心來構(gòu)建，這種類型的應(yīng)用需要EJB容器支持，一般情況是需要在JBoss，WebLogic，WebSphere服務(wù)器中來運(yùn)行，這類Java EE應(yīng)用是sun公司官方推薦的Java EE平臺(tái)，所以它一般情況下稱為重量級的Java EE應(yīng)用。
5.RFID物流管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則
首先，要確保系統(tǒng)具有一定的先進(jìn)性。這里所說的先進(jìn)性主要指的是RFID技術(shù)所特有的優(yōu)點(diǎn)。包括它硬件和軟件上的優(yōu)點(diǎn)。利用這些優(yōu)點(diǎn)可以提高物流管理系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量。其次，是RFID系統(tǒng)的安全性和可靠性。這里指的是要確保寄件人寄出郵件信息的安全性。郵件屬于寄件人、客戶的財(cái)產(chǎn)，保證客戶財(cái)產(chǎn)的安全，是物流公司的首要職責(zé)。所以安全性和可靠性是很重要的。如果公司沒有對安全性和可靠性做出一定的保護(hù)，那么出現(xiàn)問題后不僅是客戶的財(cái)產(chǎn)丟失，更大的損失是物流公司，公司失去了在客戶心中的信譽(yù)。這種損失有時(shí)是無法彌補(bǔ)的。最后是系統(tǒng)通用性和擴(kuò)展性的設(shè)計(jì)。通用性和擴(kuò)展性是各個(gè)環(huán)節(jié)的樞紐，相當(dāng)于是系統(tǒng)之間的接口。如果企業(yè)之間的系統(tǒng)不具通用性，合作起來就會(huì)有很多的問題。所以通用性的提高，可以加強(qiáng)企業(yè)和企業(yè)之間的合作和溝通關(guān)系。
6.系統(tǒng)模塊設(shè)計(jì)
本設(shè)計(jì)中的管理系統(tǒng)軟件主要由8個(gè)模塊構(gòu)成：系統(tǒng)的設(shè)置模塊、運(yùn)單的管理模塊、專線管理模塊、車輛的管理模塊、辦公環(huán)境管理模塊、報(bào)價(jià)管理模塊、客戶資料管理模塊、射頻卡片管理模塊。
六、總結(jié)與展望
1.總結(jié)。本文設(shè)計(jì)是基于RFID技術(shù)的物流信息管理系統(tǒng)。硬件設(shè)備包括電子標(biāo)簽和閱讀器設(shè)備。軟件部分主要是由web服務(wù)器和基于Java EE 和SQL Server軟件平臺(tái)來實(shí)現(xiàn)的管理系統(tǒng)。本系統(tǒng)的最大的創(chuàng)新點(diǎn)是：將RFID技術(shù)與物流管理系統(tǒng)相結(jié)合。這個(gè)創(chuàng)意的最大優(yōu)點(diǎn)是增強(qiáng)了企業(yè)和企業(yè)之間的合作關(guān)系，確保貨物運(yùn)輸過程中的準(zhǔn)確性和安全性，降低了物流行業(yè)的運(yùn)輸和管理成本，不僅給客戶提供了良好的服務(wù)，而且還在很大程度上提高了物流行業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
2.展望。目前中國的RFID技術(shù)還處于剛剛起步的狀態(tài)，RFID技術(shù)的應(yīng)用還不夠完善， RFID技術(shù)的物流管理系統(tǒng)的成本較高，造成了RFID技術(shù)物流管理系統(tǒng)普及的困難。條形碼技術(shù)還會(huì)在很長一段時(shí)間內(nèi)占據(jù)著識(shí)別技術(shù)的主要市場份額。但是RFID技術(shù)作為一項(xiàng)新技術(shù)，具有巨大的發(fā)展空間和非常廣闊的前景。由于時(shí)間和實(shí)驗(yàn)的條件有限，本文的設(shè)計(jì)還存在著很多不足的地方，還有很多物流管理系統(tǒng)的方面沒有涉及到，需要在今后對此系統(tǒng)進(jìn)行不斷的完善。主要包括：
一是可以將GPS模塊應(yīng)用導(dǎo)系統(tǒng)中。GPS目前已經(jīng)在很多國家中被使用，但在中國還是很少使用的。利用GPS的定位系統(tǒng)，我們可以對丟失的郵件進(jìn)行定位，然后搜查。這樣可以大大的減少不必要的損失，提高系統(tǒng)的安全性。
二是物流管理手機(jī)平臺(tái)的應(yīng)用。隨著技術(shù)的發(fā)展，目前有很多系統(tǒng)都支持手機(jī)平臺(tái)。時(shí)代的需求，人人都有手機(jī)，手機(jī)成了必備品，所以把物流管理系統(tǒng)應(yīng)用在手機(jī)平臺(tái)，這樣方便客戶對物流行業(yè)運(yùn)輸?shù)男枨?。提高了管理和查詢的效率?/p>
三是RFID技術(shù)在郵件分揀中的應(yīng)用。RFID是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)。所以我們可以利用這個(gè)優(yōu)點(diǎn)來對郵件進(jìn)行快速的分揀。這樣，手持分揀設(shè)備，就可以對郵件進(jìn)行識(shí)別和信息的顯示。
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關(guān)鍵詞：CPU卡；紅外線體溫測量技術(shù)；通用接口
中圖分類號：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號：1007-9599(2012)02-0000-02
Automated Access Control System Application and"Hardware Plug-ins" Proposed in Library Management
Shen Lei
(Huazhong Normal University,Xiangyang441200,China)
Abstract:In order to solve the gates can not be quickly closed,we can take advantage of through-beam photoelectric sensors:the most before the start of a credit card when the gates open,this person walked into the gates;this time the speed of light blocked off,the sensor can quickly identify and access to remain open;when out of the access control system, which will immediately shut down.
Keywords:CPU card;Infrared temperature measurement technology;
Common interface
華中師范大學(xué)在新的一年里采用了全新的“校園一卡通”，相應(yīng)的新圖書館引進(jìn)了新的門禁系統(tǒng)，二者的相互結(jié)合大大減少了人力物力財(cái)力，以往還需要一些工作人員檢查學(xué)生證，現(xiàn)在完全不必要了，大大可提高了進(jìn)出圖書館的效率。下面將就此談?wù)勛詣?dòng)門禁系統(tǒng)的應(yīng)用及對圖書館管理所發(fā)揮的作用和相應(yīng)的改進(jìn)以及“硬件插件化”的提出。
一、一卡通――“學(xué)生的校園身份證”
在講圖書館門禁系統(tǒng)之前還要先說說進(jìn)出圖書館的身份識(shí)別證明，即校園一卡通。華中師范大學(xué)的“校園一卡通”采用的是目前最先進(jìn)的CPU卡，是師生在校內(nèi)消費(fèi)和身份識(shí)別的載體。
學(xué)校采用的是非接觸式CPU卡，是一種真正意義上的“智能卡”。它將一個(gè)集成電路芯片鑲嵌于塑料基片中，封裝成卡的形式，外形與磁卡相似。卡內(nèi)集成電路中包括中央處理器（CPU）、只讀存儲(chǔ)器（ROM）、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)、電可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器（EEPROM）以及片內(nèi)操作系統(tǒng)COS等主要部分，猶如一臺(tái)超小型電腦。這種卡具有很高的數(shù)據(jù)處理和計(jì)算能力以及較大的存儲(chǔ)容量，因此應(yīng)用的靈活性、適應(yīng)性較強(qiáng)。加之在硬件結(jié)構(gòu)、操作系統(tǒng)、制作工藝上采用了多層次安全措施保證其極強(qiáng)的安全防偽能力，已經(jīng)成為對數(shù)據(jù)安全有保密性的特殊敏感場合的最佳選擇，如金融信用卡、手機(jī)SIM卡等。加之校園卡須具有身份識(shí)別功能，要求具有數(shù)字簽名功能，CPU卡能夠很好地實(shí)現(xiàn)密鑰管理系統(tǒng)的各項(xiàng)功能指標(biāo)，因此確定在”校園一卡通”系統(tǒng)中校園卡采用非接觸式CPU卡型也在情理之中。
依托校園網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用系統(tǒng)，在學(xué)校范圍內(nèi)，凡有現(xiàn)金、票證或需要識(shí)別身份的場合均采用一卡來完成。校園卡將逐步取代以前的各種證件如食堂卡、借書證等的全部或部分功能，具有個(gè)人消費(fèi)、充值圈存、圖書借閱、身份識(shí)別及其它業(yè)務(wù)，以后將逐步擴(kuò)大使用功能，建立成為個(gè)人的綜合信息平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)“多卡合一、一卡通用、一卡多用”。
提高管理水平和工作效率,方便師生工作、學(xué)習(xí)、生活。及時(shí)的信息更新，動(dòng)態(tài)的了解所有人員的情況；實(shí)時(shí)的統(tǒng)計(jì)及報(bào)表生成，對管理者宏觀掌控上提供依據(jù)；多種途徑的信息查詢及圈存機(jī)的使用，方便自助繳費(fèi)，提高效率。
以校園卡片為信息載體，促進(jìn)各項(xiàng)管理工作及信息的整合與共享，為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)數(shù)字化校園打下基礎(chǔ)。
使用校園卡將為廣大師生員工的工作、學(xué)習(xí)、生活帶來方便，使學(xué)校的各項(xiàng)管理工作高效、便捷，既實(shí)現(xiàn)了對師生員工日常活動(dòng)的管理，又為教學(xué)、科研和后勤服務(wù)提供了重要信息。同時(shí)，校園“一卡通”系統(tǒng)又是數(shù)字化校園的重要組成部分，是數(shù)字化校園中信息采集的基礎(chǔ)工程之一，對學(xué)校的管理和決策支持具有重大意義。
二、自動(dòng)門禁系統(tǒng)
整套自動(dòng)門禁系統(tǒng)(包括設(shè)備)由兩部分組成，一部分為物理設(shè)備，即持一卡通進(jìn)出的閘機(jī)，而另一部分則是安裝在計(jì)算機(jī)上的軟件產(chǎn)品。而軟件產(chǎn)品分兩部分，一部分是閘機(jī)監(jiān)控軟件，它安裝在閘機(jī)監(jiān)控電腦上，主要用來設(shè)置閘機(jī)的工作參數(shù)，控制閘機(jī)的運(yùn)行、停頓、監(jiān)控進(jìn)入人員等。另一部分是用于更新數(shù)據(jù)庫信息及進(jìn)行統(tǒng)計(jì)報(bào)表的軟件，它主要是用來更新數(shù)據(jù)庫中的讀者信息，包括借書還書記錄，以及生成、打印報(bào)表、圖表等。所有門禁閘機(jī)均可與圖書館自動(dòng)化管理系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)連接，數(shù)據(jù)由門禁管理機(jī)集中管理，并及時(shí)反饋到圖書館自動(dòng)化管理系統(tǒng)上。
三、門禁系統(tǒng)工作流程
（一）讀者持證由閘機(jī)刷卡自動(dòng)讀識(shí)，自動(dòng)門禁系統(tǒng)只需讀取卡中的有關(guān)數(shù)據(jù)與讀者數(shù)據(jù)進(jìn)行有效性校驗(yàn)，有效卡則閘機(jī)開門放行，無效卡則閘機(jī)關(guān)門禁止通行。，同時(shí)生成進(jìn)館記錄并傳送至后臺(tái)主數(shù)據(jù)庫(具體工作流程見下圖)。
（二）在硬件工作的同時(shí)，門禁軟件系統(tǒng)根據(jù)實(shí)時(shí)采集進(jìn)館人員數(shù)據(jù)，產(chǎn)生詳細(xì)進(jìn)館記錄按照要求(如讀者類別、單位、時(shí)間等)生成統(tǒng)計(jì)報(bào)表和統(tǒng)計(jì)圖，同時(shí)也可用作圖書館職工考勤，同時(shí)系統(tǒng)能自動(dòng)存儲(chǔ)各種歷史記錄及報(bào)告，并可隨時(shí)打印。
四、缺點(diǎn)與不足
當(dāng)然我們學(xué)校的圖書館的門禁系統(tǒng)還有其不足的地方，首先是比如前面一個(gè)人刷卡之后需要相當(dāng)長（至少五秒鐘），在這段時(shí)間里至少可以允許一個(gè)人進(jìn)去。要是一般學(xué)生只是為了偷懶還好，要是社會(huì)人員就可能帶來不必要的麻煩。但是如果時(shí)間太短又可能夾住前一個(gè)學(xué)生，也不好；因此要是能設(shè)置一個(gè)能夠自動(dòng)識(shí)別前一個(gè)人是否進(jìn)入的裝置就顯得很有必要。
比如我們可以利用對射式光電傳感器：最開始前一個(gè)人刷卡這時(shí)候門閘打開，此人走進(jìn)門閘；這時(shí)候人把光速擋著，傳感器能迅速識(shí)別并使門禁持續(xù)開放；當(dāng)人走出門禁系統(tǒng)的時(shí)候，這時(shí)候就會(huì)立刻關(guān)閉。這樣就能既讓持卡人有充分的時(shí)間進(jìn)入，又能避免無證人進(jìn)入的弊端。
另外我們都知道冬季是傳染病，特別是感冒的高發(fā)期，而華師的圖書館是開放空調(diào)的，在溫度為二十五度的溫暖環(huán)境中細(xì)菌病毒傳播的速度是非常快的。因此在感冒高發(fā)期適當(dāng)?shù)南薜匾徊糠只加兄馗忻暗膶W(xué)生進(jìn)入圖書館也是非常必要的?；诖?，我們可以在門禁上安裝一個(gè)紅外線體溫測量儀，快速統(tǒng)計(jì)進(jìn)入門禁系統(tǒng)的時(shí)候?qū)W生的體溫，就能詳細(xì)了解學(xué)生的身體健康情況，從而判定學(xué)生的是否應(yīng)該被允許進(jìn)入圖書館學(xué)習(xí)；如果身體不適合此時(shí)系統(tǒng)可以發(fā)出“同學(xué)請注意身體，多喝水，必要時(shí)看醫(yī)生”之類的話，更具有人性化的管理。還可以把數(shù)據(jù)傳到校醫(yī)院幫助醫(yī)生做出決策，保證學(xué)生健康。
同時(shí)最近圖書館老是丟筆記本電腦，我們同樣也可以在入館的時(shí)候在筆記本上貼上一個(gè)條形碼，同時(shí)掃描一卡通和筆記本上的條形碼，當(dāng)出館的時(shí)候我們要求每一臺(tái)筆記本和條形碼都要掃到門禁系統(tǒng)，這樣和之前的匹配，要是一樣的話就放行。這樣應(yīng)該可以在一定程度上降低偷竊行為的發(fā)生。如此應(yīng)用不勝枚舉。
五、“硬件插件化”的提出
從以上的分析我們不難看出CPU卡、智能門禁系統(tǒng)種種高科技給圖書館的管理帶來了很大的方便，但同時(shí)也有很多地方需要完善。這些現(xiàn)在看起來的缺陷并不能完全歸咎于當(dāng)時(shí)的設(shè)計(jì)門禁系統(tǒng)的工程師，因?yàn)檎l知道后續(xù)還有這么多問題存在？誰也不可能面面俱到。因此，我們提出了一個(gè)類似瀏覽器有很多插件的的“硬件插件化”的概念。我們都知道在著名的google瀏覽器有Chrome Webstore,在這個(gè)里面有各種豐富多彩的插件供我們選擇，從而使瀏覽器的應(yīng)用更加豐富，玩起來也更有趣味；同樣的我們?yōu)槭裁淳筒荒茉谟布弦沧鐾瑯拥母倪M(jìn)呢？我們的工程師可以在前一代產(chǎn)品的生產(chǎn)上面做出一定的通用接口，為下一代的產(chǎn)品更新提供方便。比如，我們學(xué)校的圖書館可以自動(dòng)識(shí)別是不是有學(xué)生忘記借而無意識(shí)地把書帶走了，但是其自動(dòng)報(bào)警功能不夠形象化，但是如果設(shè)置成“請檢查是否拿錯(cuò)了書”之類的就有趣多了。其他的情況可以如“請通過”，“非本館讀者”，“重復(fù)刷卡”，“掛失卡”“歡迎下次再來”等，對非法闖入者予以聲光告警提示。但是我們學(xué)校原來的硬件上面沒有相應(yīng)的音響設(shè)備，所以做起來非常艱難，如果我們之前留下了一定的通用接口，那么一個(gè)花費(fèi)只需要幾十塊的音響就可以裝上去了，同時(shí)再寫入相應(yīng)的軟件即可，因此只需花很少的錢就能達(dá)到很好的效果。而在工程實(shí)施上，智能報(bào)警程序是最簡單的，很容易寫，只是要對觸發(fā)這個(gè)報(bào)警的條件規(guī)定好，不能亂報(bào)、誤報(bào)。寫報(bào)警程序的好壞對設(shè)計(jì)工程師來講，沒有太大必要，但對用戶來講很必要，直接關(guān)系到用戶對產(chǎn)品品質(zhì)的認(rèn)可，因此從這一方面來說還是很重要的。同樣的上面的紅外線快速測量體溫，自動(dòng)識(shí)別是否有人未刷卡而進(jìn)入都可以通過之前留下的通用接口來解決；顯得非常方便。而且，我們可以看到以上的一些基于圖書館門禁系統(tǒng)的改進(jìn)舉例在不同時(shí)期可以安裝不同的應(yīng)用，如：一般而言只需在冬天感冒高發(fā)期才有必要安裝紅外線設(shè)備，等等。
可以看出如果我們能實(shí)現(xiàn)“硬件插件化”，產(chǎn)品在更新的時(shí)候就可以減少很多的花費(fèi)，這樣就更有利于產(chǎn)品的更新?lián)Q代，也更能減少社會(huì)資源的浪費(fèi)，節(jié)省了大量的人力物力財(cái)力。雖然現(xiàn)在的工業(yè)上的接口很多是通用標(biāo)準(zhǔn)的，不同的接口連接也有相關(guān)的通信協(xié)議和轉(zhuǎn)換器件；但是畢竟還有很大一部分沒有能夠?qū)崿F(xiàn)這種統(tǒng)一接口，如果我們能進(jìn)一步推動(dòng)統(tǒng)一接口，進(jìn)而在這方面能達(dá)成統(tǒng)一共識(shí)相信一定能帶來一場產(chǎn)業(yè)性的革命。
參考文獻(xiàn)：
[1]顧.CPU智能卡記次消費(fèi)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).蘇州大學(xué).電子與通信工程碩士論文,2008
[2]李明金.人體溫度高精度測量與顯示技術(shù).南京理工大學(xué).光學(xué)工程碩士論文,2010
[摘 要] RFID技術(shù)在冷鏈物流中的應(yīng)用越來越受到重視。論文介紹冷鏈物流、RFID技術(shù)的概念以及基于RFID技術(shù)的冷鏈溫控系統(tǒng)的工作原理,說明了RFID技術(shù)應(yīng)用于冷鏈物流溫控管理的必要性,并用實(shí)例說明。
[關(guān)鍵詞] 冷鏈物流 RFID 溫控管理
一、什么是RFID技術(shù)
RFID射頻識(shí)別是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù),它通過射頻信號自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù),識(shí)別工作無須人工干預(yù),可工作于各種惡劣環(huán)境。RFID技術(shù)可識(shí)別高速運(yùn)動(dòng)物體并可同時(shí)識(shí)別多個(gè)標(biāo)簽,可以透過外部材料讀取數(shù)據(jù),操作快捷方便。此外,儲(chǔ)存的信息量也非常大。
最基本的RFID系統(tǒng)由三部分組成:標(biāo)簽(Tag),閱讀器(Reader),天線(Antenna)。標(biāo)簽進(jìn)入工作區(qū)后,接收閱讀器發(fā)出的射頻信號并獲得能量進(jìn)而發(fā)送存儲(chǔ)在芯片中的有用信息,或主動(dòng)發(fā)送某一頻率的信號;閱讀器讀取信息解碼后,傳至后端的信息系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。
二、“冷鏈”的概念
所謂冷鏈物流泛指乳制品產(chǎn)品、其他生鮮食品、 園藝品、生物制品等在生產(chǎn)、貯藏運(yùn)輸、銷售,到消費(fèi)前的各個(gè)環(huán)節(jié)中,始終處于規(guī)定的低溫環(huán)境下,以保證物品質(zhì)量,減少物流損耗的一項(xiàng)系統(tǒng)工程。它是以冷凍工藝學(xué)為基礎(chǔ)、以制冷技術(shù)為手段的低溫物流過程。
三、RFID技術(shù)應(yīng)用于冷鏈物流溫控管理的原因
冷鏈物流包括對貨品的冷藏(凍)加工、冷藏(凍)存儲(chǔ)、冷藏(凍)運(yùn)輸及配送、冷藏(凍)銷售四個(gè)部分。
其中,運(yùn)輸和配送過程中,由于環(huán)境因素復(fù)雜,涉及面廣,技術(shù)要求高,所以因貨物溫度發(fā)生較大變化而變質(zhì)的風(fēng)險(xiǎn)也最大。冷鏈物流企業(yè)只有建立完善的冷鏈物流溫控系統(tǒng),才可降低風(fēng)險(xiǎn),節(jié)省企業(yè)運(yùn)營成本。
中國政府強(qiáng)制性監(jiān)管,要求推進(jìn)食品放心工程。根據(jù)食品安全質(zhì)量控制HACCP體系的要求,原料采購除了對保質(zhì)期、外包裝、食品外觀等外,還對食品的內(nèi)部溫度嚴(yán)格要求,需對其溫度實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控和記錄。為確保注射前疫苗質(zhì)量,2005年國務(wù)院頒布了《疫苗流通和預(yù)防接種管理?xiàng)l例》。條例規(guī)定疫苗等生物制品從制藥廠成品倉庫到給有關(guān)人群接種的冷鏈儲(chǔ)存和運(yùn)輸過程中,保留其溫度的監(jiān)測記錄。因此,為保證物品從生產(chǎn)企業(yè)到接種單位運(yùn)輸過程中的質(zhì)量,需要一套嚴(yán)格的溫控功能的冷鏈物流系統(tǒng)。
將RFID技術(shù)引入到冷鏈物流中,恰好可以很好解決此問題。帶溫度傳感器的RFID標(biāo)簽數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量大,可重復(fù)使用,使用成本低,在30米～100米內(nèi)遠(yuǎn)距離讀寫。通過RFID標(biāo)簽,可以監(jiān)控到一個(gè)集裝箱內(nèi)不同包裝單位的不同溫度,可連續(xù)記錄溫度變化的數(shù)據(jù)和相應(yīng)的時(shí)間記錄,可以準(zhǔn)確掌握冷鏈管理中最重要的運(yùn)輸途中的溫度變化。RFID還可擴(kuò)展為由企業(yè)或者聯(lián)盟建立覆蓋全冷鏈流程的冷鏈檢測中心平臺(tái)。由此,RFID技術(shù)的冷鏈溫度監(jiān)控系統(tǒng)利用實(shí)時(shí)監(jiān)控可以確定藥品環(huán)境溫度是否超標(biāo),減少不必要的損失,為構(gòu)建完善的冷鏈物流系統(tǒng)創(chuàng)造了條件。
四、基于RFID技術(shù)的冷鏈溫控系統(tǒng)的工作原理
基于RFID的冷鏈溫控系統(tǒng)的工作方式如下:
1.將RFID溫度監(jiān)測器放入物品包裝或貨箱中,監(jiān)控器按照系統(tǒng)預(yù)定的時(shí)間間隔周期性地記錄測量到的溫度定時(shí)寫入RFID標(biāo)簽的芯片中
2.當(dāng)RFID標(biāo)簽接收到讀寫器天線信號時(shí),將溫度數(shù)據(jù)傳送給安裝在倉庫、配送中心等各節(jié)點(diǎn)的讀寫器,各個(gè)溫度監(jiān)測點(diǎn)的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)上傳至數(shù)據(jù)中心存儲(chǔ)和處理,最終匯總至中心數(shù)據(jù)平臺(tái),實(shí)現(xiàn)高效的冷鏈溫度監(jiān)測管理。
3.企業(yè)或聯(lián)盟成員通過口令獲取相關(guān)數(shù)據(jù),實(shí)時(shí)監(jiān)控某物品的溫度變化,并可實(shí)現(xiàn)預(yù)警管理,同時(shí)提供便捷的查詢服務(wù)。
五、RFID 技術(shù)實(shí)現(xiàn)溫控管理的具體實(shí)例
RCG宏霸數(shù)碼科技(北京)有限公司推出的“RFID冷鏈溫度管理系統(tǒng)”就是通過先進(jìn)的RFID技術(shù)及溫度傳感技術(shù)的有機(jī)結(jié)合來實(shí)現(xiàn)的。在需要恰當(dāng)?shù)臏囟裙芾韥肀ＷC質(zhì)量的生鮮食品和藥品的物流管理中,將溫度變化記錄在帶溫度傳感器的RFID標(biāo)簽上或通過GPS及溫度傳感功能的終端結(jié)合的無線通訊技術(shù)上傳到冷鏈物流管理系統(tǒng),對物品的生鮮度、品質(zhì)進(jìn)行細(xì)致地、實(shí)時(shí)地管理,可以實(shí)現(xiàn)食品流通過程中的質(zhì)量監(jiān)控問題。
2005年法國的葡萄酒協(xié)會(huì)對澳大利亞的葡萄酒供應(yīng)商的葡萄酒的質(zhì)量產(chǎn)生質(zhì)疑,認(rèn)為是澳大利亞產(chǎn)葡萄酒質(zhì)量有問題,味道過酸。澳大利亞供應(yīng)商為證明葡萄酒質(zhì)量沒有問題,在葡萄酒包裝里加入了帶溫度傳感器的RFID標(biāo)簽,發(fā)現(xiàn)葡萄酒包裝內(nèi)的溫度在貨船經(jīng)過赤道的一段時(shí)間內(nèi)超過了30℃。由此證明了葡萄酒味變酸是運(yùn)輸過程中發(fā)生的,不是酒本身的質(zhì)量問題。國際的冷鏈物流更需要一個(gè)由企業(yè)或聯(lián)盟建立覆蓋全冷鏈流程的冷鏈監(jiān)測中心數(shù)據(jù)平臺(tái)。
參考文獻(xiàn):
論文關(guān)鍵詞：RFID，圖書館，變革
圖書館RFID智能管理系統(tǒng)，以全新的讀者服務(wù)理念和文獻(xiàn)管理模式為先導(dǎo)，針對圖書館服務(wù)工作和文獻(xiàn)管理的實(shí)際需要以及存在的問題，以新興的RFID電子標(biāo)簽識(shí)別技術(shù)為基礎(chǔ)，對館藏文獻(xiàn)的排架提出全新的定位和排架理念，采取讀者、文獻(xiàn)、書庫書架的一體化RFID標(biāo)識(shí)，從而構(gòu)架起計(jì)算機(jī)信息和館藏文獻(xiàn)、讀者服務(wù)之間的更為方便、高效、便捷的管理體系，全面實(shí)現(xiàn)圖書館文獻(xiàn)管理的智能化、高效化。
1 什么是RFID
1.1 RFID技術(shù)特點(diǎn)
RFID是Radio Frequency Identification的縮寫，即射頻識(shí)別，俗稱電子標(biāo)簽，是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，它通過射頻信號自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，識(shí)別工作無須人工干預(yù)，可工作于各種惡劣環(huán)境。RFID系統(tǒng)由兩個(gè)基本器件：一個(gè)詢問器(或閱讀器)和很多應(yīng)答器(或標(biāo)簽)組成，是一種簡單的無線系統(tǒng)，可識(shí)別高速運(yùn)動(dòng)物體并可同時(shí)識(shí)別多個(gè)標(biāo)簽，操作快捷方便。它的出現(xiàn)大大改變了圖書館的傳統(tǒng)服務(wù)模式。自助借還、高速盤點(diǎn)、快速查找、定位、順架、分揀均可實(shí)現(xiàn)。
1.2 RFID的分類
RFID按應(yīng)用頻率的不同分為低頻(LF)、高頻(HF)、超高頻(UHF)、微波(MW)，目前應(yīng)用于圖書館的一般有高頻和超高頻。
高頻RFID標(biāo)簽典型工作頻率為13.56MHz,一般以無源為主,標(biāo)簽與閱讀器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換時(shí),標(biāo)簽必須位于閱讀器天線輻射的近場區(qū)內(nèi)變革，閱讀距離一般情況下小于1米。由于天線較長,標(biāo)簽面較大,容易被人發(fā)現(xiàn)，但防干擾能力強(qiáng),讀錯(cuò)率少, 讀寫速度相對較慢。
超高頻標(biāo)簽的工作頻率在860~960MHz之間,可分為有源標(biāo)簽與無源標(biāo)簽兩類。工作時(shí)射頻標(biāo)簽位于閱讀器天線輻射場的遠(yuǎn)場區(qū)內(nèi),標(biāo)簽與閱讀器之間的耦合方式為電磁耦合方式。閱讀器天線輻射場為無源標(biāo)簽提供射頻能量,將無源標(biāo)簽喚醒。相應(yīng)的射頻識(shí)別系統(tǒng)閱讀距離一般大于1米,典型情況為4~6米,最大可達(dá)10米以上。超高頻采用電磁發(fā)射原理,因此更容易受到電磁干擾的影響。優(yōu)點(diǎn)是標(biāo)簽面積較小,夾在書中的隱蔽性較強(qiáng)，不容易被讀者察覺，但由于親水性強(qiáng),防盜效果會(huì)有所影響。
1.3 RFID技術(shù)的基本工作原理
RFID技術(shù)的基本工作原理是：標(biāo)簽進(jìn)入磁場后，接收解讀器發(fā)出的射頻信號，憑借感應(yīng)電流所獲得的能量發(fā)送出存儲(chǔ)在芯片中的產(chǎn)品信息(Passive Tag，無源標(biāo)簽或被動(dòng)標(biāo)簽)，或者主動(dòng)發(fā)送某一頻率的信號(Active Tag，有源標(biāo)簽或主動(dòng)標(biāo)簽)；解讀器讀取信息并解碼后，送至中央信息系統(tǒng)進(jìn)行有關(guān)數(shù)據(jù)處理。一套完整的RFID系統(tǒng), 是由閱讀器(Reader)與電子標(biāo)簽(TAG)也就是所謂的應(yīng)答器(Transponder)及應(yīng)用軟件系統(tǒng)三個(gè)部分所組成。
2 RFID圖書館管理系統(tǒng)組成
圖書館RFID智能管理系統(tǒng)分為“兩個(gè)平臺(tái)，十個(gè)子系統(tǒng)”，各子系統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，并通過SIP2協(xié)議接口模塊實(shí)現(xiàn)與圖書館其它管理軟件的無縫鏈接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享與交換。
2.1 圖書館RFID管理平臺(tái)
圖書館RFID管理平臺(tái)由電子標(biāo)簽轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)、館員工作站子系統(tǒng)、圖書盤點(diǎn)子系統(tǒng)、監(jiān)控中心子系統(tǒng)四個(gè)部分組成。
電子標(biāo)簽轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)：實(shí)現(xiàn)對圖書標(biāo)簽、借書卡標(biāo)簽的關(guān)聯(lián)與注銷，架標(biāo)、層標(biāo)的注冊與注銷功能。圖書電子標(biāo)簽通過關(guān)聯(lián)，與圖書信息進(jìn)行綁定，完成流通前的處理操作；借書卡標(biāo)簽通過關(guān)聯(lián)，與讀者信息進(jìn)行綁定，完成讀者注冊工作；架標(biāo)、層標(biāo)的注冊為圖書管理單位設(shè)置，完成圖書典藏管理的準(zhǔn)備。同時(shí)提供圖書查詢、讀者查詢、RFID標(biāo)簽打印、日志查詢功能。
館員工作站子系統(tǒng)：包括流通工作站、標(biāo)簽轉(zhuǎn)換和圖書檢索工作站，為圖書館工作人員日常圖書借還、續(xù)借、檢索等提供方便。
圖書盤點(diǎn)子系統(tǒng)：包括推車式移動(dòng)盤點(diǎn)和便攜式盤點(diǎn)。實(shí)現(xiàn)對圖書的順架、盤點(diǎn)、上架、倒架、剔舊功能，同時(shí)提供對圖書、書架的查詢與定位。
圖書安全監(jiān)測子系統(tǒng)：對借閱圖書進(jìn)行合法性檢測，當(dāng)發(fā)現(xiàn)沒有辦理借閱手續(xù)的圖書時(shí)，自動(dòng)進(jìn)行聲光報(bào)警。
監(jiān)控中心子系統(tǒng)：實(shí)現(xiàn)對RFID設(shè)備工作狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，記錄報(bào)警日志并控制RFID設(shè)備的運(yùn)行；同時(shí)通過連接現(xiàn)場攝像頭，實(shí)時(shí)監(jiān)控現(xiàn)場情況。
2.2 圖書館RFID服務(wù)平臺(tái)
圖書館RFID服務(wù)平臺(tái)由五個(gè)子系統(tǒng)組成，分別是室內(nèi)自助借還子系統(tǒng)：實(shí)現(xiàn)圖書的自助借還與續(xù)借功能；室外自助還書子系統(tǒng)：實(shí)現(xiàn)圖書全天候自助還書與續(xù)借功能；自助辦證子系統(tǒng)；Web子系統(tǒng)：實(shí)現(xiàn)圖書網(wǎng)上查詢功能，同時(shí)圖形化顯示、定位圖書所在位置；SIP2接口子系統(tǒng)：實(shí)現(xiàn)與我館自動(dòng)化圖書管理系統(tǒng)的無縫鏈接，系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)如圖1所示：
圖1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)
3 RFID給圖書館帶來的變革
RFID應(yīng)用于新型圖書館后，構(gòu)建以RFID無線射頻識(shí)別技術(shù)應(yīng)用為核心的圖書館RFID智能管理系統(tǒng)管理與服務(wù)模式，將從根本上改變圖書館服務(wù)現(xiàn)狀。將在新的館舍布局、新的館藏文獻(xiàn)資源管理與讀者服務(wù)理念將迎來圖書館現(xiàn)代化、人文化、智能化的公共服務(wù)形象。
采用RFID智能管理系統(tǒng)，將在圖書流通領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)以館員為主的服務(wù)模式向讀者自助服務(wù)模式的轉(zhuǎn)型，將會(huì)給紙質(zhì)圖書流通業(yè)務(wù)帶來革命性的變化和服務(wù)水平的提升和跨越，自助借還、高速盤點(diǎn)、快速查找、定位、順架、分揀均可實(shí)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)圖書流通領(lǐng)域的自動(dòng)化。同時(shí)對我們辦館的理念、管理的方式、組織的結(jié)構(gòu)、業(yè)務(wù)工作的開展也將會(huì)產(chǎn)生重大的影響：
3.1加快了流典工作的速度。利用RFID電子標(biāo)簽不僅可以查詢書目信息和借閱信息，更可以追尋特定館藏資料在圖書館中的準(zhǔn)確位置變革，使讀者能很快的找到所需圖書。同時(shí)排架、上架簡單易操作，RFID圖書管理系統(tǒng)采用的是架位碼排架法，相對于分類排架法簡單、易懂，不需要很深的圖書分類方面的業(yè)務(wù)知識(shí)，很容易掌握。
3.2圖書的查詢盤點(diǎn)精準(zhǔn)省時(shí)，提高了典藏管理的效率。長期以來，傳統(tǒng)圖書的盤點(diǎn)都是圖書館較為麻煩的工作，但RFID在書庫典藏管理方面發(fā)揮出獨(dú)一無二的優(yōu)勢。當(dāng)書庫管理人員在進(jìn)行圖書盤點(diǎn)或順架作業(yè)時(shí)，利用RFID遠(yuǎn)距離讀取、批次處理的特點(diǎn)，無需將書一一從架上拿出，只要手持閱讀器掠過書架，即可瞬間自動(dòng)讀取大量標(biāo)簽的信息，并對亂架及丟失的情況了然于胸，大幅度減少了追蹤查找館藏資料的時(shí)間，提高了查詢和盤點(diǎn)的精確度，節(jié)省了對人力資源的消耗。
3.3提高工作效率，加強(qiáng)了服務(wù)水平。將大量重復(fù)、簡單的圖書借還工作，交由專門設(shè)備來完成，減輕了圖書借出人員的工作量；一些繁雜的圖書順架、上架、查找工作在設(shè)備的幫助下高效率地完成，使流通工作自助化、自動(dòng)化、簡約化，高效化，減少了許多工作環(huán)節(jié)和人事、業(yè)務(wù)管理工作，可使我們有精力或把主要精力轉(zhuǎn)向去開展網(wǎng)絡(luò)信息服務(wù)、高附加值信息服務(wù)等業(yè)務(wù)工作上去，有助于完成我館服務(wù)模式的轉(zhuǎn)型，提高我們服務(wù)的質(zhì)量、層次和水平。
3.4提高圖書的安全性?，F(xiàn)有的圖書館傳統(tǒng)磁條防盜性較低，并且隨著時(shí)間磁條的磁性容易被削弱，容易引起誤報(bào)和漏報(bào)，導(dǎo)致圖書丟失。基于RFID技術(shù)的圖書館防盜系統(tǒng)將改善這一狀況，RFID電子標(biāo)簽的抗污染能力、無屏障讀取能力以及內(nèi)容安全性相對強(qiáng)大，配合RFID防盜系統(tǒng)識(shí)別的準(zhǔn)確性，將大大減少圖書館圖書失竊的狀況，確保圖書的安全。
3.5提供強(qiáng)大的日志和統(tǒng)計(jì)功能。應(yīng)用RFID技術(shù)，將使圖書館自動(dòng)化管理系統(tǒng)和RFID系統(tǒng)無縫對接，各工作站的信息將被自動(dòng)記錄到工作日志上，報(bào)告工作站提供的各種功能統(tǒng)計(jì)報(bào)告對未來圖書館建設(shè)和發(fā)展具有重要的參考意義。
3.6圖書流通的自助借還，配以管理方式的“一門制”、館舍空間的“通體式”、“大開間”組成的開放式的服務(wù)態(tài)勢變革，可以極大地體現(xiàn)我館“以人為本”的辦館理念。同時(shí)，館舍空間呈現(xiàn)出的寬敞明亮、溫馨舒暢、自由自主的氛圍，必定會(huì)增強(qiáng)圖書館對讀者的親和力和吸引力，圖書館的利用率和圖書流通率將會(huì)有較大提高。
4 RFID應(yīng)用實(shí)踐中的問題
4.1 RFID安全門禁系統(tǒng)
目前，由于經(jīng)費(fèi)等各種原因，很多圖書館沒有做到所有圖書使用RFID，基于“條形碼+磁條”和RFID系統(tǒng)并存的現(xiàn)實(shí)，建議使用磁條和RRID雙檢測的混合型安全門禁。而且門禁卡會(huì)有傳統(tǒng)條碼卡和校園一卡通，門禁系統(tǒng)建議兼容兩種讀卡器，使得傳統(tǒng)條碼卡轉(zhuǎn)換為校園一卡通后能夠順利識(shí)別。
4.2 傳統(tǒng)磁條轉(zhuǎn)換成RFID電子標(biāo)簽
在不同圖書館應(yīng)用RFID系統(tǒng)時(shí)，會(huì)遇到永磁和充消磁兩種傳統(tǒng)磁條，這時(shí)就需要采取不同技術(shù)RFID電子標(biāo)簽。對于充消磁的圖書館需將轉(zhuǎn)換RFID標(biāo)簽后的圖書進(jìn)行消磁處理后再上架流通;而使用永久磁條的必須要將其找到取出后再加入RFID電子標(biāo)簽，或者使用不受永磁條干擾的電子標(biāo)簽。否則，傳統(tǒng)磁條和RFID會(huì)互相產(chǎn)生干擾，影響圖書的上架流通。
4.2 書架、圖書產(chǎn)生的干擾
金屬書架、刊架對RFID電磁波信號會(huì)產(chǎn)生屏蔽和反射效果，建議新館建設(shè)可以考慮材質(zhì)。安裝在錫箔紙的圖書封面中的RFID標(biāo)簽經(jīng)常讀取困難，可以將其封面取掉，重新裝訂后再安裝RFID標(biāo)簽。同時(shí)，很薄的圖書在盤點(diǎn)時(shí)也經(jīng)常會(huì)影響識(shí)別率，隨著RFID技術(shù)的不斷提高，這些問題將會(huì)得到解決。
4．3 經(jīng)費(fèi)壓力和系統(tǒng)轉(zhuǎn)換工作量問題
引入RFID系統(tǒng)，由于電子標(biāo)簽的成本以及配套硬件投入，圖書館必須要充分考慮其巨大經(jīng)費(fèi)壓力和需要承受的系統(tǒng)轉(zhuǎn)換的工作量。很多館通常不會(huì)一次性把館藏全部由“條形碼+磁條”形式轉(zhuǎn)換為RFID，一般會(huì)優(yōu)先選擇部分書庫（如樣本庫）或?qū)⑻厣^藏文獻(xiàn)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，循序漸進(jìn)地推動(dòng)。然而，如果新館落成，筆者認(rèn)為可以趁搬館的契機(jī)進(jìn)行館藏圖書的整體轉(zhuǎn)換。
4.4保留人工服務(wù)
有些讀者并不愿意使用現(xiàn)代技術(shù)，相比自助服務(wù)，更加信賴人工處理。同時(shí)，自助借還機(jī)可能會(huì)發(fā)生網(wǎng)絡(luò)或系統(tǒng)故障，圖書的電子標(biāo)簽損壞、關(guān)聯(lián)錯(cuò)誤，圖書存在超期罰款等情況，也必須要由工作人員手工處理。
4.5 圖書安全性
由于RFID高頻磁片體積稍大，隱蔽性差，相對而言超高頻磁條隱蔽性稍好，但是也難免被有些讀者撕掉變革，從而很難保證圖書的安全性。同時(shí)，由于采用自助借還系統(tǒng)，沒有工作人員監(jiān)督，圖書污損率較為嚴(yán)重。這些，都要靠我們加強(qiáng)宣傳和教育，提高讀者素質(zhì)，共同營造良好的圖書流通環(huán)境。
4.6 RFIU技術(shù)和設(shè)備的應(yīng)用對原有工作崗位的變革
RFIU系統(tǒng)的引進(jìn)，新館大開間的閱覽方式，不可避免會(huì)造成圖書館傳統(tǒng)的一線流通崗位大幅度減少，流通服務(wù)臺(tái)工作的圖書館員人數(shù)減少，而進(jìn)入圖書區(qū)上架整架的工作人員會(huì)相應(yīng)增加，因此轉(zhuǎn)崗分流成為必然，這就給圖書館管理部門帶來了新的挑戰(zhàn)。
5 結(jié) 語
RFID技術(shù)的引入將改變圖書館傳統(tǒng)的服務(wù)模式和管理理念，提高圖書館員工作效率，讀者的借還更加便捷，更大限度地為讀者提供更滿意的服務(wù)。但是目前由于成本、標(biāo)準(zhǔn)等問題，我國很多圖書館對此技術(shù)還處在關(guān)注階段。相信隨著RFID技術(shù)的日益成熟、成本的不斷下降，其優(yōu)點(diǎn)會(huì)更加凸現(xiàn)，在圖書館的應(yīng)用將越來越廣泛。
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為更好地貫徹落實(shí)總理在政府工作報(bào)告中提出的“互聯(lián)網(wǎng)+”行動(dòng)計(jì)劃，2015年5月商務(wù)部研究制定了《“互聯(lián)網(wǎng)+流通”行動(dòng)計(jì)劃》。這是首個(gè)落實(shí)“互聯(lián)網(wǎng)+”的專項(xiàng)行動(dòng)計(jì)劃，其目的在于加快互聯(lián)網(wǎng)與流通產(chǎn)業(yè)深度融合，推動(dòng)流通產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，創(chuàng)新服務(wù)民生方式，釋放消費(fèi)潛力。[1]這一計(jì)劃主要面向廣大農(nóng)村，并提出了具體目標(biāo)。同時(shí)，針對總理的報(bào)告，不少專家提出了“物聯(lián)網(wǎng)+農(nóng)業(yè)”的智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展方向，并預(yù)測該方向具有巨大的發(fā)展?jié)摿Γr(nóng)產(chǎn)品電商和農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)在五個(gè)方面應(yīng)用明顯，其中一個(gè)非常重要的方面就是農(nóng)產(chǎn)品物流。在農(nóng)產(chǎn)品物流研究中，生鮮農(nóng)產(chǎn)品物流是十分重要的研究課題，本文對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于生鮮農(nóng)產(chǎn)品配送的階段進(jìn)行研究，嘗試解決生鮮農(nóng)產(chǎn)品配送過程中存在的一些問題。1.生鮮農(nóng)產(chǎn)品配送生鮮農(nóng)產(chǎn)品通常是指含水量高、保鮮期短、極易腐爛變質(zhì)的果蔬、肉類及鮮活水產(chǎn)品。近年來，生鮮農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量逐年增長，特別是最近三年生鮮農(nóng)產(chǎn)品總量每年都在11億噸左右，超過了農(nóng)產(chǎn)品總量的一半。配送是整個(gè)農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈非常重要的組成部分，這是因?yàn)檗r(nóng)業(yè)生產(chǎn)和流通對自然環(huán)境及農(nóng)產(chǎn)品個(gè)體生命特征的依賴性很強(qiáng)，使得農(nóng)產(chǎn)品配送較工業(yè)產(chǎn)品難度更大。而生鮮農(nóng)產(chǎn)品配送難度尤其大，因其本身具有鮮活性、生產(chǎn)地域性、季節(jié)性等特點(diǎn)，加之蔬菜、水產(chǎn)品等鮮活農(nóng)產(chǎn)品又是日常生活必需品，需求彈性較小，具有產(chǎn)地分散性和消費(fèi)普遍性等特點(diǎn)，[2]與玉米、小麥等其他農(nóng)產(chǎn)品配送相比，生鮮農(nóng)產(chǎn)品配送具有對運(yùn)輸技術(shù)要求高、對物流時(shí)效要求高、對分揀包裝要求高、檢驗(yàn)項(xiàng)目復(fù)雜等特點(diǎn)。[3]“天津地產(chǎn)蔬菜物流標(biāo)準(zhǔn)化運(yùn)作體系的構(gòu)建研究”課題組對我國的一些重點(diǎn)生鮮農(nóng)產(chǎn)品市場進(jìn)行了深入調(diào)研，發(fā)現(xiàn)這些批發(fā)市場幾乎沒有高水平配送體系，沒有檢驗(yàn)檢疫手段和設(shè)備，大多只是交易平臺(tái)，分揀和流通加工過程比較粗放，生鮮農(nóng)產(chǎn)品特別是葉菜類農(nóng)產(chǎn)品在這一環(huán)節(jié)損失嚴(yán)重，幾乎占到總損失的50%，按照這個(gè)比例計(jì)算，生鮮農(nóng)產(chǎn)品僅配送環(huán)節(jié)的損失每年就要超過500億千克。2.物聯(lián)網(wǎng)介紹1999年，美國麻省理工學(xué)院Auto-ID實(shí)驗(yàn)室的艾什頓（Ashton）教授提出了物聯(lián)網(wǎng)（InternetofThings）的概念，當(dāng)時(shí)叫傳感網(wǎng)。在2005年國際電信聯(lián)盟（ITU）的報(bào)告中，這一定義和范圍已經(jīng)發(fā)生了變化，即發(fā)展成了現(xiàn)在真正意義上的物聯(lián)網(wǎng)概念。物聯(lián)網(wǎng)概念是在互聯(lián)網(wǎng)概念基礎(chǔ)上，將其用戶端延伸和擴(kuò)展到任何物品與物品之間，即在物與物之間進(jìn)行信息交換和通信的一種網(wǎng)絡(luò)概念。[4-5]物聯(lián)網(wǎng)通過在物品上安裝識(shí)別裝置，通過無線處理設(shè)備，實(shí)時(shí)收發(fā)物品所有相關(guān)信息，實(shí)現(xiàn)完全的信息智能交互。當(dāng)前，學(xué)術(shù)界比較認(rèn)可的物聯(lián)網(wǎng)定義是：通過射頻識(shí)別（RFID）、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定協(xié)議把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，進(jìn)行信息交換和通信，以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。[6]因此，一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)可以細(xì)分為標(biāo)識(shí)、感知、處理和信息傳送四個(gè)環(huán)節(jié)，每個(gè)環(huán)節(jié)的關(guān)鍵技術(shù)分別為射頻識(shí)別二維碼、傳感器、智能芯片和電信運(yùn)營商的無線傳輸網(wǎng)絡(luò)。3.相關(guān)研究現(xiàn)狀和擬解決的問題在中國知網(wǎng)上，我們以“物聯(lián)網(wǎng)+農(nóng)產(chǎn)品”作為關(guān)鍵詞，對核心期刊論文進(jìn)行篇名搜索，截至2014年底，發(fā)現(xiàn)了十幾篇相關(guān)論文，數(shù)量較少，但至少可以說明，已有學(xué)者對物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)產(chǎn)品管理中的應(yīng)用進(jìn)行了初步探索；接下來，我們以“物聯(lián)網(wǎng)+配送”作為關(guān)鍵詞，對核心期刊論文進(jìn)行篇名搜索，只找到了很少的幾篇文章，說明有關(guān)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在配送中應(yīng)用的研究相對較少；進(jìn)一步，我們以“物聯(lián)網(wǎng)+生鮮農(nóng)產(chǎn)品+配送”和“物聯(lián)網(wǎng)+生鮮農(nóng)產(chǎn)品配送”作為關(guān)鍵詞進(jìn)行篇名搜索，沒有發(fā)現(xiàn)類似的文獻(xiàn)，說明有關(guān)物聯(lián)網(wǎng)在生鮮農(nóng)產(chǎn)品配送中應(yīng)用的研究幾近于零。因此，考慮到相關(guān)研究的重要性，課題組在這方面進(jìn)行了探索。課題組在走訪調(diào)研及對調(diào)研數(shù)據(jù)進(jìn)行整理分析時(shí)，發(fā)現(xiàn)了幾個(gè)比較典型的問題：一是配送屬于流通環(huán)節(jié)，不易監(jiān)控，是假冒偽劣產(chǎn)品魚目混珠的重要環(huán)節(jié)；二是現(xiàn)代化管理手段在農(nóng)產(chǎn)品配送管理中應(yīng)用較少，導(dǎo)致生鮮農(nóng)產(chǎn)品配送效率低下，農(nóng)產(chǎn)品流通過程浪費(fèi)嚴(yán)重，成本居高不下，且生鮮農(nóng)產(chǎn)品在這一環(huán)節(jié)腐爛變質(zhì)嚴(yán)重，污染環(huán)境；三是作為連接上游生產(chǎn)和下游零售環(huán)節(jié)的重要紐帶，配送環(huán)節(jié)信息管理的好壞直接影響著物流企業(yè)對生鮮農(nóng)產(chǎn)品物流過程的監(jiān)控，影響著用戶能否方便快捷地追溯生鮮農(nóng)產(chǎn)品來源。因此，本文引入物聯(lián)網(wǎng)概念，嘗試建立農(nóng)產(chǎn)品配送環(huán)節(jié)的物聯(lián)網(wǎng)構(gòu)架以解決上述問題。
二、生鮮農(nóng)產(chǎn)品配送管理中的主要信息技術(shù)
隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步，我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平也迅速提高，農(nóng)產(chǎn)品物流取得長足發(fā)展，但由于生鮮農(nóng)產(chǎn)品易腐爛、數(shù)量大、種植區(qū)域性等特點(diǎn)，對物流過程要求更加苛刻，尤其是物流過程中的重要一環(huán)——配送，傳統(tǒng)物流方式很難適應(yīng)人們對生鮮農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)要求。隨著物聯(lián)網(wǎng)概念的提出，生鮮農(nóng)產(chǎn)品配送信息化有了新的發(fā)展趨勢，即向著自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化方向演進(jìn)。這些物聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)主要包括：配送過程追溯和跟蹤技術(shù)、包裝標(biāo)識(shí)識(shí)別技術(shù)、信息交換和處理技術(shù)。[7]1.配送過程追溯與跟蹤技術(shù)主要包括兩個(gè)方面，即農(nóng)產(chǎn)品配送環(huán)節(jié)的追溯系統(tǒng)和物流跟蹤技術(shù)。農(nóng)產(chǎn)品追溯系統(tǒng)包括生產(chǎn)追溯、管理追溯兩個(gè)部分，但配送環(huán)節(jié)的追溯主要涉及管理追溯的內(nèi)容，是供應(yīng)鏈管理追溯的研究內(nèi)容。在農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈管理中，把農(nóng)產(chǎn)品初加工、倉儲(chǔ)、庫存以及供應(yīng)商和客戶的數(shù)據(jù)合并，用標(biāo)準(zhǔn)化的方法和統(tǒng)一的規(guī)范對農(nóng)產(chǎn)品供需、倉儲(chǔ)、庫存、分銷等物流過程進(jìn)行全程管理。而農(nóng)產(chǎn)品追溯體系的設(shè)計(jì)正是在供應(yīng)鏈管理的基礎(chǔ)之上發(fā)展來的，它遵循GS1條碼規(guī)則，在分揀包裝時(shí)給生鮮農(nóng)產(chǎn)品貼上產(chǎn)品唯一碼，將產(chǎn)品配送信息與下游供應(yīng)鏈系統(tǒng)整合，使消費(fèi)者可以在終端進(jìn)行供應(yīng)鏈全程追溯，包括產(chǎn)品信息、運(yùn)輸環(huán)境、流通環(huán)節(jié)等消費(fèi)者關(guān)注的信息，一旦買到的產(chǎn)品有問題，即可迅速明確問題產(chǎn)生的根源，在一定程度上保障食品安全。物流跟蹤技術(shù)主要指3S技術(shù)，這里的“3S”是全球定位系統(tǒng)（GlobalPositioningSystem，GPS）、地理信息系統(tǒng)（GeographicalInformationSystem，GIS）、遙感技術(shù)（RemoteSenescing，RS）三個(gè)詞語的英文縮寫。全球定位系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)、遙感技術(shù)與其他技術(shù)集成，可以很好地應(yīng)用于農(nóng)產(chǎn)品物流管理。例如，與全球移動(dòng)通信技術(shù)（GlobalSystemforMobileCommunication，GSM）集成，車輛可通過全球定位系統(tǒng)定位，可通過全球移動(dòng)通信系統(tǒng)發(fā)送車輛位置、在途貨物相關(guān)信息到管理監(jiān)控中心，監(jiān)控中心管理員可通過車載系統(tǒng)向駕駛員發(fā)送查詢、控制及調(diào)度指令，實(shí)現(xiàn)對配送過程中生鮮農(nóng)產(chǎn)品的實(shí)時(shí)監(jiān)控；與射頻識(shí)別技術(shù)集成，可應(yīng)用于農(nóng)產(chǎn)品配送管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對物流車輛的集成化可視化管理。2.包裝標(biāo)識(shí)識(shí)別技術(shù)包裝識(shí)別技術(shù)是農(nóng)產(chǎn)品追溯系統(tǒng)中的重要一環(huán)，主要通過數(shù)據(jù)載體——條碼、二維碼及射頻識(shí)別標(biāo)簽，整合物流與信息流，以便配送過程各環(huán)節(jié)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。二維碼和射頻識(shí)別技術(shù)是目前主流的農(nóng)產(chǎn)品配送過程自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，該技術(shù)在生鮮農(nóng)產(chǎn)品配送管理中的應(yīng)用極大地提高了生鮮農(nóng)產(chǎn)品配送管理中數(shù)據(jù)與信息采集的準(zhǔn)確性和效率。條碼和二維碼是目前農(nóng)產(chǎn)品配送管理過程中應(yīng)用最廣的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，借助這種技術(shù)我們可以快速而準(zhǔn)確地采集流通過程中的農(nóng)產(chǎn)品信息。條碼和二維碼是農(nóng)產(chǎn)品在基地或初級加工廠加工包裝后，由生產(chǎn)線的管理及工作人員將產(chǎn)品配送信息輸入系統(tǒng)后自動(dòng)生成的，然后再將之打印出來貼在包裝上。在產(chǎn)品配送過程中，通過讀取設(shè)備掃描產(chǎn)品包裝上的條碼及二維碼，能夠迅速讀取農(nóng)產(chǎn)品所有的配送信息。這樣就極大地提高了生鮮農(nóng)產(chǎn)品配送管理的效率，降低了生鮮農(nóng)產(chǎn)品配送過程中的運(yùn)營成本。射頻識(shí)別是近幾年迅速發(fā)展起來的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，與條碼和二維碼相比，它具有防水、耐高溫、遠(yuǎn)距離讀取、存儲(chǔ)容量大、芯片可重復(fù)使用等優(yōu)點(diǎn)。將全球定位與射頻識(shí)別技術(shù)集成使用，對農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)行動(dòng)態(tài)跟蹤，可實(shí)現(xiàn)在途貨物信息收集和傳輸，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控和跟蹤。當(dāng)整車貨物通過配送中心或物流站道口時(shí)，可以對整車產(chǎn)品進(jìn)行信息收集，免去裝卸過程，避免生鮮農(nóng)產(chǎn)品裝卸過程中的損失，與條形碼技術(shù)相比，其信息收集效率又有了很大提高。3.信息交換和處理技術(shù)（1）無線局域網(wǎng)技術(shù)。近幾年，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展迅速，為農(nóng)產(chǎn)品配送管理帶來了極大的便利，物流信息系統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將分散在不同地理位置的分支機(jī)構(gòu)、供應(yīng)商和客戶聯(lián)系起來，使得供應(yīng)鏈上的節(jié)點(diǎn)信息可以實(shí)時(shí)交互和共享。無線局域網(wǎng)就是基于這一理念發(fā)展起來的，它與條碼技術(shù)、移動(dòng)終端技術(shù)相結(jié)合，應(yīng)用于農(nóng)產(chǎn)品物流管理，如電子標(biāo)簽揀選系統(tǒng)、無線終端揀選系統(tǒng)、自動(dòng)揀選系統(tǒng)等，這些系統(tǒng)可對物流信息進(jìn)行實(shí)時(shí)而準(zhǔn)確的交換和處理，并將所儲(chǔ)存數(shù)據(jù)與處理結(jié)果共享，使生鮮農(nóng)產(chǎn)品在配送過程中可以更加便利地進(jìn)行收發(fā)、盤點(diǎn)、分揀等工作。（2）電子數(shù)據(jù)交換技術(shù)。電子數(shù)據(jù)交換（ElectronicDataInterchange，EDI）是指商業(yè)合作伙伴間或自身各管理模塊間，按照某種標(biāo)準(zhǔn)，在各自的數(shù)據(jù)終端對規(guī)范化、格式化的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)交換和處理，這項(xiàng)技術(shù)是農(nóng)產(chǎn)品物流信息平臺(tái)建立的基礎(chǔ)。對農(nóng)產(chǎn)品配送過程中每天收發(fā)的訂單信息進(jìn)行程序化處理，再通過電子數(shù)據(jù)交換技術(shù)將這些經(jīng)過編譯的交易數(shù)據(jù)規(guī)范化、格式化，然后匯總到數(shù)據(jù)庫，各物流節(jié)點(diǎn)也按照同樣的格式和規(guī)范對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，然后進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)共享。農(nóng)產(chǎn)品種類繁多，品質(zhì)不一，產(chǎn)地不同，如何高效而準(zhǔn)確地進(jìn)行信息交換和共享，是實(shí)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品高效配送管理的關(guān)鍵，因此農(nóng)產(chǎn)品配送過程中的信息處理系統(tǒng)是農(nóng)產(chǎn)品配送管理的核心與中樞神經(jīng)。在生鮮農(nóng)產(chǎn)品配送管理過程中，集成了條碼（二維碼）技術(shù)、射頻識(shí)別技術(shù)、3S技術(shù)、電子數(shù)據(jù)交換技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等，實(shí)現(xiàn)了物流、資金流、信息流的實(shí)時(shí)交互和共享，并且可對信息進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，大大提高了生鮮農(nóng)產(chǎn)品配送管理水平，方便了用戶，降低了社會(huì)成本。
三、配送環(huán)節(jié)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
1.配送環(huán)節(jié)與前后各環(huán)節(jié)間的信息網(wǎng)絡(luò)在農(nóng)產(chǎn)品物流日常管理中，配送環(huán)節(jié)一般是上游與農(nóng)產(chǎn)品加工企業(yè)和生鮮農(nóng)產(chǎn)品基地相連，下游與銷售終端相連，因此物聯(lián)網(wǎng)的信息傳遞與交換也基于這種管理中的緊密聯(lián)系而設(shè)計(jì)。通過物聯(lián)網(wǎng)的信息平臺(tái)，前后環(huán)節(jié)間的數(shù)據(jù)交換幾乎并不占用寶貴的流通時(shí)間，同時(shí)政府部門和消費(fèi)者也可很方便地進(jìn)行監(jiān)管和查詢。[8]配送環(huán)節(jié)與農(nóng)產(chǎn)品物流其他環(huán)節(jié)間的信息交換如圖1所示。2.配送環(huán)節(jié)內(nèi)部功能間的信息網(wǎng)絡(luò)生鮮農(nóng)產(chǎn)品配送效率除需要配送中心與上游加工環(huán)節(jié)、下游銷售環(huán)節(jié)進(jìn)行信息共享和同步管理外，配送中心自身的入庫、分揀、包裝、出庫、盤點(diǎn)等操作環(huán)節(jié)也同樣需要信息共享，只有對每一個(gè)操作環(huán)節(jié)的信息做好記錄，到數(shù)據(jù)平臺(tái)上，才能對產(chǎn)品進(jìn)行快速配送與質(zhì)量溯源。[9]配送環(huán)節(jié)內(nèi)部功能間的數(shù)據(jù)信息平臺(tái)如圖2所示，至于數(shù)據(jù)庫所需的具體內(nèi)容，接下來將專門進(jìn)行解釋。
四、基于物聯(lián)網(wǎng)的配送系統(tǒng)設(shè)計(jì)
1.系統(tǒng)框架根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)特征與農(nóng)產(chǎn)品物流配送特點(diǎn)，設(shè)計(jì)農(nóng)產(chǎn)品配送系統(tǒng)構(gòu)架，[10]如圖3所示。它主要包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸、配送管理三個(gè)環(huán)節(jié)。[11]其中，數(shù)據(jù)采集主要是通過傳感器等無線感知設(shè)備獲取農(nóng)產(chǎn)品物流過程中的信息，便于對配送環(huán)節(jié)的管理；數(shù)據(jù)傳輸主要是借助通信網(wǎng)絡(luò)等基礎(chǔ)設(shè)施將信息傳送到互聯(lián)網(wǎng)上；配送管理主要是對互聯(lián)網(wǎng)傳輸?shù)南嚓P(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的管理和控制。三個(gè)環(huán)節(jié)無縫銜接，構(gòu)成了基于物聯(lián)網(wǎng)的配送系統(tǒng)。2.系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)（1）實(shí)時(shí)監(jiān)控。這一功能主要是無線接收設(shè)備可以實(shí)時(shí)接收到全球定位系統(tǒng)的信號傳輸，并通過以太網(wǎng)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)脚渌蛿?shù)據(jù)庫中心，配送中心管理端發(fā)出查詢指令，即可定位被查詢車輛位置、車輛狀況、車內(nèi)溫度、濕度等信息，同時(shí)配合服務(wù)器中的地圖，在地圖中顯示車輛位置。（2）過程追溯。對于射頻識(shí)別信息，在農(nóng)產(chǎn)品流通過程中，每經(jīng)過一個(gè)環(huán)節(jié)，都會(huì)加載該環(huán)節(jié)信息，如企業(yè)名稱、產(chǎn)品流通加工記錄、產(chǎn)品檢驗(yàn)數(shù)據(jù)、操作員姓名等，無論產(chǎn)品到達(dá)任何一個(gè)環(huán)節(jié)，配送中心都可在管理系統(tǒng)中進(jìn)行查詢并監(jiān)管。（3）路徑尋優(yōu)。系統(tǒng)內(nèi)配有地圖軟件和路徑優(yōu)化軟件，配送中心在地圖上標(biāo)注訂貨客戶的地點(diǎn)，由系統(tǒng)根據(jù)訂貨量與路徑長短，自動(dòng)計(jì)算最優(yōu)路徑。配送車輛在城市進(jìn)行配送的過程中，系統(tǒng)可實(shí)時(shí)監(jiān)控車輛所在的地點(diǎn)和車上的貨物量，車輛一旦發(fā)現(xiàn)原路徑擁堵嚴(yán)重，可及時(shí)向管理中心反饋，中心可通過路徑優(yōu)化系統(tǒng)重新安排車輛剩余部分的行駛路線。另外，一旦原訂單客戶在車輛出發(fā)后對訂貨量進(jìn)行調(diào)整，管理中心也可及時(shí)通知該配送車輛，同時(shí)對所有配送車輛的運(yùn)行路線進(jìn)行重新規(guī)劃并發(fā)出指令，以達(dá)到總體配送路徑最優(yōu)。[12]（4）數(shù)據(jù)管理。傳統(tǒng)的物流配送過程由于不能實(shí)時(shí)操作，一般采取以下處理方式：一是分批配送，配送中心對每天的訂貨進(jìn)行一到兩次統(tǒng)計(jì)，根據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果分批安排發(fā)貨，不能實(shí)時(shí)根據(jù)客戶要求進(jìn)行調(diào)整；二是對于突發(fā)配送任務(wù)，要進(jìn)行特殊處理，如利用專門的車輛進(jìn)行配送等。對于物聯(lián)網(wǎng)配送系統(tǒng)，其數(shù)據(jù)傳輸、統(tǒng)計(jì)、分析、管理等都是實(shí)時(shí)的。例如，車輛出發(fā)后又有新訂單或原訂單有變化時(shí)，中心可隨時(shí)通知在途車輛進(jìn)行調(diào)整，從總體上分配所有已經(jīng)出發(fā)的車輛，及時(shí)根據(jù)車輛位置和訂單變化調(diào)整配送路線與未出發(fā)車輛配載，實(shí)現(xiàn)整體配送效率最高，成本最低。配送車輛在貨物送達(dá)并簽收后，會(huì)通過車輛配載的終端配送信息采集系統(tǒng)將到貨簽收通知實(shí)時(shí)傳到總部，客戶一旦完成簽收，總部的訂單狀態(tài)就會(huì)由配送自動(dòng)修改為配送完成，并對產(chǎn)品配送批次、零售客戶簽收批次、客戶信息等進(jìn)行同步修正，使產(chǎn)品生產(chǎn)加工、配送、零售的所有信息數(shù)據(jù)對應(yīng)起來。3.系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫配送中心一般靠近城市，通常是規(guī)?；少?，并根據(jù)消費(fèi)地點(diǎn)的客戶訂單進(jìn)行分揀和零散配送。另外，農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)受氣候、地理位置等自然條件限制，一般其產(chǎn)地和初級加工廠距離配送中心較遠(yuǎn)，在途物流時(shí)間較長，運(yùn)輸過程中可能會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品變質(zhì)，因此入庫前需要經(jīng)過嚴(yán)格的檢測，為達(dá)到前面設(shè)計(jì)的系統(tǒng)功能，配送環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)庫應(yīng)包括配送中心信息、中心工作人員信息、農(nóng)產(chǎn)品檢測信息、配送環(huán)節(jié)追溯信息四個(gè)部分，具體數(shù)據(jù)項(xiàng)目參見表1。當(dāng)然，對系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫而言，這些信息是最基本的，我們還可根據(jù)具體的企業(yè)、行業(yè)等對數(shù)據(jù)進(jìn)行修正，以達(dá)到促使系統(tǒng)更有效運(yùn)行的目的。
五、基于物聯(lián)網(wǎng)的配送系統(tǒng)應(yīng)用
具體實(shí)踐中，為完成整個(gè)生鮮農(nóng)產(chǎn)品物流配送，基于物聯(lián)網(wǎng)的配送系統(tǒng)主要包括如下幾個(gè)子系統(tǒng)：1.智能包裝子系統(tǒng)生鮮農(nóng)產(chǎn)品在實(shí)際流通過程中，長距離運(yùn)輸多數(shù)情況下并不采用小包裝運(yùn)輸。這是因?yàn)?，即使采用小包裝，經(jīng)過長距離運(yùn)輸后也會(huì)產(chǎn)生腐爛變質(zhì)的枝葉，到達(dá)物流節(jié)點(diǎn)時(shí)仍然需要重新清理，所以長距離運(yùn)輸大多采用比較粗獷的包裝，甚至沒有包裝。這樣，配送環(huán)節(jié)的流通加工和包裝對物流效率和產(chǎn)品品質(zhì)的影響就顯得尤為重要了。智能包裝是指在包裝上嵌入自動(dòng)讀取和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的芯片，以便實(shí)時(shí)存儲(chǔ)包裝物內(nèi)與產(chǎn)品內(nèi)容、品質(zhì)、運(yùn)輸及銷售過程有關(guān)的信息，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在配送節(jié)點(diǎn)高效地進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，從而達(dá)到提高物流效率的目的。2.智能流通加工子系統(tǒng)流通加工環(huán)節(jié)是在配送節(jié)點(diǎn)對生鮮農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)行輔加工生產(chǎn)，以提高效率，提高資源使用率，方便用戶和促進(jìn)銷售，同時(shí)也可提高產(chǎn)品的附加值和配送環(huán)節(jié)操作的便利性。這項(xiàng)工作主要是品種的組合、黃葉及腐爛部分的處理、清洗、標(biāo)識(shí)制作、稱重等，同時(shí)配合智能化包裝，方便配送管理。3.智能裝卸搬運(yùn)子系統(tǒng)配送環(huán)節(jié)的裝卸和搬運(yùn)效率直接影響著整個(gè)配送環(huán)節(jié)的效率。這個(gè)環(huán)節(jié)主要包括裝車、卸車、移送、堆垛、出入庫等操作，根據(jù)生鮮農(nóng)產(chǎn)品類別和裝卸搬運(yùn)要求，其智能裝卸系統(tǒng)主要由輸送系統(tǒng)、智能搬運(yùn)車、控制系統(tǒng)、通信系統(tǒng)等部分組成。4.智能倉儲(chǔ)管理子系統(tǒng)智能倉儲(chǔ)管理與傳統(tǒng)倉儲(chǔ)的不同之處在于，傳統(tǒng)倉儲(chǔ)以儲(chǔ)存為主要工作內(nèi)容，而智能化倉儲(chǔ)是通過現(xiàn)代化技術(shù)，結(jié)合庫存理論，來實(shí)現(xiàn)合理高效的倉儲(chǔ)服務(wù)，解決生產(chǎn)與消費(fèi)節(jié)奏不一致的問題，減少浪費(fèi)并保障物流的及時(shí)性。在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下，智能倉儲(chǔ)可以做到準(zhǔn)確而實(shí)時(shí)地記錄并保存庫存信息，自動(dòng)分配貨位，實(shí)時(shí)盤點(diǎn)庫存，實(shí)時(shí)查詢產(chǎn)品位置，匯總各類庫存信息，并且可以統(tǒng)計(jì)各品類產(chǎn)品的出入庫數(shù)量和信息，對生鮮農(nóng)產(chǎn)品需求的季節(jié)性和周期性進(jìn)行預(yù)測等。5.智能分揀子系統(tǒng)智能分揀系統(tǒng)是配送中心根據(jù)顧客訂單要求或配送計(jì)劃，迅速、準(zhǔn)確地將商品從其儲(chǔ)位或其他區(qū)位揀取出來，并按照一定的方式進(jìn)行分類與集中的作業(yè)過程。自動(dòng)分揀機(jī)一般由輸送機(jī)械部分、電器自動(dòng)控制部分、計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)組合而成。它可以根據(jù)用戶要求及場地情況，根據(jù)訂單對產(chǎn)品種類、數(shù)量、出庫時(shí)間、用戶、地名等進(jìn)行自動(dòng)分揀、裝箱、封箱等連續(xù)作業(yè)。智能分揀系統(tǒng)不受氣候、時(shí)間、人的體力等限制，可以連續(xù)運(yùn)行。同時(shí)，智能分揀系統(tǒng)單位時(shí)間內(nèi)分揀件數(shù)多，且誤差率極低。分揀誤差率的高低主要取決于所輸入分揀信息的準(zhǔn)確性，如果采用人工鍵盤或語音識(shí)別方式輸入，誤差率在3%左右；如果采用條形碼掃描輸入，除非條形碼印刷本身存在差錯(cuò)，否則不會(huì)出現(xiàn)差錯(cuò)。因此，目前智能分揀系統(tǒng)主要采用條形碼技術(shù)來識(shí)別貨物。分揀作業(yè)基本可實(shí)現(xiàn)無人化，建立智能分揀系統(tǒng)的目的之一就是減少人員的使用，降低人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高人員的工作效率。6.智能產(chǎn)品可追溯子系統(tǒng)它以產(chǎn)品追溯碼為信息傳遞工具，以追溯標(biāo)簽為表現(xiàn)形式，以查詢系統(tǒng)為服務(wù)手段，實(shí)現(xiàn)對生鮮農(nóng)產(chǎn)品原料來源、流通加工、倉儲(chǔ)及零售各環(huán)節(jié)的全程監(jiān)控，并對追溯信息進(jìn)行整理、分析、評估、預(yù)警，完善生鮮農(nóng)產(chǎn)品流通過程質(zhì)量安全監(jiān)管體系。配送是整個(gè)物流過程中非常重要的一環(huán)，對生鮮農(nóng)產(chǎn)品全產(chǎn)業(yè)鏈的追溯是保障配送環(huán)節(jié)生鮮農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量的基礎(chǔ)，可保障對配送環(huán)節(jié)信息的全面收集，保障配送環(huán)節(jié)的可監(jiān)管性，使配送環(huán)節(jié)信息更加透明，使生鮮農(nóng)產(chǎn)品配送行業(yè)更加規(guī)范。[13]上述幾個(gè)子模塊的有機(jī)結(jié)合，使物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在生鮮農(nóng)產(chǎn)品配送中得以實(shí)現(xiàn)，推動(dòng)了生鮮農(nóng)產(chǎn)品配送的自動(dòng)化和智能化。物聯(lián)網(wǎng)配送系統(tǒng)的應(yīng)用始于生鮮農(nóng)產(chǎn)品由生產(chǎn)基地和初級加工廠發(fā)貨的那一刻，盡管貨物還沒有到達(dá)配送中心，但此時(shí)配送中心已經(jīng)可以實(shí)時(shí)接收到產(chǎn)品在途的一些信息，如氣候、溫度、車輛狀況等，便于配送中心提前安排人員、物資與倉儲(chǔ)場地。貨物到達(dá)配送中心之前，檢驗(yàn)人員就已經(jīng)對產(chǎn)品數(shù)量、品種、來源、在途情況等有了一個(gè)詳細(xì)的了解，并對檢驗(yàn)所需的設(shè)備、材料等進(jìn)行了準(zhǔn)備，貨物一旦到達(dá)即可馬上進(jìn)行產(chǎn)品檢驗(yàn)，并通過掃描產(chǎn)品的射頻識(shí)別電子標(biāo)簽，記錄檢測指標(biāo)和檢驗(yàn)結(jié)果，根據(jù)系統(tǒng)提示判斷是否合格，進(jìn)而安排入庫或退貨。產(chǎn)品入庫、出庫、調(diào)撥、移庫、越庫、盤點(diǎn)等各環(huán)節(jié)操作都是通過射頻識(shí)別電子標(biāo)簽和傳感器進(jìn)行自動(dòng)化整批采集的，不需要對單個(gè)產(chǎn)品進(jìn)行掃描，可確保配送中心各環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)輸入的高效性和準(zhǔn)確性，大大縮短生鮮農(nóng)產(chǎn)品配送環(huán)節(jié)的物流時(shí)間，同時(shí)確保企業(yè)及時(shí)、準(zhǔn)確地掌握真實(shí)庫存數(shù)據(jù)，幫助配送中心合理安排進(jìn)貨并控制庫存。
六、結(jié)論
關(guān)鍵詞：高速公路；電子不停車；收費(fèi)系統(tǒng)；應(yīng)用前景
一、引言
目前，我國高速公路收費(fèi)方式主要分為：人工收費(fèi)、半自動(dòng)收費(fèi)及電子不停車收費(fèi)三種。人工收費(fèi)與半自動(dòng)收費(fèi)方式為現(xiàn)階段最主要的收費(fèi)方式。這兩種收費(fèi)方式都需要車輛在收費(fèi)道口停車方能完成收費(fèi)全過程。因此，車道通行效率較低，通行壓力巨大，甚至常常引致交通擁堵?；诖?，電子不停車收費(fèi)越來越受到人們關(guān)注，也被逐漸運(yùn)用于收費(fèi)中。
二、電子不停車收費(fèi)系統(tǒng)的概念及構(gòu)成
1.電子不停車收費(fèi)系統(tǒng)的概念
電子不停車收費(fèi)（Electronic Toll Collection，簡稱ETC）系統(tǒng)即車輛不停車地通過收費(fèi)站點(diǎn)而實(shí)現(xiàn)收取過路費(fèi)的收費(fèi)系統(tǒng)。ETC系統(tǒng)利用專用短程微波通訊技術(shù)(Dedicated Short Range Communication，簡稱DSRC)，通過收費(fèi)車道或路側(cè)單元(RUS)與車載單元(OBU)的信息交換，自動(dòng)識(shí)別車輛，采用電子支付方式，自動(dòng)完成車輛通行費(fèi)扣除的全自動(dòng)收費(fèi)方式。它最大的特點(diǎn)是車輛在通過收費(fèi)道口時(shí)無須停車和減速，可以允許車輛以較高速度通行，從而提高車道通行能力，減少擁堵。
2.電子不停車收費(fèi)系統(tǒng)的構(gòu)成
高速公路電子不停車收費(fèi)系統(tǒng)可以分成兩個(gè)部分，一部分是前臺(tái)系統(tǒng)，它的功能是利用自動(dòng)車輛識(shí)別技術(shù)完成車輛信息的采集，將采集的車輛、車道等信息通過移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到應(yīng)用服務(wù)器進(jìn)行處理。數(shù)據(jù)的承載可以采用GPRS、短消息或CDMA承載；另一部分是后臺(tái)系統(tǒng)，它的主要功能是根據(jù)傳送的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)在應(yīng)用服務(wù)器完成用戶在高速公路上的業(yè)務(wù)費(fèi)用的計(jì)算、對用戶賬號進(jìn)行扣費(fèi)操作等。
三、高速公路電子不停車收費(fèi)系統(tǒng)的應(yīng)用前景
到“十一五”末，我國高速公路里程達(dá)6.5萬公里。當(dāng)前，以高速公路為主骨架的，覆蓋全國范圍的高等級公路網(wǎng)絡(luò)逐步形成。應(yīng)用電子不停車收費(fèi)系統(tǒng)將徹底改變目前收費(fèi)過程中的弊端，有效提高車輛通行能力。
電子收費(fèi)系統(tǒng)代表當(dāng)今最先進(jìn)的收費(fèi)技術(shù)，也是未來發(fā)展的方向，有著廣闊的發(fā)展前景。與現(xiàn)行的大多數(shù)公路收費(fèi)系統(tǒng)相比，電子不停車收費(fèi)系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)：
1.實(shí)施ETC系統(tǒng)可以提高車道通行能力
ETC系統(tǒng)可有效地提高收費(fèi)車道的車輛通過能力，提高公路利用率。
2.ETC系統(tǒng)可使交通更加安全
收費(fèi)站的設(shè)置在一定程度上影響了交通安全，在收費(fèi)廣場常出現(xiàn)追尾、側(cè)撞或撞物等交通事故。ETC系統(tǒng)避免了車輛排隊(duì)等候現(xiàn)象，簡化了通過流程，從而減少事故隱患。
3.ETC系統(tǒng)可以節(jié)省投資運(yùn)營成本
ETC系統(tǒng)可減少收費(fèi)工作中的現(xiàn)金管理漏洞，杜絕收費(fèi)人員錯(cuò)收、漏收、收取假幣以及營私舞弊現(xiàn)象；同時(shí)，還可減少人力投入，節(jié)省人員工資和管理成本，減少新建設(shè)施成本，節(jié)約土地資源。
4.ETC系統(tǒng)更加環(huán)保節(jié)能
ETC系統(tǒng)的實(shí)施，使交通流運(yùn)行狀況得到改善，車輛在收費(fèi)站的停車次數(shù)減少，排隊(duì)等待的時(shí)間明顯縮短，減少了車輛的油耗與排放，解決了收費(fèi)站附近由于交通堵塞而引起的能源消耗和環(huán)境污染等問題。同時(shí)，使收費(fèi)資金的管理走向無紙化、無現(xiàn)金化管理，符合低碳、綠色的能源發(fā)展理念，也是我國未來智能交通的發(fā)展趨勢。
四、結(jié)語
國際上，美國、歐洲、日本、意大利、法國及新加坡等國家很早就針對ETC系統(tǒng)的研發(fā)技術(shù)、工程實(shí)施、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行了深入研究，其中歐洲和日本提出的標(biāo)準(zhǔn)較為成熟，獲得了較廣泛的廠商支持。在美國、歐洲等許多國家和地區(qū)，公路電子不停車收費(fèi)系統(tǒng)已經(jīng)局部聯(lián)網(wǎng)并逐步形成規(guī)模效益。
ETC系統(tǒng)以其高效、優(yōu)質(zhì)的形象，方便、快捷的特點(diǎn)，可有效緩解城市和公路收費(fèi)站擁堵等方面的優(yōu)勢，近年來在我國得到迅猛發(fā)展。2007年交通運(yùn)輸部先后頒布的《智能運(yùn)輸系統(tǒng)――電子收費(fèi)》（GB/T 20851）系列標(biāo)準(zhǔn)和《收費(fèi)公路聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)技術(shù)要求》，進(jìn)一步加快和促進(jìn)ETC系統(tǒng)的跨越式發(fā)展。目前ETC系統(tǒng)已經(jīng)在廣東、北京、上海、江蘇、福建、江西等全國十多個(gè)省市得到實(shí)際應(yīng)用，取得了不錯(cuò)的發(fā)展，積累了一定經(jīng)驗(yàn)，為下一步全國快速推廣奠定了基礎(chǔ)。
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【關(guān)鍵詞】射頻識(shí)別技術(shù)；計(jì)算機(jī)；物聯(lián)網(wǎng)；現(xiàn)代物流；應(yīng)用
The Application of Internet of Things based on RFID Technology in Modern Logistics
Wei Juhong
（Shanxi Environmental Information Center，Taiyuan 030024）
Abstract：In recent years，Internet of Things（IOT）became a research hotspot of computer information technology field.Internet of Things based on RFID has been played an increasingly important role in modern logistics.In this paper，overviewed the development of IOT and introduced the key application technology，such as radio frequency identification（RFID）.The applications of RFID technology in various aspects of modern logistics industry were described.Finally，pointed out the main points need to focus on and the problems need to solve in the development process of Internet of Things logistics.
Key words：Radio Frequency Identification Technology，Computer，Internet of Things，Modern Logistics，Application
1.引言
新一代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)——物聯(lián)網(wǎng)（Internet of Things，IOT）被視為計(jì)算機(jī)信息領(lǐng)域內(nèi)又一次重大的發(fā)展機(jī)遇，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用有著深遠(yuǎn)的意義和巨大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，必將深刻的改變?nèi)祟惿鐣?huì)的生產(chǎn)和生活方式[1-2]。目前，世界各主要大國都高度重視物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展計(jì)劃，在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)開發(fā)應(yīng)用將對經(jīng)濟(jì)的巨大拉動(dòng)作用的刺激下，國內(nèi)外掀起了研究開發(fā)應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)的浪潮。發(fā)達(dá)國家（包括美國、日本、德國、韓國等國）紛紛出臺(tái)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展計(jì)劃，進(jìn)行相關(guān)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略布局，美國更是將物聯(lián)網(wǎng)定位為確立保持美國國際競爭優(yōu)勢的關(guān)鍵戰(zhàn)略[2]。2009年，中國總理在視察無錫時(shí)提出盡快建立“感知中國”中心，并在2010年政府工作報(bào)告中明確將“加快物聯(lián)網(wǎng)的研發(fā)應(yīng)用”納入重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)，由此中國物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研發(fā)應(yīng)用進(jìn)入快速發(fā)展時(shí)期[3-4]。
基于無線射頻識(shí)別（Radio Frequency Identification，RFID）技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)被首次提出時(shí)，物流行業(yè)被寄予厚望，以沃爾瑪為首的西方大型零售商實(shí)施“RFID”戰(zhàn)略，以期進(jìn)一步提高效率，創(chuàng)造新的利潤增長點(diǎn)，謀求相對于競爭對手更大的競爭優(yōu)勢[5-6]。全新的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用在現(xiàn)代物流中，必然對物流業(yè)倉儲(chǔ)管理、供應(yīng)鏈管理、配送系統(tǒng)智能化、物流信息化等諸多方面產(chǎn)生重要而深刻影響[7-14]。
2.物聯(lián)網(wǎng)概述
2.1 物聯(lián)網(wǎng)定義
“物聯(lián)網(wǎng)”概念由麻省理工學(xué)院（Ma
-ssachusetts Institute of Technology，MIT）自動(dòng)識(shí)別中心（Auto-ID Labs）的研究人員在1999年提出后，物聯(lián)網(wǎng)的概念本身也在不斷地變化發(fā)展著，直到現(xiàn)在依然沒有一個(gè)明確的和統(tǒng)一的定義。國際電信聯(lián)盟、歐盟執(zhí)委會(huì)、中國政府等不同組織、機(jī)構(gòu)都對物聯(lián)網(wǎng)給出了不同的定義[2，4，15]?？偟膩砜?，物聯(lián)網(wǎng)是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的擴(kuò)展和延伸，以一定的通信標(biāo)準(zhǔn)、協(xié)議為基礎(chǔ)，通過信息傳感設(shè)備，進(jìn)行信息交換和通信，實(shí)現(xiàn)人到人（H2H）、人到物（H2T）和物到物（T2T）的互連，其核心就是實(shí)現(xiàn)物體間的互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)物體間信息交換和通信。
2.2 物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展簡介
美國麻省理工學(xué)院自動(dòng)識(shí)別中心的研究人員于1999年首先提出了物聯(lián)網(wǎng)（Inter
-net of Things，IOT）的概念[16]，認(rèn)為物聯(lián)網(wǎng)是把所有的物品通過無線射頻識(shí)別RFID等信息傳感設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，實(shí)現(xiàn)智能化的網(wǎng)絡(luò)。隨著時(shí)間的推移和技術(shù)的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)涵發(fā)生了巨大的變化。
進(jìn)入21世紀(jì)，物聯(lián)網(wǎng)在世界各主要發(fā)達(dá)國得到了越來越多關(guān)注與研究。美國、歐盟、日本、韓國等國家和國家集團(tuán)把物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用視為振興經(jīng)濟(jì)、保持全球競爭優(yōu)勢的關(guān)鍵，紛紛推出自己的物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展計(jì)劃，并制定了詳細(xì)行動(dòng)方案，在國家層面推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)的有序發(fā)展[15，17]。
2005年和2008年在突尼斯、法國相繼召開了世界信息峰會(huì)和物聯(lián)網(wǎng)大會(huì)探討物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和未來發(fā)展愿景等大量物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)議題，指出物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代即將到來，并會(huì)給世界面貌帶來深刻的改變[2，18]。
2009年，國際商業(yè)機(jī)器有限公司（In
-ternational Business Machines Corpo
-ration，IBM）和信息技術(shù)與創(chuàng)新基金會(huì)（Information Technology and Innova-
tion Foundation，ITIF）共同向撰寫的《復(fù)興的數(shù)字之路：增加工作、提高生產(chǎn)率和復(fù)興美國的刺激計(jì)劃》報(bào)告指出[17，19]，通過增加對信息通信技術(shù)投資在短期內(nèi)就能創(chuàng)造大量就業(yè)機(jī)會(huì)。此報(bào)告得到了世界各國的廣泛重視，進(jìn)一步刺激了各國發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)的熱情。同年，在視察無錫微納傳感網(wǎng)工程技術(shù)研發(fā)中心后，中國國務(wù)院總理提出“感知中國”理念[20]，并在2010年政府工作報(bào)告[4]中將“加快物聯(lián)網(wǎng)的研發(fā)與應(yīng)用”明確納入重點(diǎn)振興產(chǎn)業(yè)，以期加速中國物聯(lián)網(wǎng)的研究開發(fā)和建設(shè)。
3.物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)發(fā)展概況
2005年，國際電信聯(lián)盟（International Telecommunications Union，ITU）物聯(lián)網(wǎng)報(bào)告，在報(bào)告中提出了物聯(lián)網(wǎng)的四個(gè)關(guān)鍵性應(yīng)用技術(shù)[2]：無線射頻識(shí)別技術(shù)、傳感技術(shù)、智能技術(shù)以及納米技術(shù)。下面就對排在第一位的無線射頻識(shí)別技術(shù)做一些簡要介紹：
無線射頻識(shí)別（RFID）是一種無需人工操作，非接觸式的，利用無線射頻識(shí)別技術(shù)識(shí)別目標(biāo)對象并獲取相關(guān)信息，并且可在各種惡劣環(huán)境中工作的一種的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，該技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于物流等領(lǐng)域。RFID標(biāo)簽存儲(chǔ)一個(gè)唯一編碼來標(biāo)志現(xiàn)實(shí)中的物體，業(yè)務(wù)流程中產(chǎn)生的與之相關(guān)的信息存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)容器中，當(dāng)需要時(shí)以該編碼作為查詢值通過網(wǎng)絡(luò)獲取相關(guān)信息[21]。RFID技術(shù)可同時(shí)識(shí)別多個(gè)標(biāo)簽、識(shí)別速度快，與互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)相結(jié)合，就可實(shí)現(xiàn)全球范圍內(nèi)的信息共享[22-23]。
RFID通常是由3部分組成[24]：（1）標(biāo)簽（Tag）：由耦合元件及芯片組成，附著在物體上標(biāo)識(shí)目標(biāo)對象，每個(gè)標(biāo)簽具有唯一的電子編碼；（2）閱讀器（Reader）：讀取標(biāo)簽信息的設(shè)備；（3）天線（Antenna）：在標(biāo)簽和讀取器間傳遞射頻信號。
我國科學(xué)家在無線射頻識(shí)別領(lǐng)域做了較為深入的研究探討，例如，劉志峰等[25]構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)模型，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化的物品跟蹤進(jìn)程，使產(chǎn)品的跟蹤性能得到了優(yōu)化，安全性能也得到了提高?？讓幍萚26]建立的物聯(lián)網(wǎng)資源尋址的通用層次模型和應(yīng)用結(jié)構(gòu)模型，驗(yàn)證了模型的有效性和可行性，為物聯(lián)網(wǎng)資源尋址的相關(guān)問題的研究提供了理論依據(jù)。
4.物聯(lián)網(wǎng)在物流領(lǐng)域中的應(yīng)用
全球物聯(lián)網(wǎng)研究及建設(shè)如火如荼，中國政府大力推動(dòng)工業(yè)化與信息化建設(shè)的背景下，我國的科研工作者在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的研究也開始加速，從基礎(chǔ)研究到應(yīng)用研究都有了新的突破與進(jìn)展。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的雛形就是在物流領(lǐng)域的直接應(yīng)用，對物聯(lián)網(wǎng)在物流領(lǐng)域的的應(yīng)用，為這個(gè)被稱作“第三方利潤源”行業(yè)的發(fā)展，國內(nèi)的科學(xué)工作者做了大量的基礎(chǔ)性研究，對物聯(lián)網(wǎng)物流的進(jìn)一步發(fā)展有著十分重要的借鑒意義。下文將對我國科學(xué)家在物聯(lián)網(wǎng)物流領(lǐng)域的應(yīng)用研究的做一簡單介紹。
王剛等[27]，分析了RFID技術(shù)在物流中的典型應(yīng)用模式，從物流信息系統(tǒng)、方位產(chǎn)品物流業(yè)模式、第三方綜合物流業(yè)務(wù)模式、快運(yùn)業(yè)務(wù)模式等方面進(jìn)行了分析。還詳盡分析了一種面向物流倉儲(chǔ)管理的RFID系統(tǒng)的組成、流程和功能。
王燁[28]，針對時(shí)下物流行業(yè)運(yùn)作當(dāng)中存在的安全問題，介紹了基于RFID技術(shù)條件下物聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢，以及在保障安全方面的應(yīng)用。論文指出物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)步對推動(dòng)物流行業(yè)發(fā)展所具有的積極作用。
謝勇等[29]，將RFID技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合，利用RFID電子標(biāo)簽作為產(chǎn)品識(shí)別的手段，利用物聯(lián)網(wǎng)來獲取入庫產(chǎn)品的詳細(xì)信息并自動(dòng)生成入庫單，針對物流業(yè)傳統(tǒng)入庫管理中存在的兩大瓶頸問題——產(chǎn)品識(shí)別和產(chǎn)品信息獲取，提出了基于物聯(lián)網(wǎng)的自動(dòng)入庫管理系統(tǒng)的基本原理，對系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能進(jìn)行了分析，利用RFID技術(shù)實(shí)現(xiàn)了一個(gè)自動(dòng)化入庫管理系統(tǒng)，提高了產(chǎn)品入庫的準(zhǔn)確性和快速性，并通過應(yīng)用實(shí)例說明了系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)。
梁家海、王登清、黃志雨等[7-9]，分別從RFID技術(shù)在物流業(yè)倉儲(chǔ)管理中的各流程、各環(huán)節(jié)中應(yīng)用；針對現(xiàn)有倉儲(chǔ)管理方面的各種問題，構(gòu)建智能物流倉儲(chǔ)管理系統(tǒng)；高效率實(shí)現(xiàn)倉儲(chǔ)物流的出入庫管理及庫內(nèi)作業(yè)等業(yè)務(wù)管理；并對物聯(lián)網(wǎng)在物流倉儲(chǔ)系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行了前瞻性研究。
嚴(yán)天寶、廖燕、耿雪霏、趙愛平等[5,10-12]，從物流行業(yè)供應(yīng)鏈管理的角度，對基于RFID技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)在優(yōu)化和改善供應(yīng)鏈管理各環(huán)節(jié)中的應(yīng)用，包括在原材料供應(yīng)、生產(chǎn)制造、固定資產(chǎn)管理、庫存管理、銷售、售后服務(wù)等諸多方面，研究RFID技術(shù)對于優(yōu)化和改善供應(yīng)鏈結(jié)構(gòu)、提高供應(yīng)鏈管理績效、提高供應(yīng)鏈的透明度中所起的作用。
陳豐照，閻芳等[13-14]，針對現(xiàn)代物流配送的特點(diǎn)，提出了基于物聯(lián)網(wǎng)的智能物流配送的系統(tǒng)框架，能有效的提升物流系統(tǒng)效率，并研究了我國物聯(lián)網(wǎng)物流信息化發(fā)展對策。
5.結(jié)論
物聯(lián)網(wǎng)物流的發(fā)展前景令人歡欣鼓舞，但是我們應(yīng)該看到物聯(lián)網(wǎng)物流依然面臨著不少挑戰(zhàn)，比如RFID標(biāo)簽成本高的問題[30]，比如相關(guān)國際標(biāo)準(zhǔn)的通用性以及國家安全信息安全問題，以及企業(yè)商業(yè)機(jī)密可能被泄露、竊取[28，31]等等方面，可以說物聯(lián)網(wǎng)物流機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存，需要國家層面加大的政策方面的引導(dǎo)和支持，同時(shí)也需要各國科學(xué)家共同努力攻克上述問題以及在未來發(fā)展過程中將遇到的各種新問題。
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