RFID電子標(biāo)簽在公共場(chǎng)所的系統(tǒng)應(yīng)用
廣東省RFID電子標(biāo)簽卡封裝工程技術(shù)研究開(kāi)發(fā)中心
RFID電子標(biāo)簽作為數(shù)據(jù)載體,能起到門禁管理、標(biāo)記識(shí)別、物品跟蹤、信息采集、認(rèn)證溯源等作用,已經(jīng)廣為人知。雖然RFID是一個(gè)比較熱門的話題,但卻并不是一個(gè)新話題,更不是什么新技術(shù)。早在上世紀(jì)40年代第二次世界大戰(zhàn)時(shí),英國(guó)軍方就采用RFID技術(shù)對(duì)進(jìn)入英國(guó)領(lǐng)空的飛機(jī)進(jìn)行敵我識(shí)別。這種技術(shù)的普及應(yīng)用,直到本世紀(jì)2005年才被Wal-Mart(沃爾瑪)發(fā)揚(yáng)光大。從此,RFID技術(shù)拉開(kāi)了實(shí)際應(yīng)用的序幕。
利用電子標(biāo)簽和讀寫器之間通過(guò)非接觸式電磁耦合來(lái)傳遞數(shù)據(jù)信息,是識(shí)別技術(shù)的一大進(jìn)步。在一般的RFID系統(tǒng)應(yīng)用中,讀寫器發(fā)射的能量電磁波在一個(gè)區(qū)域內(nèi)形成電磁耦合場(chǎng)。當(dāng)電子標(biāo)簽進(jìn)入該場(chǎng)強(qiáng)范圍后即被激活,并與讀寫器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。讀寫器接收到電子標(biāo)簽的數(shù)據(jù)后,經(jīng)過(guò)解碼并進(jìn)行偵錯(cuò)校驗(yàn)來(lái)甄別數(shù)據(jù)的有效性,然后通過(guò)讀寫器端口將接收到的電子標(biāo)簽數(shù)據(jù)信息傳送到計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中,從而實(shí)現(xiàn)物品的自動(dòng)識(shí)別。普通的RFID只讀標(biāo)簽卡類產(chǎn)品,往往只起到一個(gè)序列號(hào)的作用,因此,其應(yīng)用范圍受到一定程度的限制。而對(duì)于那些需要實(shí)時(shí)更新數(shù)據(jù)信息的使用場(chǎng)合來(lái)講,RFID可讀/寫標(biāo)簽卡類產(chǎn)品就是其不二的選擇。利用其可讀/寫的特性,尤其是在公共場(chǎng)所等方面可以充分發(fā)揮其潛在的便捷作用。
RFID電子標(biāo)簽和RFID讀/寫設(shè)備之間進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊的電氣連接關(guān)系以及其工作原理,如附圖1所示,很多專業(yè)刊物、書籍均有詳細(xì)的介紹,這里就不再贅述。本文展示的圖片旨在確保本文將要介紹相關(guān)要點(diǎn)的連貫性。對(duì)于RFID可讀/寫標(biāo)簽來(lái)講,除了可實(shí)時(shí)更新其內(nèi)部的數(shù)據(jù)信息之外,還必須要求其具備相應(yīng)的認(rèn)證手段,以保證標(biāo)簽內(nèi)數(shù)據(jù)信息的安全性。電子標(biāo)簽的認(rèn)證流程如附圖2所示。
通過(guò)附圖1的圖例,可以基本了解電子標(biāo)簽和讀寫設(shè)備的工作概況。那么,如何將其結(jié)合起來(lái),有效的投入到各種實(shí)際應(yīng)用中呢?這個(gè)問(wèn)題,不同的系統(tǒng)商可能會(huì)有不同的方案。接下來(lái),本文將以圖文結(jié)合的方式對(duì)RFID的系統(tǒng)應(yīng)用范例做一些探索性的簡(jiǎn)單介紹。
從RFID系統(tǒng)的設(shè)計(jì)來(lái)講,一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的RFID應(yīng)用系統(tǒng),其基本配置必須包含有用戶層、門戶層、應(yīng)用層、基礎(chǔ)層(又叫管理層或控制層)等,而每個(gè)層級(jí)又有若干的不同配置,這些配置可以根據(jù)不同的實(shí)際應(yīng)用情況進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整,以便于系統(tǒng)的整體協(xié)調(diào)。附圖3所示的就是一例典型的RFID系統(tǒng)設(shè)計(jì)架構(gòu)圖,類似的RFID系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案中,有一些在實(shí)際應(yīng)用中并沒(méi)有使用到全部架構(gòu),甚至只是其中的一小部份。也就是說(shuō),如果將這個(gè)架構(gòu)圖延伸到實(shí)際的應(yīng)用當(dāng)中,則可能會(huì)有相應(yīng)的取舍。
像住宅小區(qū)、大型公寓等門禁中車輛出入所用到的RFID安防監(jiān)控系統(tǒng),則如附圖4所示。粘貼有電子標(biāo)簽的車輛一旦進(jìn)入到RFID天線的輻射場(chǎng)強(qiáng)范圍內(nèi),標(biāo)簽數(shù)據(jù)就會(huì)通過(guò)讀/寫設(shè)備傳送到控制中心,控制中心的控制終端會(huì)快速對(duì)該數(shù)據(jù)信息就行甄別、認(rèn)證操作等處理,只要是經(jīng)過(guò)授權(quán)的車輛,就會(huì)對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)下達(dá)準(zhǔn)予進(jìn)出的指令,則門禁系統(tǒng)的欄桿就會(huì)根據(jù)指令起落;如果是沒(méi)有見(jiàn)過(guò)授權(quán)的車輛,控制終端則下達(dá)禁止通行的指令,而不允許該車輛進(jìn)出。
像體育中心、購(gòu)物中心等大型公共場(chǎng)所,由于人員冗雜,進(jìn)出通道的車輛較多,為了加強(qiáng)監(jiān)控及管理力度,所采用的RFID系統(tǒng)相對(duì)來(lái)講就要復(fù)雜一些。首先,必須要有一個(gè)安全穩(wěn)定的數(shù)據(jù)庫(kù),通過(guò)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)連接到各信息采集器,而每個(gè)采集器則分別與監(jiān)控設(shè)備、讀寫設(shè)備、識(shí)別終端等互聯(lián)互通,通過(guò)交叉密布的無(wú)縫隙方式建立起一個(gè)安全有效的安防監(jiān)控系統(tǒng),具體示意圖請(qǐng)參見(jiàn)圖5。該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)所有進(jìn)出人員、車輛的掌控;實(shí)現(xiàn)人員、車輛信息數(shù)據(jù)化管理;對(duì)非注冊(cè)人員、車輛的管理;系統(tǒng)在無(wú)人值時(shí),可以自動(dòng)記錄通行人員的進(jìn)出時(shí)間以及進(jìn)出車輛的車牌號(hào)碼和進(jìn)出時(shí)間;提供人員、車輛的完整進(jìn)出記錄等。
在RFID安防監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用中,電子標(biāo)簽向讀寫器或由讀寫器向電子標(biāo)簽發(fā)送的數(shù)據(jù)信息均采用非接觸方式進(jìn)行,為避免識(shí)別錯(cuò)誤,對(duì)其數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)中的數(shù)據(jù)編碼與校驗(yàn)技術(shù)是有嚴(yán)格要求的,以保證RFID應(yīng)用系統(tǒng)的安全性和可靠性。常用的數(shù)據(jù)編碼方式有:NRZ(不歸零編碼),Manchester(曼徹斯特編碼),F(xiàn)M0(雙相間隔編碼)、PPM(脈沖位置調(diào)制編碼)、FSK(頻移鍵控編碼)等。采用的校驗(yàn)技術(shù)主要有CRC校驗(yàn),即循環(huán)冗余校驗(yàn)。
應(yīng)用于公共場(chǎng)所的RFID安全監(jiān)控系統(tǒng),由于監(jiān)控區(qū)內(nèi)同一時(shí)間段進(jìn)出的人員、車輛較多,因此,多標(biāo)簽讀取技術(shù)就顯得尤為重要。多標(biāo)簽讀取技術(shù)在專業(yè)上稱為“防沖突”技術(shù),該技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)讀寫器射頻場(chǎng)內(nèi)多個(gè)電子標(biāo)簽的準(zhǔn)確識(shí)別。
關(guān)于RFID電子標(biāo)簽在公共場(chǎng)所的系統(tǒng)應(yīng)用,是一個(gè)較為寬泛的話題。方便實(shí)用、因地制宜是其基本要素,量入為出、合理規(guī)劃也是其基本準(zhǔn)則。本文僅從一個(gè)側(cè)面,通過(guò)圖文方式對(duì)其做了一個(gè)大概的簡(jiǎn)單介紹,旨在拋磚引玉。同時(shí),也希望行業(yè)內(nèi)有更多更好的應(yīng)用方案能夠呈現(xiàn)在廣大受眾面前,更期望我們的生活越來(lái)越便利,越來(lái)越多姿多彩。