rfid系統設計論文范文第1篇
溯源系統劃分如下步驟：
農用物資：對農資采購的審核。經過審核通過的農用物資才能進入農產品的生產。
種植管理：《農產品標準化生產、溯源系統自動化監控平臺》對農事大棚作物的操作進行自動化監控，通過預警信息來提醒操作員應該對農作物進行相關農事操作。操作者無需實地進行操作，只需在自動化控制平臺點擊農事操作按鈕，即可實現在田間地頭的農事操作。比如大棚作物需要澆水，只需點擊水管開啟功能按鈕，即可實現對作物的澆水操作。
農事管理：將農事管理分為產前信息、產中信息、產后信息。產中信息，記錄了農產品的全部生產過程，其工作流程包括：整地→播
種定植→噴藥→施肥→除草→澆水→采收→土地清茬。產后信息記錄了產品從采收之后進行加工、包裝、到最后的銷售。
質量檢驗：對于采收之后的農產品，由檢測中心進行質量鑒定。病蟲害防治：可對農作物每個部位進行智能化的診斷，在溯源系統的病蟲害診斷界面，選擇診斷部分，比如葉片，然后點擊查詢按鈕，可查詢出所有的關于此農產品葉片的病蟲害圖片，用戶可根據這些圖片和自己的農作物病蟲害進行對比，找出此作物的病情，做到對癥下藥。用戶管理：對用戶包括監管部門用戶、技術員用戶、教授專家用戶、檢驗員、合作社用戶統一管理。
rfid系統設計論文范文第2篇
RFID技術是繼條形碼技術、生物識別技術之后逐漸興起的技術, 近年來獲得了長足的發展。它廣泛應用于物流、倉儲和供應鏈管理等領域。本論文課題立足實際需要, 將分布式管理信息系統和RFID技術應用于實驗室管理信息系統的實踐, 解決高等學校實驗室管理的一個業務問題。通過對實驗室管理的深入研究, 給出實驗室管理系統的功能方案, 并進一步通過應用該功能方案, 形成一個能夠適應現代實驗室管理的基于RFID技術的實驗室智能管理系統。
1 實驗室智能管理系統硬件配置
實驗室管理系統以現代計算機技術、網絡技術為基礎, 同時采用RFID技術、視頻監控、門禁控制技術共同構成實驗室智能管理系統。硬件配置有數據庫服務器、交換機、射頻卡讀寫設備、刷卡工作站、視頻監控設備和計算機設備組成。
在每個實驗室門口布置門禁刷卡工作站, 工作站通過交換機與數據庫服務器連接, 實訓工位位置布置視頻攝像頭。學生的射頻卡通過讀寫工作站獲得信息, 傳送到服務器, 根據系統分配的工位進入指定工位后, 實訓過程可以通過視頻監控系統進行記錄。實驗儀器設備的購買入庫、出借、維護等信息也通過讀寫射頻卡獲得信息, 并傳送到服務器。
2 實驗室智能管理系統功能結構
科學的信息化規劃是管理信息系統設計的每一步, 是保證管理信息系統健壯性的關健。根據實驗室管理的總體需要和管理的實際情況, 系統由四大功能模塊構成。四大功能主要包括教學管理功能、信息管理功能、設備管理功能、系統維護功能。四大功能模塊并不是獨立的, 而是相輔相成、相互關聯的統一整體。
(1) 信息管理模塊。信息管理功能是利用網絡即時傳輸信息與數據的優勢, 來實現無紙化辦公, 以提高工作效率和管理水平。信息管理功能主要包括實驗室基本信息管理和電子公告板功能。主要提供實驗室概況、實驗室設置等基礎數據的錄入、瀏覽功能。這些信息有助于學生對實驗室整體上的了解, 也有助于管理人員對各種情況的掌握。信息管理功能設計主要分前臺功能設計和后臺功能設計。前臺功能主要是查看信息, 查看信息功能位于本系統的首頁。所有進入本系統的使用人員進入該系統后都可以使用本功能。后臺功能設計僅限登錄的系統管理員身份使用, 用于發布信息、刪除信息等管理操作。
(2) 實驗室教學管理模塊。實驗教學管理模塊利用網絡資源, 不僅拓展了實驗教學的時間和空間, 實現了實驗時間、內容和過程的網上開放?？梢蕴峁W生不必進入實驗室, 就可以在網上進行實驗預習、實驗預約并進行實驗設計。開創了計算機輔助實驗教學的新途徑。
(3) 實驗設備管理模塊。實驗設備管理是高校實驗室管理工作的重要一環, 實驗設備主要包括屬于固定資產的儀器設備和低值易耗品。實驗儀器管理用來管理儀器設備的申請購置、使用到報廢的整個過程。主要包括設備入庫登記、設備報廢、設備借用、設備維修、安全自檢等功能。實驗設備管理模塊設計主要涉及教師及輔助人員和中心管理人員二種人員。
(4) 系統維護功能。根據實驗室管理的總體需求和管理的實際情況, 系統中涉及四種管理人員, 即學生、教師及輔助管理人員、系統管理員和中心管理者。主要實現數據庫備份與恢復, 系統管理提供添加、修改用戶、修改用戶權限等功能。
完成以上各功能模塊的程序設計和調試后, 對整個系統進行測試, 系統運行正常且能滿足各功能模塊的要求和實驗室的管理要求, 然后對系統進行編譯, 生成可執行文件, 最后通過VB的打包發布工具, 制作成安裝文件包。
3 系統的數據庫設計
實驗室管理系統主要包括數據庫的建立和維護, 以及應用程序的開發兩個方面, 對于數據庫要求建立一個完整而安全性強的數據庫, 而對于后者則要求具有應用程序功能完備、操作簡便, 人機對話簡易等特點。
數據庫是實驗室智能管理系統的基礎, 數據庫在實驗室智能管理系統的支持下完成信息的搜集、整理、存儲、檢索、更新、加工、統計和發布等功能。數據庫設計的主要任務是根據用戶的信息需求、處理需求以及運行環境的特性, 設計出合理的數據模式, 確定數據庫類型, 確定數據庫的安全保密措施和共享機制。
數據庫設計是對于一個給定的應用環境提供一個確定最優數據模型與處理模式的邏輯設計, 以及一個確定數據庫存儲結構與存取方法的物理設計, 建立起既能反映現實世界信息和信息間的聯系, 滿足用戶數據庫要求和加工要求, 又能被某個DBMS所接受, 同時能實現系統目標并有效存取數據的數據庫。
通過分析調查有關實驗室管理系統的基礎上, 得到系統所處理的數據流程, 設計出數據項和數據結構。實驗項目信息實體的E-R圖如圖1所示。
4 結語
實驗室管理是教學管理的一個重要組成部分, 通過實驗室管理系統可以提高實驗室管理水平, 為實驗室的開放提供了良好的條件。同時, 為實驗室儀器設備和實驗人員的安全提供保障。以上都是功能構想, 在軟件設計上還有一些困難, 還有大量工作要做。我們相信通過努力, 能夠設計出應用更廣泛、功能更強的實驗室教學管理系統。
摘要：通過分析實驗室管理需求, 設計開放式實驗室智能管理系統結構、各功能模塊, 并提出軟件、硬件配置要求。通過在實驗室管理中應用智能化技術、自動識別技術, 提升開放式實驗室管理水平。
關鍵詞：RFID,實驗室管理,智能管理
參考文獻
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[2] 袁建娟.基于RFID技術在圖書館中的應用棎析[J].蘭臺世界, 2008.
rfid系統設計論文范文第3篇
隨著信息技術的發展，各大企業對辦公場地安全保密的要求越來越高，對員工工作監管力度的逐漸加大，辦公樓宇內的人員定位管理系統漸漸被提到各大企業信息化管理的規劃上來。天津小蜜蜂提出的樓宇人員定位管理系統，利用有源RFID技術，通過定位器、標識卡及基站等終端設備，可無接觸式自動快速地實現人員身份識別、實時定位、軌跡跟蹤、進出門管理、工作區域規劃設置以及訪客管理等一系列的功能。
RFID人員定位系統設計
該方案主要是利用有源RFID技術，通過定位器、標識卡及基站等終端設備，利用RFID無線通信技術將標識卡信息傳輸到基站，基站將接收到的無線信息上傳到后臺監控中心，根據軟件系統中設置的區域信息進行人員位置分析，實現定位。從而實現對樓宇內人員的身份識別、定位跟蹤和軌跡查詢等功能。
辦公樓RFID人員定位功能實現
身份識別
通過給樓宇內不同人員配備不同的身份標識卡，系統可以對不同類別的人員進行身份屬性管理，通過身份識別授權或規定人員不同的權限或管理措施。
實時人員定位
針對樓宇內人員流動情況分區域管理與監控，系統能夠根據不同人員佩戴的射頻卡信息，實時顯示人員的位置及狀態信息，并且配合使用定位器，系統可精確定位到樓層，房間和走廊等。
進出門管理
系統可實時判斷人員進門或出門的準確時間，記錄人員進出門的信息。如設定異常時間或異常人員進、出門的規則，系統一經識別異常行為，將自動記錄并報警。
實時區域匯總
可實時顯示監控區域的人員分布情況，實時顯示人員的位置及狀態。顯示區域信息，實時更新信息。包括區域歷史信息紀錄查詢。
報警管理功能
超時報警
對指定人員設置，在某些指定區域內停留不得超過指定時間，如果超過指定時間就會報警，可以限制樓宇人員在指定區域的停留時間。
區域禁出禁入報警
針對不同的樓宇內人員，對某些重點區域設置禁入/禁出設置，如果有不相干人員非法進入/進出指定區域則馬上報警，提醒相關管理部門采取行動。
訪客管理
rfid系統設計論文范文第4篇
第1頁：RFID典型應用案例 第2頁：RFID典型應用案例
文本Tag： 方案案例
【IT168 信息化】
1.高速公路自動收費及交通管理
高速公路自動收費系統是RFID技術最成功的應用之一。目前中國的高速公路發展非?？?，地區經濟發展的先決條件就是有便利的交通條件，而高速公路收費卻存在一些問題，一是交通堵塞，收費站口，許多車輛要停車排隊，成為交通瓶頸問題;二是少數不法的收費員貪污路費、使國家損失了相當的財政收入。RFID技術應用在高速公路自動收費上能夠充分體現它非接觸識別的優勢。讓車輛高速通過收費站的同時自動完成收費。同時可以解決收費員貪污路費及交通擁堵的問題。 一般來說對于公路收費系統、車輛的大小和形狀不同、需要大約4米的讀寫距離和很快的讀寫速度、也就要求系統的頻率應該在900M Hz和2500MHz。射頻卡一般在車的擋風玻璃后面?，F在最現實的方案是將多車道的收費口分兩個部分：自動收費口、入工收費口。天線架設在道路的上方。在距收費口約50-100米處，當車輛經過天線時，車上的射頻卡被頭頂上的天線接收到，判別車輛是否帶有有效的射頻卡。讀寫器指示燈指示車輛進人不同車道，人工收費口仍維持現有的操作方式，進入自動收費口的車輛，養路費款被自動從用戶帳戶上扣除，且用指示燈及蜂鳴器告訴司機收費是否完成，不用停車就可通過，擋車器將攔下惡意闖入的車輛。
1996年、佛山市政府安裝了RFID系統用于自動收取路橋費以提高車輛通過率，緩解公路瓶頸。車輛可以在250公里的時速下用少于0.5毫秒的時間被識別， 并且正確率達99.95%。上海也安裝了基于RFID的自動收聚養路費系統。另外兩個安裝在廣州的與上海和佛山的工程不同，廣州的工程嘗試在開放的高速公路上對正在高速行駛的車輛進行自動收費，通道采用RFID系統。中國有把握改善其公路基礎設施， 而現在最大的問題是應用于高速公路收取養路費的RFID技術沒有統-的標準。各個廠家使用自己的專用標準、使得建立全國高速公路自動收費系統時, 情況變得很混亂。
在城市交通方面， 交通的狀況日趨擁擠， 解決交通問題不能只依賴于修路、加強交通的指揮、控制、疏導，提高道路的利用率，深挖現有交通潛能也是非常重要的。而基于RFID技術的實時交通督導和最佳路線電子地圖很快將成為現實。用RFID技術實時跟蹤車輛，通過交通控制中心的網絡在各個路段向司機報告交通狀況，指揮車輛繞開堵塞路段，并用電子地圖實時顯示交通狀況。能夠使得交通流向均勻，大大提高道路利用率。還可用于車輛特權控制，在信號燈處給警車、應急車輛、公共汽車等行駛特權;自動查處違章車輛，記錄違章情況。另外、公共汽車站實時跟蹤指示公共汽車到站時間及自動顯示乘客信息，給乘客很大的方便。用RFID技術能使交通的指揮自動化、法制化，有助于改善交通狀況。
2.門禁保安
將來的門禁保安系統均可應用射頻卡，一卡可以多用，比如作工作證、出入證、停車卡、飯店住宿卡甚至旅游護照等等，目的都是識別人員身份、安全管理、收費等等。好處是簡化出人手續、提高工作效率、安全保護。只要人員佩戴了封裝成ID卡大小的射頻卡、進出入口有一臺讀寫器，人員出入時自動識別身份，非法闖人會有報警。安全級別要求高的地方、還可以結合其它的識別方式，將指紋、掌紋或顏面特征存入射頻卡。1996夏季奧林匹克運動會的安全機構采用射頻卡結合生物測定學技術作為保安系統中的一種，運動員和官方人員隨身攜帶含有自己手掌信息的射頻卡，當他們在要進入某一安全區的，必需將其右手擱在掃描器上，只有該人同系統根據其手信息在安全庫中檢索出的三維圖象一樣，并且同其本人所攜帶的卡片上信息一致方可進入該區域，由于卡和攜卡人是唯一聯系的， 所以只有卡主人才可使用自己的卡。 而卡丟失、偷卡和借卡使用都構不成對安全的威脅。
公司還可以用射頻卡保護和跟蹤財產。將射頻卡貼在物品上面如：計算機、傳真機、文件、復印機或其它實驗室用品上，該射頻卡使得公司可以自動跟蹤管理這些有價值的財產，可以跟蹤一個物品從某一建筑離開，或是用報警的方式限制物品離開某地。 結合GPS系統利用射頻卡，還可以對貨柜車、貨艙等進行有效跟蹤。
3.RFID卡收費
國外的各種交易大多利用各種卡來完成，而在我國普遍采用現金交易，現金交易不方便也不安全，還容易出現稅收的漏洞、目前的收費卡多用磁卡、IC卡，而射頻卡也開始搶占市場，原因是在一些惡劣的環境中、磁卡、IC卡容易損壞、而射頻卡則不易磨損、也不怕靜電及其它情況。同時射頻卡用起來很方便、快捷。甚至不用打開包、在讀寫器前搖晃一下，就完成收費。還可以同時識別幾張卡.并行收費。比如公共汽車上的電子月票.我國大城市的公共汽車異常擁擠、人員素質差、環境條件差，一般在國外還較有效的收費系統在國內就無法使用。射頻卡的使用有助于改善這個情況。
又比如會員制收費卡、職工就餐卡、商店收費、電話卡、儲蓄卡等等均可使用射頻卡。射頻卡上有內存分區，不同區域有不同的安全級別、可以在各種的應用中使用，互不干擾，而未來的發展必將各種卡的應用統一到一張卡上，個人手持一張卡就可以各處使用。
4.生產線自動化
用RFID技術在生產流水線上實現自動控制、監視，提高生產率，改進生產方式、節約了成本，舉兩個例子以說明在生產線上應用RFID技術的情況。
用于汽車裝配流水線。德國寶馬汽車公司在裝配流水線上應用射頻卡以盡可能大量地生產用戶定制的汽車。寶馬汽車的生產是基于用戶提出的要求式樣而生產的：用戶可以從上萬種內部和外部選項中選定自己所需車的顏色、引擎型號還有輪胎式樣等要求，這樣一來，汽車裝配流水線上就得裝配上百種式樣的寶馬汽車、 如果沒有一個高度組織的、 復雜的控制系統是很難完成這樣復雜的任務的。寶馬公司就在其裝配流水線上配有RFID系統，他們使用可重復使用的射頻卡，該射頻卡上可帶有詳細的汽車所需的所有要求，在每個工作點處都有讀寫器，這樣可以保證汽車在各個流水線位置處能毫不出錯地完成裝配任務。
Motorola、SGSThomson等集成電路制造商在競爭激烈的半導體工業中采用了加入了射頻識別技術的自動識別工序控制系統。半導體生產對于超凈的特殊需要，使得RFID應用在此非常理想，而其它自動識別系統，如條形碼在如此苛刻的化學條件和超凈要求下就不適用。
晶片是集成電路生產的關鍵。一片8英寸的晶片可以制造出100～1000個芯片。假如每片芯片零售價為$100,那么一片晶片上所包含的芯片價值至少就是$10000。一個晶片容器可裝25個晶片,四個晶片容器可同時進行處理、那么一次誤操作造成的損失就達$1000000。 顯然，跟蹤每個晶片容器并消除誤操作是非常必要的。
在一個超凈車間里、通常能有800位點.晶片容器要從一處位點移動到下-一位點。有時，晶片會因進入了錯誤的堆而造成損失。射頻識別系統將核查晶片堆、設備、工序和操作人員。如果其中任何一項的身份不對，設備將不能開始工作，同時向操作人員顯示指示。
5.倉儲管理
將RFID系統用于智能倉庫貨物管理，RFID完全有效地解決了倉庫里與貨物流動有關的信息的管理，它不但增加了一天內處理貨物的件數還監看著這些貨物的一切信息，射頻卡是貼在貨物所通過的倉庫大門邊上，讀寫器和天線都放在叉車上、每個貨物都貼有條碼、所有條碼信息都被存儲在倉庫的中心計算機里、該貨物的有關信息都能在計算機里查到。當貨物被裝走運往別地時，由另一讀寫器識別并告知計算中心它被放在哪個拖車上。這樣管理中心可以實時地了解到已經生產了多少產品和發送了多少產品，并可自動識別貨物，確定貨物的位置。
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6.汽車防盜
這是RFID較新的應用。由于已經開發了足夠小的射頻卡、能夠封裝到汽車鑰匙當中含有特定碼字的射頻卡，在汽車上裝有讀寫器。當鑰匙插入到點火器中時，讀寫器能夠辨別鑰匙的身份。如果讀寫器接收不到射頻卡發送來的，特定信號、汽車的引擎將不會發動。用這種電子驗證的方法、汽車的中央計算機也就能容易的防止短路點火。目前歐洲的豐田汽車、福特汽車和Mitsubishi汽車公司、韓國汽車制造商 Hyundai等在它的歐洲車型中也應用射頻卡在歐洲和美國出售的汽車中用于防盜。目前全世界已經有大約數百萬輛汽車裝有該防盜系統。
另一種汽車防盜系統。司機自己帶有一射頻卡，其發射范圍是在司機座椅45～55厘米以內。讀寫器安裝在座椅的背部。當讀寫器讀取到有效的ID號時，系統發出三身嗚叫，然后汽車引擎才能啟動。該防盜系統還有令一強大功能。倘若司機離開汽車并且車門敞開引擎也沒有關閉的話，這時讀寫器就需要讀取另一有效ID號，假如司機將該射頻卡帶離汽車，這樣讀寫器不能讀到有效ID號、則引擎會自動關閉同時會觸發報警裝置。同樣這種射頻卡也可用于家庭和辦公室的防盜。
射頻卡可應用于尋找丟失的汽車。在城市的各主要街道路線處埋設RFID的天線系統，只要車輛帶有射頻卡，則在路過任何天線讀寫器時、該汽車的ID號和當時時間都將會被自動記錄，并被返回到城市交通管理中心的計算機中，除了城市街道埋設天線外，警察還開動若干輛帶有讀寫器的流動巡邏車，以更加方便地監測車輛的行蹤。如果車輛被盜，就將很方便快捷地被找回，在巴西的圣·保羅市已經使用這樣的系統。
7.防偽
偽造問題在世界各地都是令人頭疼的問題，在中國大量偽造產品充斥市場將會沉重打擊民族工業?，F在應用的防偽技術如全息防偽等技術同樣也被不法分子偽造。
將射頻識別技術應用在防偽的領域有它自身的技術優勢。防偽技術本身要求成本低，但是卻很難偽造。射頻卡的成本就相對便宜，而芯片的制造需要有昂貴的芯片工廠，使偽造者望而卻步。射頻卡本身具有內存， 可以儲存、修改與產品有關的數據、利于銷售商使用; 體積十分小、便于產品封裝。象電腦、激光打印機、電視等等產品上都可使用。
建立嚴格的產品銷售渠道是防偽問題的關鍵。利用射頻識別技術、廠家、批發商、零售商之間可以使用唯一的產品號來標識產品的身份。生產過程中在每樣產品上封裝入射頻卡，卡上記載了唯一的產品號。批發商、零售商用廠家提供的讀寫器就可以嚴格檢驗產品的合法性。
利用這種技術不能改變現行的數據管理體制。唯一的產品標識號完全可以做到與已用數據庫體系兼容。
有關防偽的應用請參考《中國防偽》2000年6月號46頁〈加拿大射頻識別防偽及應用〉。
8.電子物品監視系統
(Electronic Article Surveillance, EAS) 這系統的目的是防止商品盜竊。 系統是基本配置的RFID、內存容量僅為1比特，即開或關。 它是基于從1930年就已知道的磁性物質的特性，有四種主要技術：微波、磁場、聲磁、射頻。系統包括貼在物體上的射頻卡，和商店出口處的掃描器，射頻卡在安裝時被激活，它在激活狀態時接近掃描器將會被探測到，這樣就會報警。貨物購買之后，射頻卡由銷售人員用專用工具拆除(典型的是在衣服店里)，或者射頻卡可以用磁場來使其失效或破壞射頻卡本身的電特性。EAS系統已被廣泛的使用。據估計每年消耗六十億套。
9.畜牧管理
這個領域的發展起步于賽馬的識別，是用小玻璃封裝的射頻卡植于動物皮下，提供賽馬的識別。射頻卡大約10MM長，內有一個線圈，約1000圈的細線繞在鐵氧體上，讀寫距離是十幾個厘米。從賽馬發展到了標識牲畜。牲畜的識別提供了現代化管理牧場的方法。
10.火車和貨運集裝箱的識別
在火車運營中使用RFID系統有個很大的優勢在于火車是按既定路線運行。所以肯定要通過設定的讀寫器的地點。通過讀到的數據，能夠得到火車的身份、監控火車的完整性，以防止遺漏在鐵軌上的車廂發生撞車事故，同時在車站能將車廂重新編組。起初的努力是用超音波和雷達測距系統讀出車廂側的條碼，現在被RFID系統取代，射頻卡一般安在車廂頂邊，讀寫器安在鐵路沿線，就可得到火車的實時信息及車廂內裝的物品信息。
11.運動計時
在馬拉松比賽中，由于馬拉松比賽人員太多，有時第一個出發的同最后一個出發的人離開起跑線能相隔40分鐘、如果沒有一個精確的計時裝置會造成不公平的競爭。射頻卡應用于馬拉松比賽的精確計時。運動員在自己的鞋帶上很方便地系上射頻卡，在比賽的起跑線和終點線處放置帶有微型天線的小墊片，當運動員越過此墊片時，計時系統接收運動員所帶的射頻卡發出的ID號，并記錄當時的時間。這樣每個運動員都有自己的起始和結束時間，不帶有不公平的競爭可能性了。在比賽路線的中如果每隔5公里就設置這樣的墊片，也可以很方便地記錄運動員的階段跑所用時間。 該裝置用于1995年以來各大型的馬拉松比賽，有1995的柏林馬拉松、1996的洛山璣馬拉松、1996倫敦馬拉松、1996的柏林馬拉松、1996亞特蘭大夏季奧林匹克奧運會馬拉松比賽等。
RFID還可應用于汽車大獎賽上的精確計時。讀寫器連接到跑道下面一系列的天線，射頻卡安裝到車前、就在天線的上方。當賽車越過起跑線時，賽車的ID號和時間被計時記錄，并存儲到中心計算機內，這樣到比賽結束時，每個參賽選手將會有一個滿意的結果。
rfid系統設計論文范文第5篇
作者專門對礦業實際管理進行了調研和研究, 采用先進的RFID射頻識別技術, 開發設計了“基于RFID的礦業管理系統”。本文主要是針對RFID礦業管理系統的應用研究, 把尖端的遠距離射頻識別技術、網絡通訊技術和自動控制技術有機結合, 為煤礦井下人員監測、控制和跟蹤管理, 以及生產統計管理等方面提供有效的科技支持, 推動煤礦企業的經濟發展。
1 射頻識別技術簡介
射頻識別技術是利用射頻方式進行非接觸雙向通信, 以達到識別目的, 且識別工作無須人工干預。它具有非接觸識別 (識別距離可從10厘米至幾十米) 、可識別高速運動物體、可工作于各種惡劣環境、保密性強、可同時識別多個對象等突出特點。它操作快捷方便、簡單實用, 與其它自動識別技術相比, 它成功地解決了在自動識別系統中要求識別準確、互動、高速、防偽、安全、可靠和聯網功能等技術難題, 因此, 射頻識別技術在交通、生產、電子防偽、物流監控和自動化控制等領域廣泛應用。
RFID系統有三部分組成, 分別是標簽、天線和閱讀器。其中標簽由耦合元件及芯片組成, 且每個標簽具有全球唯一的識別號 (ID) , 附著在物體上標識目標對象。電子標簽中一般保存有約定格式的電子數據, 在實際應用中, 電子標簽附著在待識別物體的表面。天線在系統中為標簽和閱讀器傳遞射頻信號, 即標簽的數據信息。閱讀器其主要功能為讀取電子標簽信息中當前存儲的物品數據信息、向電子標簽中寫入欲存儲的物品數據信息或者修改 (重新寫入) 電子標簽中的物品數據信息。閱讀器可無接觸地讀取并識別電子標簽中所保存的電子數據, 從而達到自動識別物體的目的。通常閱讀器與計算機相連, 所讀取的標簽信息被傳送到計算機上, 進行下一步處理。
2 系統結構
本系統主要由人員標簽、讀寫器、礦車設備標簽、車輛標簽、應用管理軟件、系統管理設備以及系統礦區網絡連接設備組成, 共同完成對人員井下定位及進出、礦車數據采集、車輛進出礦區以及數據共享等管理。
3 系統各部分功能
3.1 人員頭盔標簽
進入坑道的工作人員必須隨身攜帶電子標簽, 頭盔電子標簽背面有膠貼, 使電子標簽可牢牢的貼在工作人員的安全帽上。電子標簽內的唯一I D號, 可作為人員身份識別憑證。系統數據庫內記錄電子標簽所對應人員的基本信息, 包括姓名、年齡、性別、所屬班組、所屬工種、職務、本人照片、有效期等。當人員經過設置讀寫器的地點時, 該人員攜帶的電子標簽被識別, 然后通過傳輸網絡, 將該人員通過的地點、時間等資料傳輸到地面監控中心進行數據管理?？拥酪坏┌l生安全事故, 監控中心在第一時間內可以知道被困人員的基本情況, 便于事故救助工作的開展。
3.2 礦車設備標簽
安裝在運輸礦物的礦車上。當裝載有礦物的礦車經過設置讀寫器的地點時, 讀寫器將讀取其上面的電子標簽信息, 并把該信息傳送到地面監控中心進行數據管理, 實現對礦車的跟蹤管理。
3.3 運輸車輛標簽
安裝在車輛的擋風玻璃或者車牌上。當車輛進入礦區時, 安裝在門口的讀寫器將讀取其上面的電子標簽, 如果電子標簽有效, 則放行通過, 并記錄車輛進入的時間;否則, 需在門口管理處領取臨時電子標簽, 作為臨時通行證。當車輛進入礦區裝載礦物經過稱重系統時, 安裝在附近的讀寫器自動讀取車輛上電子標簽信息, 然后連同礦物的重量一起, 通過網絡傳送到地面監控中心進行數據管理, 實現礦物的自動稱重管理。當車輛離開礦區時, 礦區門口的讀寫器同樣將讀取電子標簽信息, 并記錄離開的時間。
3.4 讀寫器
讀寫器安裝在礦井出入口、坑道、煤區出入口。用于采集井下人員信息、礦車信息和運輸車輛的信息, 并通過網絡把采集到的各種信息傳送到地面監控中心進行數據統計和跟蹤管理。讀寫器可配備LCD顯示或沒有LCD顯示功能。
3.5 系統管理設備
系統管理設備包括數據服務器, 數據熱備份服務器, 數據備份服務器, 應用服務器, LDAP服務器以及防火墻設備。
3.6 應用管理軟件
應用管理軟件包括:人員信息管理模塊、礦車信息管理模塊、車輛信息管理模塊、電子標簽發放管理模塊。
(1) 人員信息管理模塊主要管理人員的姓名、年齡、性別、所屬班組、所屬工種、職務、本人照片、有效期以及工作時在井下的具體位置等。
(2) 礦車信息管理模塊主要管理礦車的位置、產量和數量等信息。
(3) 車輛信息管理模塊主要管理合法車輛的運輸能力以及跟蹤管理。
(4) 電子標簽發放模塊主要對電子標簽進行統一發放管理。同時, 包括電子標簽采購、保管、丟失以及損壞等管理。
3.7 系統網絡連接設備
系統網絡連接設備主要由電纜、放大器以及連接器組成。前端的設備采集到數據后, 便通過網絡連接設備把數據無損無干擾地傳送到地面監控中心。
4 系統特點
在礦業生產中引入了集遠距離無線射頻識別技術、通訊技術和計算機技術為一體的入井人員定位檢測及考勤管理系統。遇到突發情況, 可在監控計算機上立即查詢事故現場的人員位置分布情況和被困人員數量, 為事故搶險提供科學依據。礦業生產工程中, 通過實時數據自動收集、存貯、傳遞和處理, 實現井下管理信息化和可視化, 提高開采生產管理和安全作業水平。
5 社會效益
本系統的實施將大大提升礦業安全生產信息化管理水平, 為井下人員定位以及監測控制、礦車設備跟蹤管理、車輛控制跟蹤管理以及生產統計管理等方面提供有效的科技支撐。保障能源生產的科學性、計劃性、有序性和可持續發展性, 必將有力地推動煤礦企業的經濟發展。
摘要：本文采用RFID射頻識別技術, 研究設計了基于RFID的礦業管理系統。該系統綜合了遠距離射頻識別技術、網絡通訊技術和自動控制技術等, 用以提升礦業安全生產信息化管理水平。
關鍵詞：RFID,礦業管理,電子標簽
參考文獻
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rfid系統設計論文范文第6篇
1 RFID讀卡器的原理設計
RFID讀寫器的任務就是啟動應答器, 與應答器通信并且在應用軟件和應答器之間傳送數據。RFID讀寫器控制射頻模塊向應答器發射讀取信號, 并接收應答器的應答, 對應答器的對象標識信息進行解碼, 將對象標識信息連帶應答器上其它相關信息傳輸到主機以供處理。讀寫器在RFID系統中起到舉足輕重的作用。首先讀寫器的頻率決定了RFID系統的工作頻段。其次, 應答器是無源的, 它的工作能量從讀寫器發出的射頻信號中提取, 所以讀寫器的功率直接影響射頻識別的距離。
所有系統的讀寫器均可以簡化為兩個基本的功能塊:控制系統和由發送器及接收器組成的射頻模塊?？刂葡到y主要是由微處理器 (MCU) 來實現, 讀寫器與應答器的通信協議的實現以及循環冗余 (CRC) 校驗、數據的加密、編解碼都可以用軟件來實現。而射頻模塊一般由專用集成電路 (ASIC) 來實現。讀寫器的結構圖如圖1所示。
射頻模塊的主要功能為:產生高頻發射功率, 激活應答器并為其提供能量;對發射信號進行調制, 用于將數據安全地傳輸給應答器;接收并解調來自應答器的射頻信號。在射頻模塊中有兩個分割開來的信號通道, 分別用于上/下行兩個方向的數據流傳輸。發射通道主要完成射頻信號的發射, 讀寫器發送給應答器的數據信號通過發射通道完成;而應答器發送給讀寫器的數據則通過接收通道來進行接收和信號處理。
控制系統通常采用ASIC組件和微處理器來實現其功能, 主要功能為:與應用系統軟件進行通信, 并執行從應用系統軟件發來的各種指令;控制與應答器的通信過程;對發送信號進行編碼和對接收信號進行解碼;執行防碰撞算法;對讀寫器和應答器之間傳送的數據進行加密和解密;進行讀寫器和應答器之間的身份驗證。
2 讀寫器總體結構設計
根據設計要求, 為了使設計相對簡單, 且可靠性更高, 本讀寫器的硬件設計大部分采用模塊化設計思想。讀寫器主要由3部分組成:主控制模塊、射頻模塊和天線。讀寫器結構如圖2所示。
主控制模塊由MCU、LCD模塊和外圍電路組成, 其核心為MCU;射頻模塊包括載波信號產生模塊、ASK調制模塊、功率放大模塊、信號匹配及濾波裝置、包絡檢波電路、低通濾波電路、信號放大電路和信號整形電路等。天線部分由天線及其匹配電路組成。
各部分的主要功能如下。
主控制模塊:識別應答器的ID號, 執行輸入的命令;控制與應答器的通信;信號的編碼與解碼;控制顯示界面;執行防沖突算法, 包括射頻卡密集型和讀寫器密集型兩種情況;對應答器與讀寫器之間要傳送的數據進行加密和解密;進行應答器與讀寫器之間雙向的身份驗證。
射頻模塊:產生射頻信號, 以激活應答器并為其提供能量;對發射信號進行調制, 用于將數據傳送給應答器;接收并解調來自應答器返回的射頻信號。
為了處理往來于應答器的兩個方向上的數據流, 射頻模塊有兩個不同的信號通道, 傳送到應答器的數據通過發送單元處理, 而來自于應答器的數據通過接收單元處理。
3 RFID讀卡器的硬件設計
3.1 調制方式選擇
讀寫器的調制方式主要有以下幾種:采用FSK調制方式, 其特點是抗噪聲和抗干擾的能力較強, 缺點是信號占用帶寬較大, 調制解調電路相對復雜, 功耗相對較大;采用ASK調制方式, 其特點是信號占用帶寬小, 調制解調電路容易實現, 缺點是抗干擾能力較差;利用相移鍵控 (PSK) 調制, 特點是抗干擾能力強, 編碼效率高, 缺點是調制解調電路復雜, 電路功耗大。
為了提高閱讀器的正確識別能力, 則要求系統有很好的抗干擾能力, FSK和PSK調制方式是較好的選擇?？紤]到要降低功耗, 采用ASK調制方式有絕對的優勢。經過實際的測試, 使用ASK調制方式在通信速率要求不太高的情況下, 其抗噪聲和抗干擾的能力也是完全可以滿足要求的。實際上RFID識別的通信速率要求不高。綜合考慮各調制方式的優缺點在射頻部分選用ASK調制方式實現。
3.2 ASK解調電路設計
讀寫器的解調方式主要有以下幾種:采用相干解調方式, 相干解調需要解調器產生一個穩定的同步載波, 然后與信號進行相乘, 此方式在相同信噪比條件下的抗噪聲性能優于包絡檢波法, 但是載波提取電路是復雜的, 模擬相乘器也比較復雜;采用包絡檢波解調方式, 包絡檢波解調不需要相干載波, 其電路十分簡單, 且在大信噪比時性能與相干解調法相當。由分析可見, 采用包絡檢波解調方式具有成本低、功耗低、調試方便等優點。
4 結語
本文設計的RFID讀寫器成本低廉、頻率穩定性高、電路無需調試的優點, 便于大批量生產。調試結果表明:在2.5CM~15CM以內, 讀寫器都能很好地識別應答器的ID號, 達到了實用的水平。
摘要：本文主要介紹了RFID讀寫器的基本原理、硬件設計與實現。本文設計的RFID讀寫器成本低廉, 穩定性高, 電路無需調試的優點, 便于大批量生產。
關鍵詞：RFID,讀寫器,ASK調制
參考文獻
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