rfid系统设计论文范文第1篇
溯源系统划分如下步骤：
农用物资：对农资采购的审核。经过审核通过的农用物资才能进入农产品的生产。
种植管理：《农产品标准化生产、溯源系统自动化监控平台》对农事大棚作物的操作进行自动化监控，通过预警信息来提醒操作员应该对农作物进行相关农事操作。操作者无需实地进行操作，只需在自动化控制平台点击农事操作按钮，即可实现在田间地头的农事操作。比如大棚作物需要浇水，只需点击水管开启功能按钮，即可实现对作物的浇水操作。
农事管理：将农事管理分为产前信息、产中信息、产后信息。产中信息，记录了农产品的全部生产过程，其工作流程包括：整地→播
种定植→喷药→施肥→除草→浇水→采收→土地清茬。产后信息记录了产品从采收之后进行加工、包装、到最后的销售。
质量检验：对于采收之后的农产品，由检测中心进行质量鉴定。病虫害防治：可对农作物每个部位进行智能化的诊断，在溯源系统的病虫害诊断界面，选择诊断部分，比如叶片，然后点击查询按钮，可查询出所有的关于此农产品叶片的病虫害图片，用户可根据这些图片和自己的农作物病虫害进行对比，找出此作物的病情，做到对症下药。用户管理：对用户包括监管部门用户、技术员用户、教授专家用户、检验员、合作社用户统一管理。
rfid系统设计论文范文第2篇
RFID技术是继条形码技术、生物识别技术之后逐渐兴起的技术, 近年来获得了长足的发展。它广泛应用于物流、仓储和供应链管理等领域。本论文课题立足实际需要, 将分布式管理信息系统和RFID技术应用于实验室管理信息系统的实践, 解决高等学校实验室管理的一个业务问题。通过对实验室管理的深入研究, 给出实验室管理系统的功能方案, 并进一步通过应用该功能方案, 形成一个能够适应现代实验室管理的基于RFID技术的实验室智能管理系统。
1 实验室智能管理系统硬件配置
实验室管理系统以现代计算机技术、网络技术为基础, 同时采用RFID技术、视频监控、门禁控制技术共同构成实验室智能管理系统。硬件配置有数据库服务器、交换机、射频卡读写设备、刷卡工作站、视频监控设备和计算机设备组成。
在每个实验室门口布置门禁刷卡工作站, 工作站通过交换机与数据库服务器连接, 实训工位位置布置视频摄像头。学生的射频卡通过读写工作站获得信息, 传送到服务器, 根据系统分配的工位进入指定工位后, 实训过程可以通过视频监控系统进行记录。实验仪器设备的购买入库、出借、维护等信息也通过读写射频卡获得信息, 并传送到服务器。
2 实验室智能管理系统功能结构
科学的信息化规划是管理信息系统设计的每一步, 是保证管理信息系统健壮性的关健。根据实验室管理的总体需要和管理的实际情况, 系统由四大功能模块构成。四大功能主要包括教学管理功能、信息管理功能、设备管理功能、系统维护功能。四大功能模块并不是独立的, 而是相辅相成、相互关联的统一整体。
(1) 信息管理模块。信息管理功能是利用网络即时传输信息与数据的优势, 来实现无纸化办公, 以提高工作效率和管理水平。信息管理功能主要包括实验室基本信息管理和电子公告板功能。主要提供实验室概况、实验室设置等基础数据的录入、浏览功能。这些信息有助于学生对实验室整体上的了解, 也有助于管理人员对各种情况的掌握。信息管理功能设计主要分前台功能设计和后台功能设计。前台功能主要是查看信息, 查看信息功能位于本系统的首页。所有进入本系统的使用人员进入该系统后都可以使用本功能。后台功能设计仅限登录的系统管理员身份使用, 用于发布信息、删除信息等管理操作。
(2) 实验室教学管理模块。实验教学管理模块利用网络资源, 不仅拓展了实验教学的时间和空间, 实现了实验时间、内容和过程的网上开放。可以提供学生不必进入实验室, 就可以在网上进行实验预习、实验预约并进行实验设计。开创了计算机辅助实验教学的新途径。
(3) 实验设备管理模块。实验设备管理是高校实验室管理工作的重要一环, 实验设备主要包括属于固定资产的仪器设备和低值易耗品。实验仪器管理用来管理仪器设备的申请购置、使用到报废的整个过程。主要包括设备入库登记、设备报废、设备借用、设备维修、安全自检等功能。实验设备管理模块设计主要涉及教师及辅助人员和中心管理人员二种人员。
(4) 系统维护功能。根据实验室管理的总体需求和管理的实际情况, 系统中涉及四种管理人员, 即学生、教师及辅助管理人员、系统管理员和中心管理者。主要实现数据库备份与恢复, 系统管理提供添加、修改用户、修改用户权限等功能。
完成以上各功能模块的程序设计和调试后, 对整个系统进行测试, 系统运行正常且能满足各功能模块的要求和实验室的管理要求, 然后对系统进行编译, 生成可执行文件, 最后通过VB的打包发布工具, 制作成安装文件包。
3 系统的数据库设计
实验室管理系统主要包括数据库的建立和维护, 以及应用程序的开发两个方面, 对于数据库要求建立一个完整而安全性强的数据库, 而对于后者则要求具有应用程序功能完备、操作简便, 人机对话简易等特点。
数据库是实验室智能管理系统的基础, 数据库在实验室智能管理系统的支持下完成信息的搜集、整理、存储、检索、更新、加工、统计和发布等功能。数据库设计的主要任务是根据用户的信息需求、处理需求以及运行环境的特性, 设计出合理的数据模式, 确定数据库类型, 确定数据库的安全保密措施和共享机制。
数据库设计是对于一个给定的应用环境提供一个确定最优数据模型与处理模式的逻辑设计, 以及一个确定数据库存储结构与存取方法的物理设计, 建立起既能反映现实世界信息和信息间的联系, 满足用户数据库要求和加工要求, 又能被某个DBMS所接受, 同时能实现系统目标并有效存取数据的数据库。
通过分析调查有关实验室管理系统的基础上, 得到系统所处理的数据流程, 设计出数据项和数据结构。实验项目信息实体的E-R图如图1所示。
4 结语
实验室管理是教学管理的一个重要组成部分, 通过实验室管理系统可以提高实验室管理水平, 为实验室的开放提供了良好的条件。同时, 为实验室仪器设备和实验人员的安全提供保障。以上都是功能构想, 在软件设计上还有一些困难, 还有大量工作要做。我们相信通过努力, 能够设计出应用更广泛、功能更强的实验室教学管理系统。
摘要：通过分析实验室管理需求, 设计开放式实验室智能管理系统结构、各功能模块, 并提出软件、硬件配置要求。通过在实验室管理中应用智能化技术、自动识别技术, 提升开放式实验室管理水平。
关键词：RFID,实验室管理,智能管理
参考文献
[1] 熊丽, 谭亮.基于射频卡的高等农林院校计算机实验室管理系统的设计与实现[J].农业网络信息, 2007.
[2] 袁建娟.基于RFID技术在图书馆中的应用棎析[J].兰台世界, 2008.
rfid系统设计论文范文第3篇
随着信息技术的发展，各大企业对办公场地安全保密的要求越来越高，对员工工作监管力度的逐渐加大，办公楼宇内的人员定位管理系统渐渐被提到各大企业信息化管理的规划上来。天津小蜜蜂提出的楼宇人员定位管理系统，利用有源RFID技术，通过定位器、标识卡及基站等终端设备，可无接触式自动快速地实现人员身份识别、实时定位、轨迹跟踪、进出门管理、工作区域规划设置以及访客管理等一系列的功能。
RFID人员定位系统设计
该方案主要是利用有源RFID技术，通过定位器、标识卡及基站等终端设备，利用RFID无线通信技术将标识卡信息传输到基站，基站将接收到的无线信息上传到后台监控中心，根据软件系统中设置的区域信息进行人员位置分析，实现定位。从而实现对楼宇内人员的身份识别、定位跟踪和轨迹查询等功能。
办公楼RFID人员定位功能实现
身份识别
通过给楼宇内不同人员配备不同的身份标识卡，系统可以对不同类别的人员进行身份属性管理，通过身份识别授权或规定人员不同的权限或管理措施。
实时人员定位
针对楼宇内人员流动情况分区域管理与监控，系统能够根据不同人员佩戴的射频卡信息，实时显示人员的位置及状态信息，并且配合使用定位器，系统可精确定位到楼层，房间和走廊等。
进出门管理
系统可实时判断人员进门或出门的准确时间，记录人员进出门的信息。如设定异常时间或异常人员进、出门的规则，系统一经识别异常行为，将自动记录并报警。
实时区域汇总
可实时显示监控区域的人员分布情况，实时显示人员的位置及状态。显示区域信息，实时更新信息。包括区域历史信息纪录查询。
报警管理功能
超时报警
对指定人员设置，在某些指定区域内停留不得超过指定时间，如果超过指定时间就会报警，可以限制楼宇人员在指定区域的停留时间。
区域禁出禁入报警
针对不同的楼宇内人员，对某些重点区域设置禁入/禁出设置，如果有不相干人员非法进入/进出指定区域则马上报警，提醒相关管理部门采取行动。
访客管理
rfid系统设计论文范文第4篇
第1页：RFID典型应用案例 第2页：RFID典型应用案例
文本Tag： 方案案例
【IT168 信息化】
1.高速公路自动收费及交通管理
高速公路自动收费系统是RFID技术最成功的应用之一。目前中国的高速公路发展非常快，地区经济发展的先决条件就是有便利的交通条件，而高速公路收费却存在一些问题，一是交通堵塞，收费站口，许多车辆要停车排队，成为交通瓶颈问题;二是少数不法的收费员贪污路费、使国家损失了相当的财政收入。RFID技术应用在高速公路自动收费上能够充分体现它非接触识别的优势。让车辆高速通过收费站的同时自动完成收费。同时可以解决收费员贪污路费及交通拥堵的问题。 一般来说对于公路收费系统、车辆的大小和形状不同、需要大约4米的读写距离和很快的读写速度、也就要求系统的频率应该在900M Hz和2500MHz。射频卡一般在车的挡风玻璃后面。现在最现实的方案是将多车道的收费口分两个部分：自动收费口、入工收费口。天线架设在道路的上方。在距收费口约50-100米处，当车辆经过天线时，车上的射频卡被头顶上的天线接收到，判别车辆是否带有有效的射频卡。读写器指示灯指示车辆进人不同车道，人工收费口仍维持现有的操作方式，进入自动收费口的车辆，养路费款被自动从用户帐户上扣除，且用指示灯及蜂鸣器告诉司机收费是否完成，不用停车就可通过，挡车器将拦下恶意闯入的车辆。
1996年、佛山市政府安装了RFID系统用于自动收取路桥费以提高车辆通过率，缓解公路瓶颈。车辆可以在250公里的时速下用少于0.5毫秒的时间被识别， 并且正确率达99.95%。上海也安装了基于RFID的自动收聚养路费系统。另外两个安装在广州的与上海和佛山的工程不同，广州的工程尝试在开放的高速公路上对正在高速行驶的车辆进行自动收费，通道采用RFID系统。中国有把握改善其公路基础设施， 而现在最大的问题是应用于高速公路收取养路费的RFID技术没有统-的标准。各个厂家使用自己的专用标准、使得建立全国高速公路自动收费系统时, 情况变得很混乱。
在城市交通方面， 交通的状况日趋拥挤， 解决交通问题不能只依赖于修路、加强交通的指挥、控制、疏导，提高道路的利用率，深挖现有交通潜能也是非常重要的。而基于RFID技术的实时交通督导和最佳路线电子地图很快将成为现实。用RFID技术实时跟踪车辆，通过交通控制中心的网络在各个路段向司机报告交通状况，指挥车辆绕开堵塞路段，并用电子地图实时显示交通状况。能够使得交通流向均匀，大大提高道路利用率。还可用于车辆特权控制，在信号灯处给警车、应急车辆、公共汽车等行驶特权;自动查处违章车辆，记录违章情况。另外、公共汽车站实时跟踪指示公共汽车到站时间及自动显示乘客信息，给乘客很大的方便。用RFID技术能使交通的指挥自动化、法制化，有助于改善交通状况。
2.门禁保安
将来的门禁保安系统均可应用射频卡，一卡可以多用，比如作工作证、出入证、停车卡、饭店住宿卡甚至旅游护照等等，目的都是识别人员身份、安全管理、收费等等。好处是简化出人手续、提高工作效率、安全保护。只要人员佩戴了封装成ID卡大小的射频卡、进出入口有一台读写器，人员出入时自动识别身份，非法闯人会有报警。安全级别要求高的地方、还可以结合其它的识别方式，将指纹、掌纹或颜面特征存入射频卡。1996夏季奥林匹克运动会的安全机构采用射频卡结合生物测定学技术作为保安系统中的一种，运动员和官方人员随身携带含有自己手掌信息的射频卡，当他们在要进入某一安全区的，必需将其右手搁在扫描器上，只有该人同系统根据其手信息在安全库中检索出的三维图象一样，并且同其本人所携带的卡片上信息一致方可进入该区域，由于卡和携卡人是唯一联系的， 所以只有卡主人才可使用自己的卡。 而卡丢失、偷卡和借卡使用都构不成对安全的威胁。
公司还可以用射频卡保护和跟踪财产。将射频卡贴在物品上面如：计算机、传真机、文件、复印机或其它实验室用品上，该射频卡使得公司可以自动跟踪管理这些有价值的财产，可以跟踪一个物品从某一建筑离开，或是用报警的方式限制物品离开某地。 结合GPS系统利用射频卡，还可以对货柜车、货舱等进行有效跟踪。
3.RFID卡收费
国外的各种交易大多利用各种卡来完成，而在我国普遍采用现金交易，现金交易不方便也不安全，还容易出现税收的漏洞、目前的收费卡多用磁卡、IC卡，而射频卡也开始抢占市场，原因是在一些恶劣的环境中、磁卡、IC卡容易损坏、而射频卡则不易磨损、也不怕静电及其它情况。同时射频卡用起来很方便、快捷。甚至不用打开包、在读写器前摇晃一下，就完成收费。还可以同时识别几张卡.并行收费。比如公共汽车上的电子月票.我国大城市的公共汽车异常拥挤、人员素质差、环境条件差，一般在国外还较有效的收费系统在国内就无法使用。射频卡的使用有助于改善这个情况。
又比如会员制收费卡、职工就餐卡、商店收费、电话卡、储蓄卡等等均可使用射频卡。射频卡上有内存分区，不同区域有不同的安全级别、可以在各种的应用中使用，互不干扰，而未来的发展必将各种卡的应用统一到一张卡上，个人手持一张卡就可以各处使用。
4.生产线自动化
用RFID技术在生产流水线上实现自动控制、监视，提高生产率，改进生产方式、节约了成本，举两个例子以说明在生产线上应用RFID技术的情况。
用于汽车装配流水线。德国宝马汽车公司在装配流水线上应用射频卡以尽可能大量地生产用户定制的汽车。宝马汽车的生产是基于用户提出的要求式样而生产的：用户可以从上万种内部和外部选项中选定自己所需车的颜色、引擎型号还有轮胎式样等要求，这样一来，汽车装配流水线上就得装配上百种式样的宝马汽车、 如果没有一个高度组织的、 复杂的控制系统是很难完成这样复杂的任务的。宝马公司就在其装配流水线上配有RFID系统，他们使用可重复使用的射频卡，该射频卡上可带有详细的汽车所需的所有要求，在每个工作点处都有读写器，这样可以保证汽车在各个流水线位置处能毫不出错地完成装配任务。
Motorola、SGSThomson等集成电路制造商在竞争激烈的半导体工业中采用了加入了射频识别技术的自动识别工序控制系统。半导体生产对于超净的特殊需要，使得RFID应用在此非常理想，而其它自动识别系统，如条形码在如此苛刻的化学条件和超净要求下就不适用。
晶片是集成电路生产的关键。一片8英寸的晶片可以制造出100～1000个芯片。假如每片芯片零售价为$100,那么一片晶片上所包含的芯片价值至少就是$10000。一个晶片容器可装25个晶片,四个晶片容器可同时进行处理、那么一次误操作造成的损失就达$1000000。 显然，跟踪每个晶片容器并消除误操作是非常必要的。
在一个超净车间里、通常能有800位点.晶片容器要从一处位点移动到下-一位点。有时，晶片会因进入了错误的堆而造成损失。射频识别系统将核查晶片堆、设备、工序和操作人员。如果其中任何一项的身份不对，设备将不能开始工作，同时向操作人员显示指示。
5.仓储管理
将RFID系统用于智能仓库货物管理，RFID完全有效地解决了仓库里与货物流动有关的信息的管理，它不但增加了一天内处理货物的件数还监看着这些货物的一切信息，射频卡是贴在货物所通过的仓库大门边上，读写器和天线都放在叉车上、每个货物都贴有条码、所有条码信息都被存储在仓库的中心计算机里、该货物的有关信息都能在计算机里查到。当货物被装走运往别地时，由另一读写器识别并告知计算中心它被放在哪个拖车上。这样管理中心可以实时地了解到已经生产了多少产品和发送了多少产品，并可自动识别货物，确定货物的位置。
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6.汽车防盗
这是RFID较新的应用。由于已经开发了足够小的射频卡、能够封装到汽车钥匙当中含有特定码字的射频卡，在汽车上装有读写器。当钥匙插入到点火器中时，读写器能够辨别钥匙的身份。如果读写器接收不到射频卡发送来的，特定信号、汽车的引擎将不会发动。用这种电子验证的方法、汽车的中央计算机也就能容易的防止短路点火。目前欧洲的丰田汽车、福特汽车和Mitsubishi汽车公司、韩国汽车制造商 Hyundai等在它的欧洲车型中也应用射频卡在欧洲和美国出售的汽车中用于防盗。目前全世界已经有大约数百万辆汽车装有该防盗系统。
另一种汽车防盗系统。司机自己带有一射频卡，其发射范围是在司机座椅45～55厘米以内。读写器安装在座椅的背部。当读写器读取到有效的ID号时，系统发出三身呜叫，然后汽车引擎才能启动。该防盗系统还有令一强大功能。倘若司机离开汽车并且车门敞开引擎也没有关闭的话，这时读写器就需要读取另一有效ID号，假如司机将该射频卡带离汽车，这样读写器不能读到有效ID号、则引擎会自动关闭同时会触发报警装置。同样这种射频卡也可用于家庭和办公室的防盗。
射频卡可应用于寻找丢失的汽车。在城市的各主要街道路线处埋设RFID的天线系统，只要车辆带有射频卡，则在路过任何天线读写器时、该汽车的ID号和当时时间都将会被自动记录，并被返回到城市交通管理中心的计算机中，除了城市街道埋设天线外，警察还开动若干辆带有读写器的流动巡逻车，以更加方便地监测车辆的行踪。如果车辆被盗，就将很方便快捷地被找回，在巴西的圣·保罗市已经使用这样的系统。
7.防伪
伪造问题在世界各地都是令人头疼的问题，在中国大量伪造产品充斥市场将会沉重打击民族工业。现在应用的防伪技术如全息防伪等技术同样也被不法分子伪造。
将射频识别技术应用在防伪的领域有它自身的技术优势。防伪技术本身要求成本低，但是却很难伪造。射频卡的成本就相对便宜，而芯片的制造需要有昂贵的芯片工厂，使伪造者望而却步。射频卡本身具有内存， 可以储存、修改与产品有关的数据、利于销售商使用; 体积十分小、便于产品封装。象电脑、激光打印机、电视等等产品上都可使用。
建立严格的产品销售渠道是防伪问题的关键。利用射频识别技术、厂家、批发商、零售商之间可以使用唯一的产品号来标识产品的身份。生产过程中在每样产品上封装入射频卡，卡上记载了唯一的产品号。批发商、零售商用厂家提供的读写器就可以严格检验产品的合法性。
利用这种技术不能改变现行的数据管理体制。唯一的产品标识号完全可以做到与已用数据库体系兼容。
有关防伪的应用请参考《中国防伪》2000年6月号46页〈加拿大射频识别防伪及应用〉。
8.电子物品监视系统
(Electronic Article Surveillance, EAS) 这系统的目的是防止商品盗窃。 系统是基本配置的RFID、内存容量仅为1比特，即开或关。 它是基于从1930年就已知道的磁性物质的特性，有四种主要技术：微波、磁场、声磁、射频。系统包括贴在物体上的射频卡，和商店出口处的扫描器，射频卡在安装时被激活，它在激活状态时接近扫描器将会被探测到，这样就会报警。货物购买之后，射频卡由销售人员用专用工具拆除(典型的是在衣服店里)，或者射频卡可以用磁场来使其失效或破坏射频卡本身的电特性。EAS系统已被广泛的使用。据估计每年消耗六十亿套。
9.畜牧管理
这个领域的发展起步于赛马的识别，是用小玻璃封装的射频卡植于动物皮下，提供赛马的识别。射频卡大约10MM长，内有一个线圈，约1000圈的细线绕在铁氧体上，读写距离是十几个厘米。从赛马发展到了标识牲畜。牲畜的识别提供了现代化管理牧场的方法。
10.火车和货运集装箱的识别
在火车运营中使用RFID系统有个很大的优势在于火车是按既定路线运行。所以肯定要通过设定的读写器的地点。通过读到的数据，能够得到火车的身份、监控火车的完整性，以防止遗漏在铁轨上的车厢发生撞车事故，同时在车站能将车厢重新编组。起初的努力是用超音波和雷达测距系统读出车厢侧的条码，现在被RFID系统取代，射频卡一般安在车厢顶边，读写器安在铁路沿线，就可得到火车的实时信息及车厢内装的物品信息。
11.运动计时
在马拉松比赛中，由于马拉松比赛人员太多，有时第一个出发的同最后一个出发的人离开起跑线能相隔40分钟、如果没有一个精确的计时装置会造成不公平的竞争。射频卡应用于马拉松比赛的精确计时。运动员在自己的鞋带上很方便地系上射频卡，在比赛的起跑线和终点线处放置带有微型天线的小垫片，当运动员越过此垫片时，计时系统接收运动员所带的射频卡发出的ID号，并记录当时的时间。这样每个运动员都有自己的起始和结束时间，不带有不公平的竞争可能性了。在比赛路线的中如果每隔5公里就设置这样的垫片，也可以很方便地记录运动员的阶段跑所用时间。 该装置用于1995年以来各大型的马拉松比赛，有1995的柏林马拉松、1996的洛山玑马拉松、1996伦敦马拉松、1996的柏林马拉松、1996亚特兰大夏季奥林匹克奥运会马拉松比赛等。
RFID还可应用于汽车大奖赛上的精确计时。读写器连接到跑道下面一系列的天线，射频卡安装到车前、就在天线的上方。当赛车越过起跑线时，赛车的ID号和时间被计时记录，并存储到中心计算机内，这样到比赛结束时，每个参赛选手将会有一个满意的结果。
rfid系统设计论文范文第5篇
作者专门对矿业实际管理进行了调研和研究, 采用先进的RFID射频识别技术, 开发设计了“基于RFID的矿业管理系统”。本文主要是针对RFID矿业管理系统的应用研究, 把尖端的远距离射频识别技术、网络通讯技术和自动控制技术有机结合, 为煤矿井下人员监测、控制和跟踪管理, 以及生产统计管理等方面提供有效的科技支持, 推动煤矿企业的经济发展。
1 射频识别技术简介
射频识别技术是利用射频方式进行非接触双向通信, 以达到识别目的, 且识别工作无须人工干预。它具有非接触识别 (识别距离可从10厘米至几十米) 、可识别高速运动物体、可工作于各种恶劣环境、保密性强、可同时识别多个对象等突出特点。它操作快捷方便、简单实用, 与其它自动识别技术相比, 它成功地解决了在自动识别系统中要求识别准确、互动、高速、防伪、安全、可靠和联网功能等技术难题, 因此, 射频识别技术在交通、生产、电子防伪、物流监控和自动化控制等领域广泛应用。
RFID系统有三部分组成, 分别是标签、天线和阅读器。其中标签由耦合元件及芯片组成, 且每个标签具有全球唯一的识别号 (ID) , 附着在物体上标识目标对象。电子标签中一般保存有约定格式的电子数据, 在实际应用中, 电子标签附着在待识别物体的表面。天线在系统中为标签和阅读器传递射频信号, 即标签的数据信息。阅读器其主要功能为读取电子标签信息中当前存储的物品数据信息、向电子标签中写入欲存储的物品数据信息或者修改 (重新写入) 电子标签中的物品数据信息。阅读器可无接触地读取并识别电子标签中所保存的电子数据, 从而达到自动识别物体的目的。通常阅读器与计算机相连, 所读取的标签信息被传送到计算机上, 进行下一步处理。
2 系统结构
本系统主要由人员标签、读写器、矿车设备标签、车辆标签、应用管理软件、系统管理设备以及系统矿区网络连接设备组成, 共同完成对人员井下定位及进出、矿车数据采集、车辆进出矿区以及数据共享等管理。
3 系统各部分功能
3.1 人员头盔标签
进入坑道的工作人员必须随身携带电子标签, 头盔电子标签背面有胶贴, 使电子标签可牢牢的贴在工作人员的安全帽上。电子标签内的唯一I D号, 可作为人员身份识别凭证。系统数据库内记录电子标签所对应人员的基本信息, 包括姓名、年龄、性别、所属班组、所属工种、职务、本人照片、有效期等。当人员经过设置读写器的地点时, 该人员携带的电子标签被识别, 然后通过传输网络, 将该人员通过的地点、时间等资料传输到地面监控中心进行数据管理。坑道一旦发生安全事故, 监控中心在第一时间内可以知道被困人员的基本情况, 便于事故救助工作的开展。
3.2 矿车设备标签
安装在运输矿物的矿车上。当装载有矿物的矿车经过设置读写器的地点时, 读写器将读取其上面的电子标签信息, 并把该信息传送到地面监控中心进行数据管理, 实现对矿车的跟踪管理。
3.3 运输车辆标签
安装在车辆的挡风玻璃或者车牌上。当车辆进入矿区时, 安装在门口的读写器将读取其上面的电子标签, 如果电子标签有效, 则放行通过, 并记录车辆进入的时间;否则, 需在门口管理处领取临时电子标签, 作为临时通行证。当车辆进入矿区装载矿物经过称重系统时, 安装在附近的读写器自动读取车辆上电子标签信息, 然后连同矿物的重量一起, 通过网络传送到地面监控中心进行数据管理, 实现矿物的自动称重管理。当车辆离开矿区时, 矿区门口的读写器同样将读取电子标签信息, 并记录离开的时间。
3.4 读写器
读写器安装在矿井出入口、坑道、煤区出入口。用于采集井下人员信息、矿车信息和运输车辆的信息, 并通过网络把采集到的各种信息传送到地面监控中心进行数据统计和跟踪管理。读写器可配备LCD显示或没有LCD显示功能。
3.5 系统管理设备
系统管理设备包括数据服务器, 数据热备份服务器, 数据备份服务器, 应用服务器, LDAP服务器以及防火墙设备。
3.6 应用管理软件
应用管理软件包括:人员信息管理模块、矿车信息管理模块、车辆信息管理模块、电子标签发放管理模块。
(1) 人员信息管理模块主要管理人员的姓名、年龄、性别、所属班组、所属工种、职务、本人照片、有效期以及工作时在井下的具体位置等。
(2) 矿车信息管理模块主要管理矿车的位置、产量和数量等信息。
(3) 车辆信息管理模块主要管理合法车辆的运输能力以及跟踪管理。
(4) 电子标签发放模块主要对电子标签进行统一发放管理。同时, 包括电子标签采购、保管、丢失以及损坏等管理。
3.7 系统网络连接设备
系统网络连接设备主要由电缆、放大器以及连接器组成。前端的设备采集到数据后, 便通过网络连接设备把数据无损无干扰地传送到地面监控中心。
4 系统特点
在矿业生产中引入了集远距离无线射频识别技术、通讯技术和计算机技术为一体的入井人员定位检测及考勤管理系统。遇到突发情况, 可在监控计算机上立即查询事故现场的人员位置分布情况和被困人员数量, 为事故抢险提供科学依据。矿业生产工程中, 通过实时数据自动收集、存贮、传递和处理, 实现井下管理信息化和可视化, 提高开采生产管理和安全作业水平。
5 社会效益
本系统的实施将大大提升矿业安全生产信息化管理水平, 为井下人员定位以及监测控制、矿车设备跟踪管理、车辆控制跟踪管理以及生产统计管理等方面提供有效的科技支撑。保障能源生产的科学性、计划性、有序性和可持续发展性, 必将有力地推动煤矿企业的经济发展。
摘要：本文采用RFID射频识别技术, 研究设计了基于RFID的矿业管理系统。该系统综合了远距离射频识别技术、网络通讯技术和自动控制技术等, 用以提升矿业安全生产信息化管理水平。
关键词：RFID,矿业管理,电子标签
参考文献
[1] 张益强, 郑铭, 张其善.远距离射频识别系统及其应用前景[J].中国数据通信, 2004 (1) .
[2] 向群, 屈伟平.射频识别技术及其在物流管理中的应用[J].苏南科技开发, 2004 (9) .
[3] 张成波.RFID技术在发动机装配生产线上的应用[J].汽车工程师, 2010 (8) .
rfid系统设计论文范文第6篇
1 RFID读卡器的原理设计
RFID读写器的任务就是启动应答器, 与应答器通信并且在应用软件和应答器之间传送数据。RFID读写器控制射频模块向应答器发射读取信号, 并接收应答器的应答, 对应答器的对象标识信息进行解码, 将对象标识信息连带应答器上其它相关信息传输到主机以供处理。读写器在RFID系统中起到举足轻重的作用。首先读写器的频率决定了RFID系统的工作频段。其次, 应答器是无源的, 它的工作能量从读写器发出的射频信号中提取, 所以读写器的功率直接影响射频识别的距离。
所有系统的读写器均可以简化为两个基本的功能块:控制系统和由发送器及接收器组成的射频模块。控制系统主要是由微处理器 (MCU) 来实现, 读写器与应答器的通信协议的实现以及循环冗余 (CRC) 校验、数据的加密、编解码都可以用软件来实现。而射频模块一般由专用集成电路 (ASIC) 来实现。读写器的结构图如图1所示。
射频模块的主要功能为:产生高频发射功率, 激活应答器并为其提供能量;对发射信号进行调制, 用于将数据安全地传输给应答器;接收并解调来自应答器的射频信号。在射频模块中有两个分割开来的信号通道, 分别用于上/下行两个方向的数据流传输。发射通道主要完成射频信号的发射, 读写器发送给应答器的数据信号通过发射通道完成;而应答器发送给读写器的数据则通过接收通道来进行接收和信号处理。
控制系统通常采用ASIC组件和微处理器来实现其功能, 主要功能为:与应用系统软件进行通信, 并执行从应用系统软件发来的各种指令;控制与应答器的通信过程;对发送信号进行编码和对接收信号进行解码;执行防碰撞算法;对读写器和应答器之间传送的数据进行加密和解密;进行读写器和应答器之间的身份验证。
2 读写器总体结构设计
根据设计要求, 为了使设计相对简单, 且可靠性更高, 本读写器的硬件设计大部分采用模块化设计思想。读写器主要由3部分组成:主控制模块、射频模块和天线。读写器结构如图2所示。
主控制模块由MCU、LCD模块和外围电路组成, 其核心为MCU;射频模块包括载波信号产生模块、ASK调制模块、功率放大模块、信号匹配及滤波装置、包络检波电路、低通滤波电路、信号放大电路和信号整形电路等。天线部分由天线及其匹配电路组成。
各部分的主要功能如下。
主控制模块:识别应答器的ID号, 执行输入的命令;控制与应答器的通信;信号的编码与解码;控制显示界面;执行防冲突算法, 包括射频卡密集型和读写器密集型两种情况;对应答器与读写器之间要传送的数据进行加密和解密;进行应答器与读写器之间双向的身份验证。
射频模块:产生射频信号, 以激活应答器并为其提供能量;对发射信号进行调制, 用于将数据传送给应答器;接收并解调来自应答器返回的射频信号。
为了处理往来于应答器的两个方向上的数据流, 射频模块有两个不同的信号通道, 传送到应答器的数据通过发送单元处理, 而来自于应答器的数据通过接收单元处理。
3 RFID读卡器的硬件设计
3.1 调制方式选择
读写器的调制方式主要有以下几种:采用FSK调制方式, 其特点是抗噪声和抗干扰的能力较强, 缺点是信号占用带宽较大, 调制解调电路相对复杂, 功耗相对较大;采用ASK调制方式, 其特点是信号占用带宽小, 调制解调电路容易实现, 缺点是抗干扰能力较差;利用相移键控 (PSK) 调制, 特点是抗干扰能力强, 编码效率高, 缺点是调制解调电路复杂, 电路功耗大。
为了提高阅读器的正确识别能力, 则要求系统有很好的抗干扰能力, FSK和PSK调制方式是较好的选择。考虑到要降低功耗, 采用ASK调制方式有绝对的优势。经过实际的测试, 使用ASK调制方式在通信速率要求不太高的情况下, 其抗噪声和抗干扰的能力也是完全可以满足要求的。实际上RFID识别的通信速率要求不高。综合考虑各调制方式的优缺点在射频部分选用ASK调制方式实现。
3.2 ASK解调电路设计
读写器的解调方式主要有以下几种:采用相干解调方式, 相干解调需要解调器产生一个稳定的同步载波, 然后与信号进行相乘, 此方式在相同信噪比条件下的抗噪声性能优于包络检波法, 但是载波提取电路是复杂的, 模拟相乘器也比较复杂;采用包络检波解调方式, 包络检波解调不需要相干载波, 其电路十分简单, 且在大信噪比时性能与相干解调法相当。由分析可见, 采用包络检波解调方式具有成本低、功耗低、调试方便等优点。
4 结语
本文设计的RFID读写器成本低廉、频率稳定性高、电路无需调试的优点, 便于大批量生产。调试结果表明:在2.5CM~15CM以内, 读写器都能很好地识别应答器的ID号, 达到了实用的水平。
摘要：本文主要介绍了RFID读写器的基本原理、硬件设计与实现。本文设计的RFID读写器成本低廉, 稳定性高, 电路无需调试的优点, 便于大批量生产。
关键词：RFID,读写器,ASK调制
参考文献
[1] 郎为民.射频识别 (RFID) 技术原理与应用[M].北京:机械工业出版社, 2006.
[2] 慈新新.无线射频识别 (RFID) 系统技术与应用[M].北京:人民邮电出版社, 2007.