薛峰:先施RFID 墻外開花墻里飄香
深圳先施科技有限公司研發(fā)中心總監(jiān)薛峰博士
薛峰博士首先向與會聽眾簡要介紹了先施科技的相關(guān)背景。深圳先施公司(Sense)是一家專注于RFID產(chǎn)品研發(fā)及應(yīng)用的高新技術(shù)企業(yè),擁有6年專業(yè)從事高速遠距離射頻電子標簽產(chǎn)品研制和開發(fā)的經(jīng)驗,并在美國和深圳設(shè)有研發(fā)中心。先施是EPCglobal組織的高級成員,產(chǎn)品通過了美國FCC及中國無線電管理委員會的認證;承擔(dān)了科技部863項目“超高頻(UHF)RFID讀寫器產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化開發(fā)”,也是中國唯一擁有RFID 射頻芯片核心技術(shù)知識產(chǎn)權(quán)企業(yè)。先施的技術(shù)合作伙伴眾多,囊括了Intel、Oracle、BEA、IBM等國際知名企業(yè)以及北京大學(xué)、香港大學(xué)等重點學(xué)院。
產(chǎn)品體系健全 按需靈活定制
先施公司的產(chǎn)品主要是遠距離無源\有源HF / UHF RFID技術(shù)和產(chǎn)品開發(fā),產(chǎn)品兼容多種通訊協(xié)議,品種齊全,能滿足各種應(yīng)用系統(tǒng)集成的需要;先施公司的RFID產(chǎn)品具有齊全的數(shù)據(jù)通訊接口和豐富的二次軟件開發(fā)接口,能夠按客戶需要開發(fā)特種讀寫設(shè)備和特種電子標簽;目前公司的產(chǎn)品向著高度集成和模塊化的方向發(fā)展,是中國最早開發(fā)出微型模塊式、多功能手持式讀寫器的企業(yè),也是第一批獲得中國CMII認證的產(chǎn)品;公司的產(chǎn)品70%出口,用于美國、北美和中東許多大型項目;也是唯一參加GS1國際組織的中國-日本-美國“海運線、空運線”TLS Pilot EPC應(yīng)用測試項目的中國公司。
S1871是先施公司最新研發(fā)出微型RFID模塊,面積大約為名片的2/3大小,具有USB和串口,功耗低,即插即用,現(xiàn)在被一些客戶集成到智能手機、PDA、筆記本電腦、打印機等前端數(shù)據(jù)采集設(shè)備,很方便地為這些設(shè)備擴充了RFID功能。
先施為客戶設(shè)計了耐高溫高濕特種電子標簽,讀寫數(shù)據(jù)速度快,壽命長達10年以上,可適應(yīng)各種物體表面安裝;公司新研發(fā)的野外型移動手持式讀寫設(shè)備,體積小、功能強大,外型采用人體工學(xué)原理設(shè)計,便于攜帶和操作,還具有2D條形碼、高頻RFID等附加功能;公司的高性能固定式、一體化讀寫設(shè)備S1830\S1815是專門為物流管理、商業(yè)流通、智能通和人員管理等多種場合而設(shè)計的全天候工業(yè)級產(chǎn)品,采用ABS 工程塑料外殼,具抗干擾、抗雷、防水功能,部分產(chǎn)品已經(jīng)采用先進的網(wǎng)絡(luò)供電技術(shù)。另外,除專業(yè)級的產(chǎn)品之外,先施還有普及型、低價位的小型化讀寫設(shè)備,可以安裝到墻面或者安置于臺面上讀寫電子標簽,可廣泛應(yīng)用于門禁、圖書和文檔管理等領(lǐng)域。
目前,先施的RFID產(chǎn)品在國內(nèi)的應(yīng)用主要分布在車輛車號自動識別、道路交通稽查及收費管理、車輛出入控制和邊境口岸管理;大型工廠的自動化流水作業(yè)線的自動控制及自動化倉儲管理;煤礦人員及生產(chǎn)過程控制;軍隊現(xiàn)代物流、集裝箱運輸和倉儲自動管理;技術(shù)監(jiān)督部門高壓貯氣容器的自動識別等。
國內(nèi)的主要應(yīng)用項目有北京車輛環(huán)保車輛項目、香港地下管道標簽、上海公交部分車場調(diào)度管理 武漢鋼鐵集團、石家莊鋼鐵公司等公司的大型車輛管理系統(tǒng),以及一些大學(xué)和政府機關(guān)的停車場管理系統(tǒng)。在國外的主要應(yīng)用在:墨西哥的一些州的電子車牌和駕照系統(tǒng)、美國加州海軍基地車輛及人員出入管理系統(tǒng)、美國安全注射器庫存管理控制等。
先施RFID智能交通管理解決方案
1. RFID不停車收費停車場管理系統(tǒng)
深圳先施科技公司是國內(nèi)首先推出超高頻RFID停車管理系統(tǒng)解決方案的公司之一,目前已經(jīng)在中國、香港、印度、伊朗、臺灣等地應(yīng)用近5000多套。RFID不停車收費系統(tǒng)是一種采取“射頻自動識別車號車型、遠距離電子標簽卡收費、計算機管理、閉路電視監(jiān)視及檢測器校驗”的最新穎的自動收費方式。
停車場管理的車輛用戶分為兩大類:
(一)固定用戶:幾乎每天都要進出被管理停車場多次;
(二)臨時用戶:是指臨時出入停車場的車輛。
針對固定用戶,現(xiàn)有的停車場管理系統(tǒng)采用發(fā)月票卡的方法來減少他(她)們進出停車場時的登記檢查手續(xù)。但目前月票卡大多采用近距離卡,每次進出停車場時駕駛?cè)藛T還必須搖開玻璃窗,把月票卡伸到讀卡設(shè)備前晃動幾下,才能使擋桿抬起,允許車輛進入。如果使用遠距離月票卡,只要把月票卡貼在汽車擋風(fēng)玻璃上,每次車輛到達停車場閘口時,由遠距離讀卡設(shè)備判斷可控擋桿是否抬起,因此固定用戶車輛可以不必停頓。這極大地提高了車輛的通行效率。
先施公司的一體化讀寫器在停車場應(yīng)用中,一套置于入口處,一套置于出口處;當(dāng)車輛進入有效感應(yīng)區(qū),RFID讀寫器和標簽進行通訊,判斷是否車輛的標簽ID是否為有效標簽;匹配正確后,道閘放行;
2. RFID汽車智能稱重系統(tǒng)
先施公司的“UHF RFID 汽車智能稱重管理系統(tǒng)”已經(jīng)成功應(yīng)用近100多套。智能稱重管理系統(tǒng)是在汽車稱重管理系統(tǒng)上利用遠距離RFID技術(shù)對稱重車輛進行身份識別,身份ID與稱重其它數(shù)據(jù)自動采集到稱重管理系統(tǒng)去;大門卡口管理系統(tǒng)對進出廠區(qū)的各種車輛實現(xiàn)具有自動識別、智能控制、報警提示、信息記錄、數(shù)據(jù)通信以及查詢、統(tǒng)計、分析等功能。大大提高了原材料和成品出入庫計量管理的效率,預(yù)防了人工操作的漏洞,改善了稱重計量與運輸車輛司機的工作條件與勞動強度,建立起一套高效、準確、快捷、防作弊的新型稱重管理模式。
汽車智能稱重系統(tǒng)的業(yè)務(wù)流程有兩個:
1) 車輛隊列管理
車輛隊列管理實現(xiàn)對運輸車輛隊列的管理,從而減少插隊現(xiàn)象的發(fā)生,提高車輛的通行率。自動進行車輛隊列管理是通過車號自動識別系統(tǒng)來完成。車號自動識別系統(tǒng)主要包括微波射頻卡、閱讀器、射頻電纜、天線和車號自動識別軟件。每個運輸車輛均安裝有微波射頻卡,每一個微波射頻卡對應(yīng)一個車號。通過微波射頻識別卡可以做到對運輸車輛的自動識別,每通過一個運輸車輛,車號自動識別系統(tǒng)自動為此車生成一個隊列號作為采樣的排隊序列。采用車號自動識別系統(tǒng)的好處是沒有人員進行干預(yù),作到車輛隊列客觀準確。
2) 車輛稱重
稱重準備就緒后,綠色指示燈亮,同時擋車器為關(guān)閉狀態(tài)。運輸車輛在采樣完成后,稱重設(shè)備處于準備就緒的狀態(tài)下可以駛?cè)敕Q重設(shè)備進行計量。車輛駛?cè)敕Q重設(shè)備后紅色指示燈亮,車號自動識別系統(tǒng)讀取車號信息,車輛定位成功后計量軟件開始計量,計量成功后擋車器打開同時進行語音提示車輛駛出汽車衡,并通過電子顯示屏將計量進行顯示,車輛完全駛出稱重設(shè)備后關(guān)閉擋車器打開綠色指示燈,等待下一次計量。在計量的過程中出現(xiàn)車輛不能定位、車號不能讀取等情況時,計量軟件會自動進行語音提示并向監(jiān)控中心進行報警,提示管理人員進行處理。在整個稱重過程中是完全不需要人進行操作的。
3. RFID智能公交管理系統(tǒng)
Sense超高頻RFID智能公交管理系統(tǒng)目前已經(jīng)應(yīng)用到上海、云南、北京公交公司部分車場,可實現(xiàn)公交車進出站信息的自動、準確、遠距離、不停車采集,使公交調(diào)度系統(tǒng)準確掌握公交停車場公交車進出的實時動態(tài)信息。通過實施該系統(tǒng)可有效提高公交車的管理水平,對采集的數(shù)據(jù)利用計算機進行研究分析,可以掌握車輛運用規(guī)律,杜絕車輛管理中存在的漏洞,實現(xiàn)公交車輛的智能化管理,
城市公交調(diào)度管理系統(tǒng)由安裝于各站點固定式遠距離RFID讀寫器、移動的手持讀寫器及車載標簽、各線路工作站及市級交通管理部門工作站組成;配有超高頻RFID識別設(shè)備的公交車,通過車載的遠距離RFID標識卡發(fā)射信號,能讓交通信號燈控制系統(tǒng)在車輛駛近路口時精確識別出車輛的身份及公交車的數(shù)量,并根據(jù)規(guī)則確定合理的綠燈開放時間
4.RFID城市車輛環(huán)保管理
Sense是國內(nèi)第一家將超高頻RFID智能交通技術(shù)應(yīng)用于環(huán)保檢測項目的企業(yè),目前正在北京市應(yīng)用,另有其他幾個城市的項目正在醞釀中。這個項目是將先進的傳感器技術(shù)、通訊技術(shù)、數(shù)據(jù)處理技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、自動控制技術(shù)、信息發(fā)布技術(shù)等綜合到有機地運用于整個交通運輸管理體系而建立起的一種實時的、準確的、高效的交通運輸綜合管理和控制系統(tǒng)。
城市車輛環(huán)保級別道路自動檢測控制示意圖
環(huán)保違規(guī)車輛定位及跟蹤示意圖
RFID城市車輛環(huán)保管理的優(yōu)點在于:
1.防止違規(guī)假年檢標簽;
2.對車輛環(huán)保實際情況全程進行測控;
3.利用超高頻RFID技術(shù)合理安排城市交通資源。
在交通道路上的檢測主要通過車牌照相機、RFID讀寫天線及定位天線以及安裝在道路旁邊的檢測設(shè)備進行。
5.RFID車輛智能收費管理
射頻自動識別不停車收費系統(tǒng)(ETC)是目前世界上最先進的路橋收費方式,歐美等發(fā)達國家已經(jīng)開始大規(guī)模推廣應(yīng)用——通過安裝在車輛擋風(fēng)玻璃上的電子標簽與在收費站ETC車道上的微波天線之間的專用短程通訊,利用計算機聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與銀行進行后臺結(jié)算處理,從而達到車輛通過路橋收費站不需停車就能交納費用的目的。
ETC特別適于在高速公路或交通繁忙的橋隧環(huán)境下采用。實施不停車收費,一方面,可以允許車輛高速通過(幾十至100多公里),與傳統(tǒng)的人工收費8秒出票相比較,不停車收費大大加快了高速公路收費道口的通行能力,據(jù)測算,較人工收費車道,ETC車道通行能力將提高4-6倍,可減少車輛在收費口因交費、找零等動作而引起的排隊等候。另一方面,也使公路收費走向電子化,可降低收費管理的成本,有利于提高車輛的營運效益,同時也大幅降低收費口的噪聲水平和廢氣排放,并可以杜絕少數(shù)不法的收費員貪污路費、減少國家損失,與原來的人工收費和人工電腦收費方式相比,實行不停車收費后具有明顯優(yōu)勢,不僅極大地改善了路上密集車輛所造成的環(huán)境污染,減少車輛阻塞現(xiàn)象,行車更加安全,更為主要的是將大大提高過橋收費效率。
智能收費站布設(shè)示意圖
RFID車輛智能收費系統(tǒng)按其功能可分為自動識別控制子系統(tǒng)、自動判斷型子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)、車輛檢測子系統(tǒng)、閉路電視子系統(tǒng)和信號控制子系統(tǒng)等幾個部分。
當(dāng)持卡車輛進入不停車收費車道時,Sense讀寫器讀取該車電子標簽卡上的信息(RFID射頻快報注:車型、車號、剩余金額和有效期等),同時自動檢測來車的實際車型。從車載射頻電子標簽卡讀取的信息,以及車型判別設(shè)備所采集到的數(shù)據(jù)均被送到車道控制計算機內(nèi)進行分析比較,如電子卡中所記錄的車型與設(shè)備所判別的車型一致、卡中車號不在黑名單內(nèi)、應(yīng)繳金額小于等于剩余金額、車輛通過時間在卡的有效期范圍內(nèi),則該卡被認為是有效卡。如前述四項在比較中有一項不符合的話,則該卡被認為是無效卡。若車輛所持RFID標簽卡為有效卡,則通行信號燈由紅色變?yōu)榫G色,通行信號燈呈綠色直行標志,自動欄桿抬起;當(dāng)來車駛離檢測范圍后,通行信號燈由綠變紅,自動欄桿關(guān)閉。
目前,先施公司的RFID車輛管理解決方案已經(jīng)相當(dāng)成熟,并在國內(nèi)智能交通方面有了較多的成功應(yīng)用案例;演講的最后,薛峰博士表示,非常希望能與同行專家及有興趣的人士做進一步的交流。