一 、引言 

    RFID 是射頻識別技術(shù)英文(Radio Frequency Identification)的縮寫，射射頻識別技術(shù)是一項(xiàng)利用射頻信號通過空間耦合(交變磁場或電磁場)實(shí)現(xiàn)無接觸信息傳遞，并通過所傳遞的信息達(dá)到識別目的的技術(shù)。RFID的最基本的系統(tǒng)由四部分組成： 

    （1）標(biāo)簽(Tag)：由耦合元件及芯片組成，每個標(biāo)簽具有唯一的電子編碼，附著在物體上標(biāo)識目標(biāo)對象； 
    （2）讀寫器(Reader)：讀取和寫入標(biāo)簽信息的設(shè)備，可設(shè)計為手持式或固定式； 
    （3）天線(Antenna)：在標(biāo)簽和讀取器間傳遞射頻信號； 
    （4）應(yīng)用軟件；  

    RFID 技術(shù)的工作原理是讀寫器發(fā)射一特定頻率的無線電波能量給標(biāo)簽，用以驅(qū)動標(biāo)簽電路將內(nèi)部的數(shù)據(jù)送出，此時讀寫器便依序接收解讀數(shù)據(jù)，送給應(yīng)用程序做相應(yīng)的處理。RFID可無線讀寫，具有識別距離遠(yuǎn)，數(shù)據(jù)可加密、存儲信息可更改、 識別快速、準(zhǔn)確，可同時識別多個標(biāo)簽等優(yōu)點(diǎn)。 近幾年RFID的應(yīng)用越來越受到人們的重視，RFID在博物館人員和館藏文物綜合管理系統(tǒng)中以RFID 電子標(biāo)簽為媒介，實(shí)現(xiàn)對博物館人員和館藏文物的電子化、數(shù)字化管理。系統(tǒng)要求能夠及時、準(zhǔn)確的將各個區(qū)域文物的動態(tài)情況反映到計算機(jī)系統(tǒng)，使管理人員能夠隨時掌握每個文物的分布狀況，及時采取相應(yīng)的監(jiān)控管理措施。 

    二、 系統(tǒng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)的分析 

    RFID在博物館管理系統(tǒng)中的應(yīng)用目標(biāo)是在博物館管理體系中建立一條基于RFID技術(shù)的快速通道，實(shí)現(xiàn)館藏文物的高效管理，經(jīng)過對目前RFID技術(shù)相關(guān)主流產(chǎn)品的技術(shù)特點(diǎn)（本系統(tǒng)所選設(shè)備為kenetics產(chǎn)品），及博物館工作人員和館藏文物管理系統(tǒng)的應(yīng)用情況進(jìn)行分析，本系統(tǒng)設(shè)計連接圖如下： 

圖1 系統(tǒng)設(shè)計連接圖 

    1. 人員門禁自動登錄系統(tǒng) 

    系統(tǒng)由EzScan-LRM讀寫器、EzMultix-Gates天線和一個通訊模塊組成，構(gòu)成了一個無障礙通道式門禁，當(dāng)人員通過感應(yīng)通道時，系統(tǒng)會自動識別出來人員攜帶的通行證件（電子標(biāo)簽），如果沒有證件或證件不合法的人通過，系統(tǒng)也可以通過紅外探測等方式檢測出來，并傳出報警信息。系統(tǒng)通過通訊模塊，把人員通過記錄傳送到后臺數(shù)據(jù)庫中。此通道同時也是文物標(biāo)簽的安全檢測門禁，未正常出庫的文物通過，即有報警聲光提示。如下圖： 

圖2 傳輸過程圖 

    2. 移動識別系統(tǒng) 

    移動識別系統(tǒng)是由一臺筆記本電腦和手持設(shè)備終端組成，HH-MR2專用館藏點(diǎn)驗(yàn)手持機(jī)的強(qiáng)大識讀電子標(biāo)簽的能力，可以快速準(zhǔn)確的完成識別任務(wù)。對于普通文物，通過移動識別系統(tǒng)，能快速的清點(diǎn)、統(tǒng)計文物，提高工作效率。 

    3. 實(shí)時監(jiān)控系統(tǒng) 

    通過EzScan-LR讀寫器加上多個EzAnt-EvalBB天線，在文物儲藏柜中，實(shí)現(xiàn)對文物電子標(biāo)簽的實(shí)時掃描。如果文物被拿出掃描感應(yīng)區(qū)，系統(tǒng)就會自動報警。對部分貴重文物的藏柜，進(jìn)行24小時不間斷的掃描。發(fā)現(xiàn)異常，自動報警。這里對于密集架天線的防屏蔽與防相互干擾設(shè)計是系統(tǒng)難點(diǎn)與創(chuàng)新點(diǎn)。應(yīng)用了科耐特斯獨(dú)家產(chǎn)品EZSCAN-LR和一分八功率分配器MUX-HF. 

圖4 

    4. 出入庫清點(diǎn)系統(tǒng)  

    系統(tǒng)是由一臺計算機(jī)和EzScanMR讀寫器組成的。負(fù)責(zé)辦理館藏文物的出入庫手續(xù)，當(dāng)文物需要辦理出入庫手續(xù)時，把文物放置在讀寫器上，系統(tǒng)自動讀出文物編號，把出入庫記錄寫入數(shù)據(jù)庫，同時把出入庫信息寫入文物的電子標(biāo)簽內(nèi)。如下圖： 

圖5 

    所有加裝電子標(biāo)簽的文物在做完登記后，自動在數(shù)據(jù)庫里建立起了電子標(biāo)簽和文物的唯一對應(yīng)關(guān)系， 當(dāng)文物沒有辦理出庫手續(xù)，被攜帶出庫房時，門禁系統(tǒng)會自動檢測出未辦理出庫手續(xù)的文物，并發(fā)出報警信號。從而加強(qiáng)了文物的安全管理。通過對文物出入庫登記，可以有效的跟蹤所有文物的去向。 

 5. 后臺管理 

    負(fù)責(zé)所有入庫文物檔案登記、工作人員證件制作登記，以及數(shù)據(jù)庫的備份恢復(fù)等工作。后臺管理實(shí)現(xiàn)三個功能：數(shù)據(jù)庫管理、人員檔案管理和文物檔案管理。后臺還可根據(jù)需要，查詢文物的檔案資料以及出入庫等各項(xiàng)數(shù)據(jù)，并統(tǒng)計報表，完成總賬。  

    三、系統(tǒng)硬件組成： 

    硬件系統(tǒng)由RFID標(biāo)簽、固定式/移動式讀寫器、桌面天線、以及通訊網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等組成。 

    1. RFID電子標(biāo)簽：根據(jù)博物館的應(yīng)用需要,及保護(hù)歷史珍貴文物特性，選擇采用世界通用的13.56Mhz高頻的電子標(biāo)簽產(chǎn)品。分為文物標(biāo)簽，人員胸卡標(biāo)簽等。工作頻率: 13.56 MHz、符合標(biāo)準(zhǔn): ISO15693；快速數(shù)據(jù)傳送: 達(dá)到 53 Kbit/s ；數(shù)據(jù)高度完整性: 16 bit CRC校驗(yàn)；超過10年的數(shù)據(jù)保持能力、擦寫周期大于10萬次；每個芯片具有不可改變的64 位唯一的序列標(biāo)識符( UID )根據(jù) ISO / IEC   15693- 3協(xié)議， 在生產(chǎn)過程期間已經(jīng)被規(guī)劃，而且以后不能被修改，保證了每個標(biāo)簽的唯一性；具有防沖突功能。 

    2. 讀寫器：用于識讀及寫入標(biāo)簽數(shù)據(jù)，分為固定式讀寫器和手動移動式讀寫器兩類。固定式讀寫器有： 

    （1）多通道讀寫器（EzScan-LRM），內(nèi)置同步發(fā)生器，采用多通道同步工作的防沖突專利技術(shù)，使用頻率13.56MHz，內(nèi)置4個RF天線輸出，多個可編程控制I/O口，便于與已有系統(tǒng)的集成連接，完全可以由上位軟件設(shè)置其工作參數(shù)，得到最佳工作狀態(tài)。 
    （2）遠(yuǎn)距離讀寫器（EzScan-LR），內(nèi)置1個RF天線輸出，使用頻率13.56MHz。 
    （3）中距離讀寫器（EzScan-MR），特殊的天線設(shè)計提高了讀寫器的整體性能，用電源適配器供電，也可以直接用PC機(jī)的PS/2端口的5V供電。 

    3. 此為了大大減少了硬件成本的投入。選擇采用多路復(fù)用器：在最小的RF損失的情況下，擴(kuò)展讀寫器輸出天線的數(shù)量。標(biāo)準(zhǔn)的1輸入，8輸出口或16輸出口，陣列式選擇輸出天線，軟件設(shè)置輸出地址并進(jìn)行開關(guān)選擇，多路切換共用RF同軸電纜進(jìn)行控制，無需附加電纜，使用于一個讀寫器驅(qū)動多個天線的應(yīng)用。 

    4. 固定式天線：天線是標(biāo)簽與讀寫器之間傳輸數(shù)據(jù)的發(fā)射、接收裝置。有通道門式天線、桌面天線。 

    四、 系統(tǒng)軟件組成 

    服務(wù)器操作系統(tǒng)軟件：采用Windows Server 2003 Standard Edition中文版（數(shù)據(jù)服務(wù)器）作為網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)； 工作站操作系統(tǒng)：所有工作站采用Windows XP操作系統(tǒng)；數(shù)據(jù)庫軟件：數(shù)據(jù)庫軟件采用的是MS SQL Server2000。系統(tǒng)流程圖如下：  

    五、結(jié)束語  

     RFID技術(shù)在博物館人員和館藏文物管理系統(tǒng)中的應(yīng)用，可以明顯提高工作效率，充分體現(xiàn)數(shù)字化、電子化的管理。RFID自身的技術(shù)特點(diǎn)不可避免地存在對于金屬和液體穿透力差的問題，所以在具體應(yīng)用中需對天線進(jìn)行調(diào)試。在使用中盡量避免周圍金屬或液體干擾。 

    上述設(shè)計思想和實(shí)現(xiàn)方案，同樣適用于許多其他應(yīng)用領(lǐng)域，包括圖書館管理、資產(chǎn)管理。不同RFID技術(shù)應(yīng)用系統(tǒng)的差別主要體現(xiàn)在軟件和設(shè)備的不同上。通過對不同系統(tǒng)的需求分析，結(jié)合RFID產(chǎn)品的技術(shù)特點(diǎn)，將RFID信息采集到后臺管理系統(tǒng)，建立起完善的系統(tǒng)架構(gòu)，便可實(shí)現(xiàn)各種不同需求。