基于RFID技术的无纸化应用研究

2017-11-17周平钟方伟苏宇晨

电脑知识与技术 2017年30期

关键词：无纸化电子标签

周平++钟方伟++苏宇晨

摘要：主要研究基于RFID技术的无纸化应用，探讨利用RFID精确定位特性寻找与管理文件。

关键词：RFID；无纸化；电子标签

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2017）30-0220-02

Research on Paperless Application Based on RFID Technology

ZHOU Ping， ZHONG Fang-wei， SU Yu-chen

（Xinjiang Informaition Industry Co.，Ltd， Urumqi 830026， China）

Abstract： This paper mainly studies the paperless application Based on RFID technology， and explores the use of RFID precise positioning characteristics to find and manage documents.

Key words： RFID； paperless； electric power industry； data source

1 背景

无纸化是信息化进程的一个理想目标。随着计算机与信息通信技术的发展，所有的信息都基本实现电子化。数字技术使生成、打印和复印纸张变得容易，但无纸化并没有得到更好的应用，办公室里反而需要更多的纸。

许多人仍然相信纸面上的信息，比如档案、票据、声明和报纸，以及纸制公文、合同、协议等。纸张能够帮助我们更容易阅读、记录与签名，对它的管理首先解决繁琐耗时的文件分类问题，然后解决文件流转与管理问题，最后解决存放与销毁问题，这些信息都必须进行记录并能够查阅。

随着企业的业务不断扩张与发展，精细化管理要求越来越高，日常工作中各种纸质单据、文件、档案的使用量和使用频率越来高，公司的运营成本也在不断增高，而且大量使用纸质文件进行文件记录、传达和管理，无形中耗费大量的时间，一方面降低了办公效率，另一方面耗费了大量的人力、物力。

基于无线射频自动识别RFID（Radio Frequency Identification）技术使得企业智能化应用、精益管理成为可能。它是通过无線电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或者光学接触。具有防水、防潮、防油、防雷、防电磁干扰、耐高温等复杂环境优秀的应用能力，以及读取距离大、使用寿命长等优势。

在工业转型升级过程中，越来越多的企业认识到物联网的通用性和重要性，物联网正从浅层次的工具和产品深化为重塑生产组织方式的基础设施和关键要素，已成为转型升级为工业互联网、智能制造发展所需的基础设施和关键要素。

同时物联网已被确定为中国战略性新兴产业，RFID作为物联网发展的最关键技术，其应用市场必将随着物联网的发展而扩大。

结合RFID技术的发展与应用，与现代化企业快速发展的需要，节约办公成本，提高办公效率，倡导“低碳、环保、绿色”理念，研究RFID在无纸化方面的应用具有重要的理论价值和实际意义。

2 国内外应用现状

无纸化形式是避免使用传统的纸、笔作为记录及沟通的媒介，是一场资讯革命。

无纸化应用范围广泛，如电子影像的应用、无纸化厨房、无纸化交易、无纸化办公、无纸化阅读、无纸化考试、无纸化会议、甚至无纸化社会等。

无纸化办公是一种工作方式，是在办公过程中尽可能少的使用纸张。通过硬件、软件与通信网络协同实现无纸化办公。

“无纸化营业厅”，针对电信运营商业务办理流程特点，采用电子签名技术改进传统业务办理模式，采用用户免填单管理系统、用户档案、通信行业影像管理系统等应用，从传统的纸张资料管理向新型电子信息管理工作模式的转化，实现资料的自动化管理、信息资源的快速共享和传播，帮助客户降低管理成本，提高客户服务质量，优化工作流程，提高资料信息的利用率，实现低成本、高效率的业务办理模式，并解决大量使用纸张，倡导低碳、环保办公，帮助客户建设新一代营业厅，实现营业厅全流程无纸化管理。

无纸化会议作为无纸化办公的重要支撑环节，迎来了大发展。中国政府为提高行政效率，降低行政成本，改进政府工作，方便人民群众，倡导无纸化办公，积极实现政府办公自动化。从2013年开始，无纸化会议就已经亮相全国两会，电子化、信息化、无纸化的会议已成为两会的亮点，纸质材料电子化，会议全程电子化。简化会议流程，加快会议进程，节省办公资源。

“无纸化社会”是英国首相提出的一项改革计划。“无纸化社会”计划规定：政府将为每名公民开设个人专属网页，在未来4年内建成无纸化社会，届时人们可以足不出户，通过自己的专属网页，办理子女入学、申请护照、注册车牌、预约医生和找工作等业务。如果成功，英国不少公共服务机构如税务局、人才市场等预计在未来10年内消失。

RFID作为物联网感知识别的关键技术，在供应链管理、智能仓储管理、制造业生产线自动化管理、航空与铁路包裹管理、图书管理、门禁和安全系统管理、固定资产管理、食品追踪与追溯管理、智能家居、智能医疗等方面得到广泛应用。

一个RFID仓库可以让我们轻易、精确地定位所需物品上，因此借助RFID定位与识别技术，通过相关RFID系统，帮助政府机构、律师事务所、图书馆和大学追踪巨量的文件，可快速、精确定位所需文件上。

3 关键技术研究

传感器网络和射频识别技术作为物联网感知层的两大关键技术，在整个物联网体系中发挥着不可替代的作用。

3.1 电子标签endprint

芯片技术是RFID技术中的一项核心技术，标签芯片集成了标签天线、匹配线以及射频前端、模拟前端、数字基带和存储器单元等模块的所有电路。

目前，RFID技术所衍生出的产品主要有3大类：无源、有源、半有源。

无源RFID产品，又称为被动式标签。属于近距离接触式识别类，具有抗干扰能力、超宽工作频段，可自定義读写数据标准，是目前发展最成熟、应用最广泛的产品。主要工作频率范围为国标860～960MHZ。主要应用在特定场景下，如门禁、公交、防伪识别、物流仓储管理、二代身份证等。

有源RFID产品，又称为主动式标签。属于远距离、自动识别类产品，内带电池。主要工作频段为433M频段或2.4G工作频段。主要应用在物联网领域，如智慧城市，智慧停车，智慧交通，智慧地球等。

半有源RFID产品，又称为半被动式标签，它结合有源及无源产品的优势，利用低频激活触发技术衍生而来，利用低频近距离精确定位，微波远距离识别和上传数据。具有易于操控、简单实用，无需接触或瞄准，支持只读与读写工作模式，可在各种恶劣环境（不怕油渍、灰尘污染等）下自由工作，可替代传统条码，例如在门禁进出管理，边界管理，区域定位管理，人员精确定位，电子围栏及安防报警等领域。

基于RFID的芯片设计与制造正向高性能、低功耗、高集成度、智能化方向发展。除了传统意义上的物品识别、追踪和监控之外，目前出现了交互式智能标签、空间定位与跟踪标签、物品防伪等标签。

交互式智能标签。由无线微功率收发机和单片机组成。通过无线指令执行识别、定位、数据采集等工作。具有可快速过滤无效信号、超低功耗、无线远距离传输等特点。它解决了物联网应用中的低成本、低功耗和远距离传输等关键问题。主要应用于需要远距离识别、定位或数据采集的领域，如城市智慧交通。

实时定位与跟踪。受设备、时间、精度、环境等条件的限制，目前的定位系统（主要有卫星定位、红外线或超声波定位、基于移动网络的定位）均难以实现室内定位。RFID的物体空间定位与物体跟踪比较好地解决了室内设施、物品的位置信息与定位等问题。利用了标签的全球唯一特性，根据读写器与标签之间射频信号的强度来测量物品的空间位置，解决了如图书馆、仓库、超市、地下矿井等复杂的室内环境。

防伪标签。传统的物理防伪、数码防伪和生物防伪等均不具备唯一性和独占性，易复制，不能有效杜绝防伪。RFID标签ID全球唯一，无法修改和仿造。具有耐磨损、耐腐蚀、独占性、数据加密、交互安全认证等特点。RFID防伪在艺术珍品、门票、车牌、证件等防伪领域均已得到广泛应用。

3.2 多目标识别

在射频识别系统中，由阅读器和标签构成无线网络，当阅读器信号作用范围内存在多个标签，就会出现多个标签同时与阅读器交互，这时将会产生冲突，解决这种冲突的算法称为反碰撞算法。传统无线电技术有空分多路法、频分多路法、时分多路法以及码分多路法来解决类似问题。但解决射频识别技术标签冲突的反碰撞算法存在与传统无线电技术不同，，反碰撞算法主要是ALOHA算法、分隙ALOHA算法、二进制搜索算法、二进制ALOHA算法等。

3.3 安全与隐私技术

安全技术方面主要包括：安全认证、访问控制、身份管理、敏感数据保护、信用管理等方面。安全性方面主要通过物理方法、软件加密以及二者相结合的方式进行设计符合RFID的安全需求。物理方法通常通过采用物理特性，如静电屏蔽或主动干扰实现对标签信息的保护。基于软件加密的安全机制，主要在通信、信息交互过程中利用密码方案和机制来设计密码协议。

4 结束语

利用RFID精确定位特性寻找与管理文件，打造“无纸化”办公室。在打印机打印文件前自动对文件贴标签并自动分配文件柜与电子存档，并在数据库里记录员工ID、文件标签ID、文件名称等信息。再将纸质文件标签感应识别RFID文件柜（含编号存储容位）开柜，存放纸质文件。

通过RFID员工证来需要取阅该文件时，管理员只需查询数据库或文件柜便可了解文件的位置。同时系统自动记录文件借阅、归档等信息，并通过邮件、短信等方式提醒即使归还文件。

无纸化的目前实现是一个循序渐进、持续发展、逐步认识与提升的过程，它是一个系统工程，不仅涉及了信息通信技术方面，还涉及了社会应用、制度创新等各方面。从信息技术层面，最关键的是解决计算机信息能够长期保持来源的可靠性、原始性、完整性、不可抵赖性以及后续存储的安全性等问题。

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