射频传感器在当今的应用

钱维

摘要：随着集装箱物流对智能化与信息化的要求越来越高，射频识别技术（RFID）在集装箱物流方面的应用也越来越广泛，它可以实现运动中的多目标识别，且有不受雨、雪、雾和噪音、振动等的影响，抗污染性强，不易损坏，且识别速度快、距离远、准确率高、数据容量大等优点。

关键词：射频识别技术;速度快;距離远;数据容量

随着信息技术和互联网的不断发展，物联网已经成为全世界密切关注的话题，被称为继计算机、互联网之后世界信息产业的第三次浪潮。物联网通过信息传感器设备，按照约定的标准和协议获得关于任何物体的具体信息并使之与互联网相连，然后对这些数据信息进行传递和共享，以实现全球范围内的智能化管理。

物联网体系可分为感知层、传输层和智能应用层三个层面。感知层在物联网体系中处于信息采集的最前端，对物联网的实现起着基础性作用，作为物联网系统的核心技术，RFID在物联网体系中担当“感知”的重要作用，RFID技术也是重要的传感器技术。以下对RFID在集装箱运输总中的应用进行简述。

电子标签功能分析

在集装箱运输过程中人们最关注的是集装箱及货物的管理问题。手工录入数据和传统的自动识别技术已无法很好的满足日益繁忙的集装箱物流管理需求，因此需要引入集装箱射频识别技术。

电子标签有两个重要功能：

（1）利用电子标签可以很好的提高集装箱信息录入速度和准确性，加快集装箱通关的速度，方便管理人员对集装箱货物的查询。（电子标签可以包含集装箱箱号、集装箱位置信息、堆场进出入时间信息、集装箱内货物种类和数量等数据信息）

（2）利用电子标签的电子封条技术可以实现集装箱内货物的安全（记录开关门信息用于集装箱安全跟踪）。另外，在途径道口以及仓库、堆场等处的读卡器读取集装箱电子标签，便于集装箱物流全过程的实时管理。

集装箱电子标签结构设计

随着集装箱物流对智能化与信息化的要求越来越高，射频识别技术（RFID）在集装箱物流方面的应用也越来越广泛，它可以实现运动中的多目标识别，且有不受雨、雪、雾和噪音、振动等的影响，抗污染性强，不易损坏，且识别速度快、距离远、准确率高、数据容量大等优点。应用RFID技术跟踪在运集装箱物流，首先需要做到以下两个方面：（1）给集装箱附加电子标签;（2）必须在集装箱经过的关键点安装相应的标签阅读器。这些关键点包括：出发地、途中转运点、装载港、卸载港、大小堆场、目的地等。

射频识别技术运用在集装箱物流时，集装箱在装箱点装箱，装箱结束后，装箱点处终端读写器为 RFID电子标签装入数据，例如，名称、数量、质量、物资来源、目的地、体积、重量、质量和运输路线等。同时将相关信息（货物信息、流转信息（起运港、中转港和目的港）、货物代理信息）通过网络发送到给监控平台。装箱点终端读写器向电子标签写入终端ID（非此终端ID 不能读取电子标签信息），并且将其他运输信息通过网络发送到给监控平台（运输工具信息、运输目的地）。终端将绑定请求（包括自身 ID）发送给监控平台，平台返回绑定指令（终端 ID，电子标签 ID）。集装箱装载完成后，终端读取电子标签 ID，正确情况下完成绑定;不正确的情况下，显示屏显示装箱错误（非对应电子标签不能读取），直至正确为止。

在一些关键点包括：出发地、途中转运点、装载港、卸载港、大小堆场、目的地等。通过已安装的相应标签阅读器来读取之前写入电子标签内的相关信息，方便工作人员对相关信息的核实与管理。

通过基于 RFID 的射频识别和管理系统，可以大幅度提高物流管理的效率，大大降低出错的可能性和管理成本。

门封结构设计

目前普遍使用的电子门封结构多采用插拔式，它能够在一定程度上实现门封的功能。但是，长时间使用后，插拔机构极易磨损，导致误报。而且，由于集装箱运输过程中，振动比较大，挂在集装箱门上的插拔式电子门封极易产生脱落。为了克服以上缺点，我们根据集装箱运输过程的特点对电子标签进行了改进。标签上部插拔销插入后，由于其端部为金属，插入后标签内部两个片簧就被接通，从而在单片机端口得到一个高电平信号，用来表示集装箱门为关闭状态;当插拔销拔出后，单片机相应端口为低电平信号，表示集装箱门为打开状态，从而实现电子门封功能。此外，为保证门封信息的安全，准确可靠，插拔销插入后，在其侧向由弹簧力自动压紧，有效保证门封安全信息可靠。

参考文献：

[1] 黎德扬，社会交通与社会发展[M].北京：人民交通出版社，2001

[2] 秦玉.危险品集装箱物流状态实时监控系统的研究与开发[D]：上海交通大学硕士学位论文，2009-02-01

[3] 张戎;刘志旗.集装箱多式联运中心平台框架研究[J].同济大学学报.20064.3（2）

（作者单位：昆山登云科技职业学院）