RFID技術(shù)在港口滾裝車作業(yè)中的應(yīng)用設(shè)想

趙俊雷　許欽科

摘 要：闡述了無線射頻識(shí)別技術(shù)的特點(diǎn)及其基本原理和組成，論述了其在港口滾裝車作業(yè)中的應(yīng)用設(shè)想，分析了應(yīng)用中的優(yōu)勢(shì)和存在的問題，討論了其解決方案，以便RFID技術(shù)在港口滾裝車作業(yè)中的應(yīng)用更加成熟，也有利于其在相關(guān)領(lǐng)域的進(jìn)一步推廣。

關(guān)鍵詞：RFID 港口 滾裝車作業(yè) 應(yīng)用

一、引言

RFID（Redio Frequency Identification）無線射頻識(shí)別是一種非接觸式的自動(dòng)的無線電射頻識(shí)別技術(shù)，它通過無線射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，識(shí)別工作無須人工干預(yù)，可工作于各種惡劣環(huán)境。RFID技術(shù)可識(shí)別高速運(yùn)動(dòng)物體并可同時(shí)識(shí)別多個(gè)標(biāo)簽，操作快捷方便。

RFID技術(shù)利用無線射頻方式在閱讀器和射頻卡之間進(jìn)行非接觸雙向數(shù)據(jù)傳輸，以達(dá)到目標(biāo)識(shí)別和數(shù)據(jù)交換的目的。無線射頻技術(shù)相對(duì)于傳統(tǒng)的磁卡及IC卡技術(shù)具有非接觸、閱讀速度快、無磨損、不受環(huán)境影響、壽命長(zhǎng)、便于使用的特點(diǎn)。在最近幾年得到快速發(fā)展。應(yīng)用范圍遍及制造、物流、醫(yī)療、運(yùn)輸、零售、國防等等，是企業(yè)可考慮引入的十大策略技術(shù)之一。

二、RFID系統(tǒng)的基本原理和組成

最基本的RFID系統(tǒng)由三部分組成：

1、標(biāo)簽（Tag）：由耦合元件及芯片組成，每個(gè)標(biāo)簽具有唯一的電子編碼，附著在物體上標(biāo)識(shí)目標(biāo)對(duì)象。根據(jù)其內(nèi)部是否裝有電池為其供電，可分為有源和無源兩大類

2、閱讀器（Reader）：讀出裝置，可非接觸地讀取并識(shí)別電子標(biāo)簽中所保存的電子數(shù)據(jù)，從而自動(dòng)識(shí)別物體的設(shè)備，可設(shè)計(jì)為手持式或固定式；

3、天線（Antenna）：在標(biāo)簽和閱讀器間傳遞射頻信號(hào)。

RFID技術(shù)的基本工作原理并不復(fù)雜：標(biāo)簽進(jìn)入磁場(chǎng)后，接收閱讀器發(fā)出的射頻信號(hào)，憑借感應(yīng)電流所獲得的能量發(fā)送出存儲(chǔ)在芯片中的產(chǎn)品信息（Passive Tag，無源標(biāo)簽或被動(dòng)標(biāo)簽），或者主動(dòng)發(fā)送某一頻率的信號(hào)（Active Tag，有源標(biāo)簽或主動(dòng)標(biāo)簽）； 閱讀器讀取信息并解碼后，送至中央信息系統(tǒng)進(jìn)行有關(guān)數(shù)據(jù)處理，進(jìn)一步通過計(jì)算機(jī)及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)物體識(shí)別信息的采集、處理及遠(yuǎn)程傳送等讀寫操作。

三、RFID在港口作業(yè)中的應(yīng)用設(shè)想和方案設(shè)計(jì)

由于現(xiàn)在我公司港口已經(jīng)全部封閉，滾裝車輛進(jìn)港后要先后經(jīng)過待檢場(chǎng)、安檢場(chǎng)、候船場(chǎng)等場(chǎng)地，為加強(qiáng)車輛監(jiān)督管理、有效地掌握港內(nèi)車輛動(dòng)態(tài)、提高港內(nèi)場(chǎng)地的使用效率、減少人工勞動(dòng)強(qiáng)度、提高客運(yùn)信息化建設(shè)?？梢圆捎肦FID技術(shù)為主要手段，通過對(duì)持RFID卡車輛的信息、場(chǎng)內(nèi)調(diào)度、停放、進(jìn)出場(chǎng)以及上船的信息采集和統(tǒng)計(jì)，與售票、檢票等系統(tǒng)相結(jié)合，達(dá)到港內(nèi)車輛有序、有效、能控的管理，提高滾裝車作業(yè)效率。

下圖為RFID技術(shù)用于車輛管理的示意圖：

結(jié)合我港現(xiàn)在的滾裝車作業(yè)流程和現(xiàn)有的各作業(yè)系統(tǒng)情況，初步設(shè)想制定了以下RFID技術(shù)應(yīng)用方案：

（一）實(shí)施目標(biāo)

1、在滾裝安檢中心有統(tǒng)一的出入口前提下，使用RFID作為滾裝車安檢的ID號(hào)，從而取消原來的車輛信息錄入崗或在通道入口打印的條碼紙。

2、在各通道的入口安裝RFID讀寫器，并且控制道桿的開關(guān)，讀寫距離在2M左右。

3、在司機(jī)在安檢和售票窗口辦理手續(xù)時(shí)，讀寫RFID卡信息。

4、在車輛進(jìn)入指定停車場(chǎng)時(shí)，在停車場(chǎng)入口安裝RFID讀寫器，通過讀取RFID卡與數(shù)據(jù)庫比對(duì)，判斷該車是否該停車場(chǎng)的待停車輛，然后給予開桿放行或者不開桿提示。

5、后臺(tái)設(shè)計(jì)滾裝中心停車場(chǎng)示意圖，對(duì)于通過停車場(chǎng)閘口的車輛在示意圖上給予標(biāo)示，從而直觀的了解到港口車輛的停放狀況。

6、開發(fā)其它詳細(xì)的車輛信息查詢功能，包括車輛安檢時(shí)間、添加結(jié)論時(shí)間、售票確認(rèn)時(shí)間、出安檢中心時(shí)間、近停車場(chǎng)時(shí)間、檢票時(shí)間、車號(hào)、安檢信息、售票信息等等的查詢功能。

（二）實(shí)施技術(shù)方案

1、此系統(tǒng)主要由兩大部分組成：

1.1系統(tǒng)軟件：包括RFID信息的轉(zhuǎn)發(fā)、存儲(chǔ)、相關(guān)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)、手持及檢票系統(tǒng)的讀取、電子屏幕的顯示、聲音報(bào)警提示的處理等。

1.2系統(tǒng)硬件：包括RFID卡、讀寫器、道閘、LED顯示屏、報(bào)警器、網(wǎng)絡(luò)連接線等。

2、系統(tǒng)工作流程

該系統(tǒng)投入使用后，車輛從進(jìn)港到登船離港的整個(gè)過程，RFID卡都將隨車。

下面簡(jiǎn)要介紹下系統(tǒng)投入使用后車輛的滾裝作業(yè)流程：

2.1車輛進(jìn)港，在安檢中心的入口發(fā)給司機(jī)RFID卡，同時(shí)產(chǎn)生一條該RFID卡對(duì)應(yīng)的待檢車輛信息。

2.2車輛行駛到通道前，亮卡后自動(dòng)讀取該卡的信息，調(diào)出對(duì)應(yīng)的待檢車輛信息，道桿自動(dòng)開啟，車輛進(jìn)入安檢通道，同時(shí)車號(hào)進(jìn)行抓拍，并將車牌照、識(shí)別出來的車號(hào)等信息寫入到數(shù)據(jù)庫。

2.3車輛檢測(cè)完畢后，該車的掃描圖像、長(zhǎng)、寬、高等信息均寫入到數(shù)據(jù)庫對(duì)應(yīng)的表中，并由服務(wù)器隨機(jī)分配到一個(gè)安檢窗口，并將該RFID卡的卡號(hào)顯示在窗口外的LED屏上；同時(shí)在通道的出口外LED屏上顯示出車輛檢測(cè)的結(jié)果信息，并提示司機(jī)下一步怎么做。

2.4司機(jī)將車開到待檢區(qū)停好后到安檢窗口辦理安檢手續(xù)，根據(jù)LED屏的指示到指定窗口提交RFID卡辦理手續(xù)，工作人員通過RFID讀寫器讀取RFID卡，調(diào)出該車的安檢信息進(jìn)行分析檢查，添加結(jié)論，并將車輛的安檢信息寫入到卡中并返還給司機(jī)，提示司機(jī)去售票窗口辦理手續(xù)。

2.5司機(jī)在售票窗口提交RFID卡，售票員通過RFID讀寫器讀寫RFID卡讀取RFID卡信息，進(jìn)行售票或者售票確認(rèn)的操作，同時(shí)將該車的售票信息寫入到RFID卡并返還給司機(jī)。

2.6司機(jī)持船票和RFID卡回車駛離安檢中心，在安檢中心的出口安裝有RFID讀寫器，讀取RFID卡，通過網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)庫比對(duì)，然后給予開閘放行或者其它操作。

2.7司機(jī)根據(jù)工作人員和安檢出口的LED屏指示駛向規(guī)定的待渡停車場(chǎng)等候上船。

2.8在司機(jī)到達(dá)待渡停車場(chǎng)的入口，在入口安裝有RFID讀寫器讀取RFID卡信息，通過網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)庫比對(duì)，然后給予開閘放行或者其它操作。

2.9車輛登船時(shí)現(xiàn)場(chǎng)裝船工作人員通過手持檢票機(jī)掃描車票或者讀取RFID卡，然后通過網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)庫比對(duì)，進(jìn)行裝船，并收回RFID卡。

3、其它后臺(tái)查詢服務(wù)

可以通過查詢軟件實(shí)時(shí)查詢每個(gè)航班的車輛的售票、安檢、待安檢、各停車場(chǎng)的車輛停放情況、航班的檢票情況等信息。

三、經(jīng)濟(jì)及理論意義

將RFID技術(shù)引入到港口滾裝車作業(yè)管理中后，將改變現(xiàn)有的滾裝車作業(yè)流程，更加優(yōu)化崗位配置，可減少人員配置10人左右，每年能夠節(jié)省人工成本50萬元；可以提高滾裝車的安全管理水平，增加了公司對(duì)車輛夾帶危險(xiǎn)品乘船的打擊力度，維護(hù)公司的利益，避免經(jīng)濟(jì)損失；可以實(shí)現(xiàn)滾裝車在港區(qū)位置的2D顯示地圖，更好的調(diào)度車輛，提高場(chǎng)地利用率。實(shí)現(xiàn)滾裝車輛從售票到登船的全程網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行管理，提高公司設(shè)備設(shè)施的技術(shù)含量，進(jìn)一步提升公司的窗口形象；同時(shí)也保障了渤海灣滾裝運(yùn)輸?shù)陌踩?，避免國家?cái)產(chǎn)的損失，保障旅客的生命安全，具有較大的推廣前景。