RFID技術(shù)在軍隊裝備信息化管理系統(tǒng)中的應(yīng)用

何府強

摘要：軍隊信息化建設(shè)水平不斷得到提高，但其重點和發(fā)展方向存在很多不足，信息處理的網(wǎng)絡(luò)化水平較低，特別是在裝備管理方面，還不能充分利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及時、準(zhǔn)確地處理各類裝備管理信息，難以為首長或決策機構(gòu)提供全而可靠的信息服務(wù)。為了適應(yīng)現(xiàn)代信息技術(shù)發(fā)展的需要、緊跟世界武器裝備管理信息綜合處理的發(fā)展潮流，根據(jù)軍隊裝備管理實際和現(xiàn)代電子技術(shù)、無線射頻識別技術(shù)（RFID）和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，本文探索分析了RFID技術(shù)在軍隊裝備方面的應(yīng)用，能夠有效克服現(xiàn)有管理中存在的武器裝備丟失不能及時報警、數(shù)質(zhì)量難以適時統(tǒng)計等實際問題，使軍隊裝備管理能夠真正不斷向科學(xué)化、信息化邁進(jìn)。

關(guān)鍵詞：RFID 裝備管理 應(yīng)用領(lǐng)域

無線射頻識別技術(shù)（RFID）是20世紀(jì)90年代開始興起的一種自動識別技術(shù)。無線射頻識別是利用射頻信號通過空間耦合（交變磁場或電磁場）實現(xiàn)無接觸信息傳遞，并通過所傳遞的信息實現(xiàn)對目標(biāo)進(jìn)行自動識別的一項技術(shù)。識別工作無須人工干預(yù)，可工作于各種惡劣環(huán)境。由于“RFID”技術(shù)識別不需要直接對準(zhǔn)，可穿透物體的特點，可用來識別高速運動物體，并可同時識別多個電子標(biāo)簽，操作快捷方便。電子標(biāo)簽由電磁場耦合天線及芯片組成，每個RFID標(biāo)簽具有惟一的電子編碼，粘貼在物體上用于標(biāo)識目標(biāo)對象，簡稱智能標(biāo)簽或電子標(biāo)簽;讀寫器與電子標(biāo)簽可按約定的通信協(xié)議互傳信息。通常的情況下，讀寫器向電子標(biāo)簽發(fā)送指令和電磁波，電子標(biāo)簽接收到電磁波能量后，供標(biāo)簽工作，根據(jù)收到的讀寫器的指令，標(biāo)簽將存于內(nèi)存內(nèi)用于標(biāo)識自己身份的數(shù)據(jù)回傳給讀寫器;天線作為RFID標(biāo)簽和讀寫器間傳遞射頻信號的換能器。當(dāng)然無線射頻識別系統(tǒng)還需具備數(shù)據(jù)傳輸和處理功能。RFID通信是在無接觸方式下，利用交變磁場或電磁場的空間耦合及射頻信號調(diào)制與解調(diào)技術(shù)實現(xiàn)的。電子標(biāo)簽通常由標(biāo)簽天線（或線圈）和標(biāo)簽芯片組成，它分為無源標(biāo)簽。半無源標(biāo)簽和有源標(biāo)簽三種類型。標(biāo)簽芯片相當(dāng)于一個具有無線收發(fā)功能、存貯功能和處理功能的單片機系統(tǒng)。從純技術(shù)的角度來說，無線射頻識別技術(shù)的核心在電子標(biāo)簽，讀寫器是根據(jù)電子標(biāo)簽的設(shè)計而設(shè)計的。閱讀距離，也稱為作用距離是無線射頻識別系統(tǒng)的另一主要性能指標(biāo)。范圍從Om - lOOm左右不等。

無線射頻識別技術(shù)以其無接觸識別的獨特優(yōu)勢，使短距離射頻識別被標(biāo)識的物品不怕油漬、灰塵污染等惡劣環(huán)境，所以可在惡劣環(huán)境下替代條形碼，例如用在工廠的流水線上跟蹤物體。長距射頻識別產(chǎn)品多用于交通上，識別距離可達(dá)幾十米，如自動收費或識別車輛身份等。隨著大規(guī)模集成電路技術(shù)的進(jìn)步以及生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴大，無線射頻識別產(chǎn)品的成本將不斷地降低，其應(yīng)用將越來越廣泛。在北美.歐洲、大洋洲.亞太地區(qū)及非洲南部，無線射頻識別技術(shù)被廣泛應(yīng)用于業(yè)自動化、商業(yè)自動化、交通運輸控制管理等眾多領(lǐng)域：汽車、火車等交通監(jiān)控;高速公路自動收費系統(tǒng);停車場管理系統(tǒng);物品管理;流水線生產(chǎn)自動化安全出入檢查;倉儲管理;動物管理;車輛防盜等。

1系統(tǒng)設(shè)計

1.1 RFID系統(tǒng)基本組成

RFID系統(tǒng)通常由電子標(biāo)簽、讀寫器、天線和信號傳輸設(shè)備四部分組成。

1、電子標(biāo)簽（即射頻卡）：電子標(biāo)簽由無線收發(fā)電路、存儲器、控制器和卡內(nèi)內(nèi)置天線組成，存儲器內(nèi)存儲有電子標(biāo)簽編碼信息和被標(biāo)識物體的基本信息，電子標(biāo)簽可粘貼在被標(biāo)識物品的表面，也可植于其中，當(dāng)讀寫器發(fā)出電磁波時，電子標(biāo)簽天線獲得感應(yīng)信號，經(jīng)內(nèi)部整流電路整流后供芯片各部件工作，它將存儲的信息通過天線向外發(fā)射，供讀寫器獲取。電子標(biāo)簽加工精度高，體積小，封閉形勢多樣。

2、閱讀器：讀?。ㄔ谧x寫卡中還可以寫入）標(biāo)簽信息的設(shè)備。讀寫器由控制器、收發(fā)電路、接口電路、存儲器、顯示器和天線等部分組成，是可以利用射頻技術(shù)讀（寫）電子標(biāo)簽信息的設(shè)備。當(dāng)讀寫器開始工作時，發(fā)射電磁信號尋找附近有無電子標(biāo)簽，當(dāng)標(biāo)簽距離達(dá)到識讀范圍時，讀寫器即會讀出該電子標(biāo)簽信息，信息可以通過計算機以及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行管理和傳輸。

3、天線：在標(biāo)簽和讀取器間傳遞射頻信號。

4、信號傳輸設(shè)備：信號傳輸設(shè)備主要是指通過閱讀器的RS232、RS485接口或無線數(shù)傳設(shè)備與外部計算機（上位機主系統(tǒng)）連接，進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。

無線射頻識別技術(shù)與現(xiàn)有的條形碼、數(shù)字水印等自動識別技術(shù)相比，RFID技術(shù)在數(shù)據(jù)處理、安全認(rèn)證、讀寫速度、工作環(huán)境要求等方面具有如下優(yōu)點：

（1）非接觸性。電子標(biāo)簽通過無線電波工作，在讀寫時處于非接觸狀態(tài)，閱讀距離從幾厘米到幾十米，這是RFID技術(shù)的最大優(yōu)點。

（2）自動化。標(biāo)簽識別過程無須人工干預(yù)，容易實現(xiàn)自動化。

（3）讀寫速度快。不同于，條碼技術(shù)需要將圖像信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字后從數(shù)據(jù)庫中對比才可識別，RFID系統(tǒng)對標(biāo)簽的讀寫和處理的合是數(shù)字信號，處理速度快，可識別被標(biāo)識的高速運動物體并可同時識別多個標(biāo)簽。

（4）使用環(huán)境要求低。條碼等技術(shù)需要直接對準(zhǔn)，識別的對你為圖片，當(dāng)圖片上有污漬時便難以識別;由于RFID系統(tǒng)讀寫無需接觸，所以RFID系統(tǒng)具有高可靠性和高耐用性，可穿透物體識別，使用環(huán)境需要低。

（5）信息容量大。RFID電子標(biāo)簽通過存儲電路存儲，存儲容量可達(dá)2的96次方以上，所以世界上每一種商品都可以擁有獨一無二的電子標(biāo)簽識別碼。

（6）安全加密性能好。電子標(biāo)簽具有密碼保護功能，存儲的數(shù)據(jù)可采用RSA、DES、MD5、DSA等算法實現(xiàn)加密，其次讀寫器與電子標(biāo)簽問相互認(rèn)證，實現(xiàn)通信和存儲的安全，保證了信息的安全性和可靠性。

1.2系統(tǒng)可行性分析

本系統(tǒng)采用的RFID技術(shù)，國內(nèi)外已在物流領(lǐng)域大量應(yīng)用，事實證明，RFID對物體身份的標(biāo)識作用明顯，比傳統(tǒng)的條碼技術(shù)、數(shù)字水印技術(shù)等相比有如下優(yōu)點：

①非接觸式讀寫，最遠(yuǎn)距離可達(dá)100米，無需精確對準(zhǔn)方向。

②可抗各種惡劣環(huán)境，如海運貨輪、碼頭、倉庫、高速公路、哨位等。

④可對運動物體讀寫，最高運動速度可達(dá)120km/小時。

④讀寫過程無需人工干預(yù)，可完成自動數(shù)據(jù)采集。

⑤極高的安全性，難于仿冒和篡改。

⑥讀寫速率高，可同時讀取多個標(biāo)簽。

⑦數(shù)據(jù)存儲量大，最高可達(dá)數(shù)十兆，適于槍械等特殊裝備的標(biāo)記。

2.3 系統(tǒng)安全性分析

系統(tǒng)安全是武器裝備信息化管理的生命，系統(tǒng)的安全性和可靠性是提高系統(tǒng)生命力的根源，安全性不可靠，任何形式的管理手段將失去可用性。本系統(tǒng)的安全性主要基于以下三個方面：

1、基于專網(wǎng)運行，降低被攻擊的風(fēng)險

本系統(tǒng)主要是用于單位內(nèi)部的武器裝備管理，不與外部互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)，傳輸數(shù)據(jù)通過分組密碼算法進(jìn)行加密，定期更換密鑰，增加防火墻，提高了系統(tǒng)的安全系數(shù)。

2、增加防破壞功能，克服人為破壞隱患

硬件電路高度集成化，通過單片機功能強大，設(shè)計靈活，工作可靠的這一特點，在電路中增加了防破壞電路和電弱提醒電路，并將采集的防破壞發(fā)信發(fā)送到服務(wù)器，實現(xiàn)多級聯(lián)管，克服了系統(tǒng)被人為破壞的隱患，提高了系統(tǒng)的安全性和可靠性。

3、選用成熟數(shù)據(jù)庫，加強用戶權(quán)限管理

由于武器裝備信息化管理系統(tǒng)涉及部隊裝備實力，信息的保密性要求及高，因而在系統(tǒng)設(shè)計時，要求系統(tǒng)進(jìn)行嚴(yán)格的用戶權(quán)限管理，只有授權(quán)的用戶才能訪問和查詢相應(yīng)的信息。用戶注冊必須經(jīng)過審批并獲的注冊信息方可進(jìn)行注冊。系統(tǒng)所選用的SQL SERVER 2000數(shù)據(jù)庫具有較好的安全性設(shè)置。

2 應(yīng)用領(lǐng)域

RFID系統(tǒng)可以應(yīng)用在裝備的倉儲管理中，這樣可以高效地管理倉儲裝備的流動信息，還可以監(jiān)視裝備的一切信息。當(dāng)需要調(diào)用裝備時，裝備在某個時間段的位置、狀態(tài)和調(diào)用情況經(jīng)過裝備流經(jīng)地的讀寫器的操作，都可以在裝備實力數(shù)據(jù)庫中得到體現(xiàn)。這樣監(jiān)控中心可以了解到裝備的各種實時信息。

當(dāng)需要維護或者進(jìn)廠維修時，可以通過便攜式RFID終端對裝備進(jìn)行更新標(biāo)簽的操作，之后將裝備實力數(shù)據(jù)庫中的裝備數(shù)據(jù)進(jìn)行實時更新，并可以生成報告，方便查閱裝備的維護、維修情況。

此外，在裝備的運輸過程中、追蹤監(jiān)控過程中，都可以引入RFID技術(shù)。通過在裝備管理中引入RFID技術(shù)，可以簡化業(yè)務(wù)工作流程、改善清查裝備的質(zhì)量、降低運作成本。

3 結(jié)束語

本文介紹了RFID技術(shù)的原理，設(shè)計了一套應(yīng)用于裝備管理的RFID系統(tǒng)，并闡述了其運行機制。最后介紹了RFID技術(shù)的安全機制和應(yīng)用領(lǐng)域。RFID技術(shù)為裝備管理和保障模式帶來變革，與任何一項新技術(shù)的產(chǎn)生和應(yīng)用一樣，這需要我們擴寬思路、開拓視野，時刻關(guān)注應(yīng)用發(fā)展的進(jìn)展及研究方向，將RFID的推廣應(yīng)用真正落到實處，提高裝備管理水平和效率、降低保障成本，不斷提升軍隊?wèi)?zhàn)斗力。

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