鐵路應用RFID技術探討
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摘 要： 分析RFID（無線射頻識別技術）的技術經(jīng)濟優(yōu)勢，指出RFID電子標簽產(chǎn)品具有廣闊的市場前景，進而提出了在鐵路應用RFID技術的幾點想法，并對這些想法進行深入探討，分析其可行性，為鐵路企業(yè)未來在多個方面應用RFID技術提供策略。
0 引言
RFID（Radio Frequency Identification，無線射頻識別系統(tǒng)），常稱為感應式電子晶片或近接卡、感應卡、非接觸卡、電子標簽、電子條碼等等，是利用射頻信號通過空間耦合實現(xiàn)非接觸信息傳遞并通過所傳遞的信息達到識別目的的技術，是自動識別技術在無線電技術方面的具體應用和發(fā) 展，被視為本世紀zui重要的信息技術之一，近年來在各領域顯示出了大規(guī)模發(fā)展的態(tài)勢。根據(jù)美國市場研究機構(gòu)（AMR Research）預測，2010年RFID市場規(guī)?？蛇_7o億美元。 另據(jù)*信息化推進司統(tǒng)計，2005年我國的RFID市 場規(guī)模已經(jīng)達到36．9億元，這個數(shù)字在未來還將大幅增長， 一場RFID的技術風暴即將展開。
1 RFID技術的優(yōu)勢分析
2001年至今，RFID產(chǎn)品種類不斷豐富，有源電子標簽、無源電子標簽及半無源電子標簽均得到發(fā)展，電子標簽成本不斷降低，規(guī)模應用迅速擴大。相對于其他自動識別技術產(chǎn)品，RFID具有以下幾方面的優(yōu)點：
1．1數(shù)據(jù)存儲量大
其他自動識別技術品種中，數(shù)據(jù)容量zui大的二維條形碼，zui多也只能存儲2725個數(shù)字j若包含字母，存儲量則會更少。而RFID標簽存儲容量是2的94次方以上（近萬字），它*拋棄了條形碼的種種限制，使世界上的每一種物體都不同。擁有*的標識符。
1．2讀寫速度快
采用非接觸方式，無方向性要求，標簽一進入磁場，解讀器就可以即時讀取其中的信息，通常在幾毫秒就完成一次讀寫。采用的防沖撞機制，使之可同時處理多個標簽，實現(xiàn)批量識別，zui多同時識別可達每秒so個，并能在運動中進行識別。
1．3數(shù)據(jù)安全性高
RFID是按照統(tǒng)一的電子產(chǎn)品代碼的編碼制在出廠前就固化在芯片中的、不重復4o位的*識別內(nèi)碼，和更改。該技術很難被仿冒、侵入，使用國產(chǎn)芯片更安全。
1．4物理性能*
可以儲存*性數(shù)據(jù)和非*性數(shù)據(jù)。在可重寫存儲器內(nèi)的信息更改自如。數(shù)據(jù)可動態(tài)更新，反復使用（擦寫1O萬次，讀無限），使用壽命長（10年或讀寫10萬次），耐高低溫，能適應各種工作環(huán)境和工作條件，尤其適用于油污、粉塵、放射等惡劣環(huán)境。
1．5讀寫方便
數(shù)據(jù)的讀取無需光源，甚至可以透過外包裝來進行，無源遠距離讀寫．讀寫距離zui遠可達1．5m。采用自帶電池的主動標簽時，有效識別距離可達到30m以上。
1．6防沖突
電子標簽中有快速防沖突機制，能防止卡片之間出現(xiàn)數(shù)據(jù)干擾。因此閱讀器可以“同時”處理多張非接觸式射頻卡，一次可處理200個以上，不需要光源，甚至可以透過外部材
料讀取數(shù)據(jù)。
1．7共享性
利用網(wǎng)絡做到共享信息，增加可視性。
2 RFID技術在鐵路應用的思考
結(jié)合RFID技術的優(yōu)勢，筆者認為RFID技術在我國鐵路行業(yè)將擁有廣闊的應用前景。
2．1 RFID電子票務系統(tǒng)
（1）客票防偽
目前，鐵路客票的防偽主要是利用車票底版和票面上的一維條碼來實現(xiàn)，防偽性能很差，使假票在市面上大量流通，給*造成了嚴重的經(jīng)濟損失，同時也無法保障乘客的利益。如果采用新的RFID電子客票，其電子芯片的內(nèi)部數(shù)據(jù)是加密的，只有特定的讀寫器可以讀出數(shù)據(jù)，造假者無法制造出相同的車票。
（2）快速組織旅客檢票、乘降
現(xiàn)有的檢票方式是采用人工檢票，車站及車上檢票人員通過人工辨別車票的真?zhèn)?，辨別后利用破壞票面完整的辦法來標識是否已經(jīng)檢過，避免車票的重復使用。這種方法不僅效率較低，同時也容易產(chǎn)生人工錯誤。如果采用RFID電子客票，車站及車上的檢票人員只需通過便攜式的識讀器對車票上的RFID電子標簽進行讀取，并與數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進行比對就可以辨別車票的真?zhèn)?，同時也大大加快了旅客進出站的速度，為方便車站組織旅客乘降提供了有利條件。
（3）站車信息共享
目前鐵路在站車信息共享方面還很不成熟，造成的經(jīng)濟損失以及旅客列車資源浪費的現(xiàn)象還比較嚴重。如果利用RFID技術的網(wǎng)絡信息共享性，可以及時將車站的預留客票發(fā)售情況反饋給車上，同時將車上的補票情況反饋給車站，就可以清楚的知道有哪些車站的預留車票是沒有發(fā)售完的從而方便車上的旅客及時補票。此外，通過系統(tǒng)中乘坐人員的信息與車站售出車票信息對比，可以查看是否有用假票乘坐列車的現(xiàn)象。
目前廣深鐵路已經(jīng)開始使用這種RFID電子客票了。旅客購買車票時得到的是一張卡狀的車票，上面有印好的車號、車廂號及座位號等，進站和出站都需要通過一個裝有RFID識讀器的道閘．并且出站時要將車票返還給工作人員。如有需要，旅客也可以在車站點的設備上通過刷卡自動打印出一張紙質(zhì)車票，當作報銷的憑證。
2．2車號自動識別系統(tǒng)
利用RFID技術對鐵路車輛管理系統(tǒng)實現(xiàn)了統(tǒng)計的實時化、自動化，降低了管理成本。
車號自動識別系統(tǒng)的目標是在所有機車、貨車上安裝電子標簽，tgCt是RFID標簽，在所有區(qū)段站、編組站、大型貨運站和分界站安置地面識別設備（AEI）；對運行的列車及車輛信息進行準確的識別；經(jīng)計算機處理后為TMIS（鐵路管理信息系統(tǒng)）等系統(tǒng)提供列車、車輛、集裝箱實時追蹤管理所需的準確的、實時的基礎信息；為分界站貨車的統(tǒng)計提供保證；為紅外軸溫探測系統(tǒng)提供車次、車號的準確信息；實現(xiàn)部、局、車站各級車的實時管理、車流的統(tǒng)計和實時調(diào)整等，從而建立一個鐵路列車車次、機車及貨車號碼、標識、屬性和位置等信息的計算機自動報告采集系統(tǒng)。這個系統(tǒng)能夠滿足*對車輛的定位與識別、跟蹤管理、貨車次序、全程可視、以及正在裝卸貨的貨車等各方面信息的需求。
2．3集裝箱追蹤管理與監(jiān)控
集裝箱運輸是現(xiàn)代物流業(yè)的發(fā)展方向；集裝箱是鐵路貨物運輸?shù)陌l(fā)展方向，集裝箱運輸是鐵路提高服務質(zhì)量非常有效的運輸方式，蘊藏巨大的增長空間，具備很強的發(fā)展優(yōu)勢。目前全國鐵路箱總量號稱約在6O萬只左右，種類比較多，但總數(shù)具體是多少、類別又是多少、全路分布怎么樣、使用情況如何等底數(shù)并不清楚，這實際上反映了鐵路箱管理工作的滯后與失控。
目前集裝箱采用的箱號識別技術基本都是使用箱號圖像識別，即通過攝象頭識別集裝箱表面的印刷箱號，通過圖像處理形成數(shù)字箱號采集到計算機中，這種方法識別率較低，而且受天氣及集裝箱破損的影響較大。此時將RFID技術應用到鐵路集裝箱，開發(fā)出信息化集裝箱是非常迫切的，能大大提高鐵路集裝箱運輸?shù)男屎托б妗?nbsp;
2．4倉庫管理
在鐵路的貨運倉庫管理方面，RFID也可充分發(fā)揮其電子標簽穿透性、*性的特點，借助嵌在商品內(nèi)發(fā)出的無線電波的標簽所記錄的商品序號、日期等各項目的信息，讓工作人員不用開箱檢查就知道里面有幾樣物品。同時也可以防止由于貨物在倉庫被盜、貨損等引起的貨主與鐵路的糾紛等問題的產(chǎn)生。
3 結(jié)束語
RFID技術作為一種快速、實時、準確采集與處理信息的*和信息標準化的基礎在鐵路具有非常廣闊的應用前景。但是在應用過程中仍然會存在一些問題，如成本偏高問題、海量數(shù)據(jù)的處理技術問題、技術標準不夠統(tǒng)一等問題。對于這些問題我們需要客觀對待， 不同時間解決不同的問題，RFID在鐵路必然將獲得更加廣泛的應用。
