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摘 要：阐述了无线射频识别技术的特点及其基本原理和组成，论述了其在港口滚装车作业中的应用设想，分析了应用中的优势和存在的问题，讨论了其解决方案，以便RFID技术在港口滚装车作业中的应用更加成熟，也有利于其在相关领域的进一步推广。
关键词：RFID 港口 滚装车作业 应用
一、引言
RFID（Redio Frequency Identification）无线射频识别是一种非接触式的自动的无线电射频识别技术，它通过无线射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便。
RFID技术利用无线射频方式在阅读器和射频卡之间进行非接触双向数据传输，以达到目标识别和数据交换的目的。无线射频技术相对于传统的磁卡及IC卡技术具有非接触、阅读速度快、无磨损、不受环境影响、寿命长、便于使用的特点。在最近几年得到快速发展。应用范围遍及制造、物流、医疗、运输、零售、国防等等，是企业可考虑引入的十大策略技术之一。
二、RFID系统的基本原理和组成
最基本的RFID系统由三部分组成：
1、标签（Tag）：由耦合元件及芯片组成，每个标签具有唯一的电子编码，附着在物体上标识目标对象。根据其内部是否装有电池为其供电，可分为有源和无源两大类
2、阅读器（Reader）：读出装置，可非接触地读取并识别电子标签中所保存的电子数据，从而自动识别物体的设备，可设计为手持式或固定式；
3、天线（Antenna）：在标签和阅读器间传递射频信号。
RFID技术的基本工作原理并不复杂：标签进入磁场后，接收阅读器发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息（Passive Tag，无源标签或被动标签），或者主动发送某一频率的信号（Active Tag，有源标签或主动标签）； 阅读器读取信息并解码后，送至中央信息系统进行有关数据处理，进一步通过计算机及计算机网络系统软件实现对物体识别信息的采集、处理及远程传送等读写操作。
三、RFID在港口作业中的应用设想和方案设计
由于现在我公司港口已经全部封闭，滚装车辆进港后要先后经过待检场、安检场、候船场等场地，为加强车辆监督管理、有效地掌握港内车辆动态、提高港内场地的使用效率、减少人工劳动强度、提高客运信息化建设。可以采用RFID技术为主要手段，通过对持RFID卡车辆的信息、场内调度、停放、进出场以及上船的信息采集和统计，与售票、检票等系统相结合，达到港内车辆有序、有效、能控的管理，提高滚装车作业效率。
下图为RFID技术用于车辆管理的示意图：
结合我港现在的滚装车作业流程和现有的各作业系统情况，初步设想制定了以下RFID技术应用方案：
（一）实施目标
1、在滚装安检中心有统一的出入口前提下，使用RFID作为滚装车安检的ID号，从而取消原来的车辆信息录入岗或在通道入口打印的条码纸。
2、在各通道的入口安装RFID读写器，并且控制道杆的开关，读写距离在2M左右。
3、在司机在安检和售票窗口办理手续时，读写RFID卡信息。
4、在车辆进入指定停车场时，在停车场入口安装RFID读写器，通过读取RFID卡与数据库比对，判断该车是否该停车场的待停车辆，然后给予开杆放行或者不开杆提示。
5、后台设计滚装中心停车场示意图，对于通过停车场闸口的车辆在示意图上给予标示，从而直观的了解到港口车辆的停放状况。
6、开发其它详细的车辆信息查询功能，包括车辆安检时间、添加结论时间、售票确认时间、出安检中心时间、近停车场时间、检票时间、车号、安检信息、售票信息等等的查询功能。
（二）实施技术方案
1、此系统主要由两大部分组成：
1.1系统软件：包括RFID信息的转发、存储、相关数据的统计、手持及检票系统的读取、电子屏幕的显示、声音报警提示的处理等。
1.2系统硬件：包括RFID卡、读写器、道闸、LED显示屏、报警器、网络连接线等。
2、系统工作流程
该系统投入使用后，车辆从进港到登船离港的整个过程，RFID卡都将随车。
下面简要介绍下系统投入使用后车辆的滚装作业流程：
2.1车辆进港，在安检中心的入口发给司机RFID卡，同时产生一条该RFID卡对应的待检车辆信息。
2.2车辆行驶到通道前，亮卡后自动读取该卡的信息，调出对应的待检车辆信息，道杆自动开启，车辆进入安检通道，同時车号进行抓拍，并将车牌照、识别出来的车号等信息写入到数据库。
2.3车辆检测完毕后，该车的扫描图像、长、宽、高等信息均写入到数据库对应的表中，并由服务器随机分配到一个安检窗口，并将该RFID卡的卡号显示在窗口外的LED屏上；同时在通道的出口外LED屏上显示出车辆检测的结果信息，并提示司机下一步怎么做。
2.4司机将车开到待检区停好后到安检窗口办理安检手续，根据LED屏的指示到指定窗口提交RFID卡办理手续，工作人员通过RFID读写器读取RFID卡，调出该车的安检信息进行分析检查，添加结论，并将车辆的安检信息写入到卡中并返还给司机，提示司机去售票窗口办理手续。
2.5司机在售票窗口提交RFID卡，售票员通过RFID读写器读写RFID卡读取RFID卡信息，进行售票或者售票确认的操作，同时将该车的售票信息写入到RFID卡并返还给司机。
2.6司机持船票和RFID卡回车驶离安检中心，在安检中心的出口安装有RFID读写器，读取RFID卡，通过网络与数据库比对，然后给予开闸放行或者其它操作。
2.7司机根据工作人员和安检出口的LED屏指示驶向规定的待渡停车场等候上船。
2.8在司机到达待渡停车场的入口，在入口安装有RFID读写器读取RFID卡信息，通过网络与数据库比对，然后给予开闸放行或者其它操作。
2.9车辆登船时现场装船工作人员通过手持检票机扫描车票或者读取RFID卡，然后通过网络与数据库比对，进行装船，并收回RFID卡。
3、其它后台查询服务
可以通过查询软件实时查询每个航班的车辆的售票、安检、待安检、各停车场的车辆停放情况、航班的检票情况等信息。
三、经济及理论意义
将RFID技术引入到港口滚装车作业管理中后，将改变现有的滚装车作业流程，更加优化岗位配置，可减少人员配置10人左右，每年能够节省人工成本50万元；可以提高滚装车的安全管理水平，增加了公司对车辆夹带危险品乘船的打击力度，维护公司的利益，避免经济损失；可以实现滚装车在港区位置的2D显示地图，更好的调度车辆，提高场地利用率。实现滚装车辆从售票到登船的全程网络运行管理，提高公司设备设施的技术含量，进一步提升公司的窗口形象；同时也保障了渤海湾滚装运输的安全，避免国家财产的损失，保障旅客的生命安全，具有较大的推广前景。
关键词：RFID 港口 滚装车作业 应用
一、引言
RFID（Redio Frequency Identification）无线射频识别是一种非接触式的自动的无线电射频识别技术，它通过无线射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便。
RFID技术利用无线射频方式在阅读器和射频卡之间进行非接触双向数据传输，以达到目标识别和数据交换的目的。无线射频技术相对于传统的磁卡及IC卡技术具有非接触、阅读速度快、无磨损、不受环境影响、寿命长、便于使用的特点。在最近几年得到快速发展。应用范围遍及制造、物流、医疗、运输、零售、国防等等，是企业可考虑引入的十大策略技术之一。
二、RFID系统的基本原理和组成
最基本的RFID系统由三部分组成：
1、标签（Tag）：由耦合元件及芯片组成，每个标签具有唯一的电子编码，附着在物体上标识目标对象。根据其内部是否装有电池为其供电，可分为有源和无源两大类
2、阅读器（Reader）：读出装置，可非接触地读取并识别电子标签中所保存的电子数据，从而自动识别物体的设备，可设计为手持式或固定式；
3、天线（Antenna）：在标签和阅读器间传递射频信号。
RFID技术的基本工作原理并不复杂：标签进入磁场后，接收阅读器发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息（Passive Tag，无源标签或被动标签），或者主动发送某一频率的信号（Active Tag，有源标签或主动标签）； 阅读器读取信息并解码后，送至中央信息系统进行有关数据处理，进一步通过计算机及计算机网络系统软件实现对物体识别信息的采集、处理及远程传送等读写操作。
三、RFID在港口作业中的应用设想和方案设计
由于现在我公司港口已经全部封闭，滚装车辆进港后要先后经过待检场、安检场、候船场等场地，为加强车辆监督管理、有效地掌握港内车辆动态、提高港内场地的使用效率、减少人工劳动强度、提高客运信息化建设。可以采用RFID技术为主要手段，通过对持RFID卡车辆的信息、场内调度、停放、进出场以及上船的信息采集和统计，与售票、检票等系统相结合，达到港内车辆有序、有效、能控的管理，提高滚装车作业效率。
下图为RFID技术用于车辆管理的示意图：
结合我港现在的滚装车作业流程和现有的各作业系统情况，初步设想制定了以下RFID技术应用方案：
（一）实施目标
1、在滚装安检中心有统一的出入口前提下，使用RFID作为滚装车安检的ID号，从而取消原来的车辆信息录入岗或在通道入口打印的条码纸。
2、在各通道的入口安装RFID读写器，并且控制道杆的开关，读写距离在2M左右。
3、在司机在安检和售票窗口办理手续时，读写RFID卡信息。
4、在车辆进入指定停车场时，在停车场入口安装RFID读写器，通过读取RFID卡与数据库比对，判断该车是否该停车场的待停车辆，然后给予开杆放行或者不开杆提示。
5、后台设计滚装中心停车场示意图，对于通过停车场闸口的车辆在示意图上给予标示，从而直观的了解到港口车辆的停放状况。
6、开发其它详细的车辆信息查询功能，包括车辆安检时间、添加结论时间、售票确认时间、出安检中心时间、近停车场时间、检票时间、车号、安检信息、售票信息等等的查询功能。
（二）实施技术方案
1、此系统主要由两大部分组成：
1.1系统软件：包括RFID信息的转发、存储、相关数据的统计、手持及检票系统的读取、电子屏幕的显示、声音报警提示的处理等。
1.2系统硬件：包括RFID卡、读写器、道闸、LED显示屏、报警器、网络连接线等。
2、系统工作流程
该系统投入使用后，车辆从进港到登船离港的整个过程，RFID卡都将随车。
下面简要介绍下系统投入使用后车辆的滚装作业流程：
2.1车辆进港，在安检中心的入口发给司机RFID卡，同时产生一条该RFID卡对应的待检车辆信息。
2.2车辆行驶到通道前，亮卡后自动读取该卡的信息，调出对应的待检车辆信息，道杆自动开启，车辆进入安检通道，同時车号进行抓拍，并将车牌照、识别出来的车号等信息写入到数据库。
2.3车辆检测完毕后，该车的扫描图像、长、宽、高等信息均写入到数据库对应的表中，并由服务器随机分配到一个安检窗口，并将该RFID卡的卡号显示在窗口外的LED屏上；同时在通道的出口外LED屏上显示出车辆检测的结果信息，并提示司机下一步怎么做。
2.4司机将车开到待检区停好后到安检窗口办理安检手续，根据LED屏的指示到指定窗口提交RFID卡办理手续，工作人员通过RFID读写器读取RFID卡，调出该车的安检信息进行分析检查，添加结论，并将车辆的安检信息写入到卡中并返还给司机，提示司机去售票窗口办理手续。
2.5司机在售票窗口提交RFID卡，售票员通过RFID读写器读写RFID卡读取RFID卡信息，进行售票或者售票确认的操作，同时将该车的售票信息写入到RFID卡并返还给司机。
2.6司机持船票和RFID卡回车驶离安检中心，在安检中心的出口安装有RFID读写器，读取RFID卡，通过网络与数据库比对，然后给予开闸放行或者其它操作。
2.7司机根据工作人员和安检出口的LED屏指示驶向规定的待渡停车场等候上船。
2.8在司机到达待渡停车场的入口，在入口安装有RFID读写器读取RFID卡信息，通过网络与数据库比对，然后给予开闸放行或者其它操作。
2.9车辆登船时现场装船工作人员通过手持检票机扫描车票或者读取RFID卡，然后通过网络与数据库比对，进行装船，并收回RFID卡。
3、其它后台查询服务
可以通过查询软件实时查询每个航班的车辆的售票、安检、待安检、各停车场的车辆停放情况、航班的检票情况等信息。
三、经济及理论意义
将RFID技术引入到港口滚装车作业管理中后，将改变现有的滚装车作业流程，更加优化岗位配置，可减少人员配置10人左右，每年能够节省人工成本50万元；可以提高滚装车的安全管理水平，增加了公司对车辆夹带危险品乘船的打击力度，维护公司的利益，避免经济损失；可以实现滚装车在港区位置的2D显示地图，更好的调度车辆，提高场地利用率。实现滚装车辆从售票到登船的全程网络运行管理，提高公司设备设施的技术含量，进一步提升公司的窗口形象；同时也保障了渤海湾滚装运输的安全，避免国家财产的损失，保障旅客的生命安全，具有较大的推广前景。