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自动识别技术论文范文1
[关键词] RFID 物资流动 设备管理
一、绪论
高校是教学和科学研究的重要基地,无论是教学还是科学研究都需要完整的实验及试验设备。在高校,教学可分为基础课、专业基础课及专业课,因此配合教学的实验设备及仪表是非常完整并系统的。在高校,设备经费投入很有限,各学校在长期的教学积累过程,使设备及仪表得到完整及系统。当学校资源包括图书及查阅相关资料内容时,高校具备非常好的科学研究条件。高校设备按用途可分为教学使用设备和科学研究用设备,它们之间是相互依赖又相互促进发展,完备的教学实验设备是实现科学研究的前提,高水平科学试验又研究推动教学水平的提升。而高水平的科学过程研究需要高精的设备,许多高精的设备它具备在不同学科的通用性。
提出将射频识别技术应用于高校自动化物资管理,解决自动化立体仓库信息管理与控制调度的自动化、智能化、信息化。提出了以计算机控制为核心,以射频识别为信息采集手段、以AGV和堆垛机为执行单元的集成系统。基于射频识别的立体仓库信息管理系统设计的目的是实现物品出入库控制、物品存放位置及数量统计、信息查询过程的自动化,方便管理人员进行统计、查询和掌握物资流动情况,以达到方便、快捷、安全、高效等要求。
而这类设备购置要花费大量的资金,在高校多学科并存的环境下,当把高精的设备统一购置及管理后,可避免高校多学科这类设备重复购置,又使这类设备达不到到较高性能的现象。这就是提出对高精设备统一购置及管理的目的,使有限的资金发挥更大的作用。本论文提出的设想其前提是把这类高精的设备在无线射频识别技术管理条件下,有效解决制约学校物资管理的资金利用率和管理手段的瓶颈问题。利用校园资源共享,建立起集中式高性能公共服务设备平台,搭建环境,它会大大提高这类高精设备的利用率及管理的科学性。
二、无线射频识别技术研究
在现实生活中,各种各样的活动或者事件都会产生这样或者那样的数据,这些数据包括人的、物质的、财务的,也包括采购的、生产的和销售的,这些数据的采集与分析对于我们的生产或者生活决策来讲是十分重要的。如果没有这些实际工况的数据支援,生产和决策就将成为一句空话,将缺乏现实基础。在计算机信息处理系统中,数据的采集是信息系统的基础,这些数据通过数据系统的分析和过滤,最终成为影响我们决策的信息。在信息系统早期,相当部分数据处理都是通过人工手工录入,这样,不仅数据量十分庞大,劳动强度大,而且数据误码率较高,也失去了实时的意义。为了解决这些问题,人们就研究和发展了各种各样的自动识别技术,将人们从繁沉的重复的但又十分不精确的手工劳动中解放出来,提高了系统信息的实时性和准确性,从而为生产的实时调整,财务的及时总结,以及决策的正确制定提供正确的参考依据。
例如,在当前比较流行的物流研究中,基础数据的自动识别与实时采集更是物流信息系统的存在基础,因为,物流过程比其他任何环节更接近于现实的“物”,物流产生的实时数据比其他任何工况都要密集,数据量都要大。
无线射频识别技术(简称RFDI),融合了无线定位、产品电子编码(EPC)和互联网技术,近年得到快速发展,被广泛用于社会、经济、国防等领域,成为新一轮技术变革的催化剂,得到发达国家的普遍关注,RFID产业与应用正加速发展。
随着芯片技术和无线通信技术的快速发展,电子标签芯片日趋微型化,天线多样化,并能以多种介质作为载体,封装成各种形式以适应不同的应用。电子标签具有防水、防磁、使用寿命长、可以在一定距离内读取数据等优点,标签上存储的数据安全、可靠、具有可重复改写等特点。
2.国内研究现状
(1)物流管理领域:生产线自动化、仓储管理、铁路运输监控、民航行李或速递包裹管理、图书或文档管理、强制检验的产品(如压力容器)管理。
(2)防伪领域:商品防伪、证件防伪。
(3)金融收费领域:公路(不停车)自动收费、电子票证及小额支付门票等。
(4)其他领域:汽车防盗、物品跟踪等。
3.射频识别技术原理及系统组成
射频识别技术(RFID)是从20世纪80年代走向成熟的一项自动识别技术。自动识别技术主要功能是能提供关于个人、动物、货物和商品的区别于它物的信息。在当今的服务领域,商品销售、后勤分配、材料流通等领域已得到了快速的普及和应用。RFDI系统是C1卡技术的延伸和发展,它具有非接触、无污染、识别率高、保密性强等优点。射频识别系统的数据存储在电子数据载体之中。应答器的能量供应,以及应答器与阅读器之间的数据交换不是通过电流的触点接通而是通过磁场或电磁场,并采用了无线电和雷达技术。射频识别是无线电频率识别的简称,通过无线电波进行识别。同其他识别系统相比,射频识别系统具有许多优点。射频识别系统组成图如下:
4.功能
(1)存储设备标识信息。
(2)借还信息(包括开启密码)。
(3)状态记录。
(4)与读头之间的通信(合法性验证、信息交换)。
5.举例
全世界的许多大型图书馆都已经使用了射频识别技术,以加快资料的检入、检出、书架库存,以及安全应用。低成本的弹性智能标签可以插入书籍内部,让顾客无法看到。柜台人员可在几秒钟内检入或检出十几本书,无需对每件物品进行人工拿取和对准方向的操作。这种签条还可以用于防盗,与当前零售商使用的防店内行窃技术很相似。图书馆人员可以使用带有射频识别读取器的便携计算机来查看库存,只要沿着书架通廊走过即可发现归档错误的资料,读取器可以自动探测丢失的材料并警告操作员。图书馆的无线射频识别应用属于库存管理应用,这种方式同样适用于其他许多行业。
无线射频识别(RFID)是当今自动识别数据收集行业发展最快的板块之一,在实际应用中,采用无线射频识别技术极大地改善了信息管理的能力。射频识别技术实际上克服了条形码应用当中所发现的某些限制,因为它不属于条形码之类的光学技术,在读取器与贴有标签的射频识别目标之间无需直视线。此外,射频识别以无线方式发送数据,属可读写技术,因此它可以在跟踪周期内更新或改变编制在标签内的数据。
三、总结及展望
1.总结
学校高精设备管理需要应用大量的先进技术和加强信息化管理手段,射频识别技术的使用可以提高信息采集效率和准确性有效加强了高精设备管理及使用者、设备之间相互联系,降低了信息交换成本,可大大提高了采购设备要求的高精度,为节省资金提高设备利用率得到保障。
2.展望
无线射频识别技术(RFID)利用无线射频方式进行非接触式双向通信交换数据以达到自动识别目的,具有防水、防磁、耐高温、使用寿命长、读取距离大、标签上数据可以加密、存储数据容量更大、存储信息更改自如、可识别高速同时识别多个标签等优点,操作快捷方便,因此更适合于实现全校物资系统的自动化管理。解决数据融合的各种瓶颈问题。
本论文讨论的内容是RFID系统与各学校物资管理系统进行集成时的关键技术。随着各校物资管理的加强,可以实现资源即时掌握、设备状态实时可控等目标。在这个过程中,不断完善RFID技术的应用研究,应用RFID技术实现各学校物资管理的思路和想法,将使各校在物资管理领域实现节约、设备高效利用、科学物资管理、资产共享的创新。
参考文献:
[1]周之等:SQLServer参考大全.北京:清华大学出版社,2002年5月第一版,P227~282
[2]康立忠 杨 江 李锋华:浅谈军事仓储高新技术发展的对策.仓储管理与技术2001年,第五期P13~15
[3]郎为民:射频识别(RFID)技术原理与应用[M].北京:机械工业出版社,2006
[4]游战清 李苏剑等:无线射频识别技术(RFID)理论与应用[M].北京:电子工业出版社,2004
[5]杨 君 刘 云:无线射频识别技术及应用[J].现代通信,2003(6)
自动识别技术论文范文2
【关键词】 技术形态分析 有效性 核回归
一、引言
股票技术形态分析,作为证券投资分析的主要方法之一,一直是证券投资者经常使用的一种工具。但这种“看图艺术”的方式,也使得技术分析一直被诟病主观性太强。本文试图通过使用一种系统性的,科学的方法对技术分析进行定义,使用数量化的方法来度量技术分析形态,通过实证的检验,从而在技术分析与量化金融分析之间搭建一座桥梁。同样,本文也尝试增加技术分析的方法和工具,使用量化的手段进行技术分析。
二、技术形态分析的有效性研究
2.1 平滑统计量与核回归
核函数为非参数方法,其函数形式是未经设定的,因此对函数形式的约束较少,从而其具有更大的适用性。本文使用最普遍采用的核函数形式――正态核来进行权数的构造。
2.2 技术形态的自动识别技术
本文将构造一种可以使计算机自动识别价格图形形态的算法,我们的算法包括下面三个方面:
1.通过图形的几何性质定义技术形态,例如利用局部极值来确定技术形态;
2.通过给定的价格时间序列,构造核回归估计量,这样局部极值便可以由数值来确定;
3.分析,找出局部极值,确定每一种技术形态发生的频率。
本文重点分析在传统技术分析中常常使用的两对技术形态:头肩顶(HS)和头肩底(IHS),三角形顶(TTOP)和三角形底(TBOT)。我们只需要五个连续的极值即可定义头肩形态。
三、实证分析
在研究中,我们选取的时间跨度为2006年1月1日至2015年12月31日。在具体个股的选择上,我们从51个证监会股票行业分类挑选30个行业规模较大的行业,再从每一个行业中分别选取1只在行业内具有领先地位的龙头股票,共30只个股。我们对四种形态的频数及收益率数据进行加总,得到下表。
从上表可以看出,在5%的显著性水平下,三角形顶与三角形底这一对形态,其条件收益率与无条件收益率的分布具有显著差异。而头肩顶形态的条件收益率也与无条件收益率有显著差异。这也表明@三种形态能够提供有价值的信息,即此种形态出现会对收益率产生显著的影响。
四、结论
首先,本文使用了非参数核回归来对股票日收盘价进行拟合,得到局部极值点;然后我们则对四种形态进行了数学化的定义并实现了计算机的自动识别;最后,我们选取了30只具有代表性的股票与上证综指一起,根据数学定义进行形态发生频率的统计以及其收益率的描述性分析,得出结论:形态出现频率最高的是头肩形,头肩顶与头肩底分别出现664次和685次。就收益率的统计分析来说,出现次数最多的头肩底,其收益率均值只有-0.401%;次数第二多的头肩顶,收益率均值为0.295%。而收益率均值最高的形态为三角形底,其值为1.56%,可以看出,出现频率高的形态往往收益率不高,而收益率高的形态则出现频率较低。
然后,我们采用Kolmogorov-Smirnov检验方法,对收益率序列进行对比分析,得出结论:三角形底与头肩顶比较显著,我们认为三角形底确实能获得更高的收益率,而头肩顶只在三分之一的个股中有效,其效果不如三角形底。
【参考文献】
[1] Andrew W, Harry M and Jiang Wang: Foundations of Technical Analysis: Computational Algorithms, Statistacal Inference, and Empirical Implementation, NBER working paper series, 2000.
自动识别技术论文范文3
本论文研究的是利用射频识别技术将电子施封锁应用于电动车防盗系统。该电子标签外壳与RFID芯片融为一体,在不影响现有施封锁功能的前提下,通过巧妙的设计使标签外壳附着在施封锁的一侧。
【关键词】射频识别读卡器RFID
1、引言
随着科学技术的发展,电子标签―RFID在国内外已被广泛的使用,如为减少行李遗失事故的发生,国际航空运输协会积极鼓励全球航空公司和机场,采用先进的RFID技术处理乘客的行李。它能通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据,识别过程无须人工干预,能够工作于各种恶劣环境之中,可用于高速运动目标的识别及多个目标的同时识别,操作快捷方便。由于具有高速移动物体识别、多目标识别和非接触识别等特点,RFID技术显示出巨大的发展潜力与应用空间,被认为是21世纪的最有发展前途的信息技术之一,曾被美《商业周刊》评为将掀起新产业浪潮的未来四大高技术之一。
RFID技术的应用已趋成熟。在北美、欧洲、大洋洲、亚太地区及非洲南部都得到了相当广泛的应用。目前国内RFID的应用已经涉及到铁路红外轴温探测系统的热轴定位、轨道衡、超偏载检测系统等。正在计划推广的应用领域还有电子身份证、电子车牌、铁路行包自动追踪管理等。
2、射频技术
从信息传递的基本原理来说,射频识别技术在低中高频段基于变压器藕合模型(初级与次级之间的能量传递及信号传递),在超高频及微波频段基于雷达探测目标的空间藕合模型(雷达发射的电磁波信号碰到目标后携带目标信息返回雷达接收机)。射频标签与读卡器之间的电磁藕合包含两种情况:一是电感耦合方式,是低、中、高频段近距离非接触射频识别系统的基础。在电感耦合方式中,读卡器的天线相当于变压器的初级线圈,射频标签的天线相当于变压器的次级,因而电感藕合方式也称为变压器方式。电感耦合方式通过空间磁场实现耦合,耦合磁场在读卡器线圈(初级)与射频标签线圈(次级)之间构成闭合回路。二是电磁藕合方式,在电磁耦合方式中,读卡器的天线将读卡器产生的射频信号以电磁波的方式定向发送到空间范围内,形成读卡器的有效阅读区域,位于读卡器有效阅读区域中的射频标签从读卡器天线发出的电磁场中提取工作电源,并通过射频标签的内部电路及标签天线将标签内存的数据信息回传到读卡器。电磁耦合与电感藕合的差别在于电磁耦合方式中读卡器将射频信号以电磁波的形式发送出去;在电感藕合方式中,读卡器将射频信号束缚在读卡器电感线圈的周围,通过交变闭合的线圈磁场,形成读卡器天线与射频标签天线之间的射频通道,而没有向空间辐射电磁能量。电感耦合的RFID系统中,电子标签卡在天线上形成的接收信号的调制方式常采用副载波负载调制技术;电磁耦合的RFID系统中,电子标签卡在天线上形成的接收信号的调制方式常采用电磁波反向散射调制技术。
按照读写距离来划分,RFID系统可分为接触式和非接触式,而非接触式又分为近距离(密耦合)、中距离(遥耦合)和远距离。本论文中主要探讨的是遥耦合,读写距离从1米到10多米甚至更远的RFID系统称为远距离RFID系统。它是依靠电磁波在空间辐射形成空间电磁场,电子标签卡与读写器之间的通信方式类似雷达探测过程。工作时,射频标签位于阅读器天线辐射场的远场区内,标签与阅读器之间的耦合方式为电磁耦合方式。阅读器天线一般为极化(线极化或圆极化)天线,并在空间形成一个辐射场为无源标签提供射频能量。远距离RFID系统的工作频段为860―960MHz、2.4GHz和5.8GHz等,目前大量应用在车辆管理、码头集装箱等大物件的流通领域。
3、RFID技术的应用
本论文中的RFID技术是一种无线通信技术,可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据,而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。它的工作原理是:无线电信号通过调成无线电频率的电磁场,把数据从附在物品上的标签上传送出去,以达到自动辨识与追踪该物品的目的。
目前大部分电动车的防盗系统的防盗原理是:当盗窃者触碰电动车时,车子自动发出警报鸣笛。这种防盗系统根本发挥不了防盗的作用:一、车子经常被非盗窃人员触碰,导致大家弄不清楚警报声到底是否是因为盗窃所产生的。二、即便是盗窃所产生的警报,户主也不能及时知道是有人在盗窃自己的车子。而本论文的构想是:把RFID技术应用在电动车防盗系统中。基本构思是:在电动车的电瓶安装处加装施封锁自动识别装置并在施封锁的一侧加上电子标签外壳与RFID芯片,只要是电瓶处或者机动车开锁处被解锁,通过RFID的读卡器,就会发出无线射频信号,户主手中的应答器就会接收到报警系统的提示。
整个系统的组成是基于主动射频激活后的动态识别系统,系统由电子施封锁,125KHZ低频激活系统,如图1所示。
读出装置的电路由单片机控制模块、射频收发模块、接口控制及125KHZ无线唤醒发射模块、其中接口用于控制系统中射频信号发射和接收。电子施封锁的电路由单片机控制模块、射频收发模块、125KHZ无线唤醒发射模块、电源管理几部分组成。
电子施封锁的电路由单片机控制模块、射频收发模块及无线唤醒电路、电源等四个部分组成。单片机用于控制射频收发模块和保存与电子施封锁相关的信息;无线唤醒电路则在收到读写器发送的特定信号后产生一个中断信号唤醒休眠的单片机和射频收发模块;射频收发模块则负责接收和发射读写器发送来的信号;电源电路控制电源的功耗,根据无线唤醒电路的指令及无线射频的信号强度控制电源的消耗,及计算电源的容量及寿命管理,确保电源能长时间可靠的工作。
系统单片机控制模块采用了NORDIC最新的无线和超低功耗技术,选择用NRF24LE1控制芯片,在一个极小封装中集成了包括2.4G无线传输,增强型51 FLASH高速单片机,丰富外设及接口等的单片FLASH芯片,是一个综合了性能及成本的完美结合,很适合应用于各种2.4G的产品设计。
读写器和电子施封锁都有工作及休眠二种工作模式。由安装在电动车上的震动传感器感应到电动车震动时,接口控制模块发出读写指令,启动读出装置的射频收发模块工作,同时启动125KHZ无线唤醒发射模块工作;电子施封锁受到读出装置唤醒信号后启动工作,实现与读出装置的数据交换,完成一次完整的数据交换后,读出装置将读取到的信息存在于单片机控制模块中,并迅速将车载信息发送到车主手中的报警器。读出装置和电子施封锁重新进入低功耗休眠状态,等待下一次的唤醒。
本论文中的电子施封锁采用电池供电,而电池是一种消耗性的电源,工作时间短,为了延长车载卡的工作时间,需要进行电源管理,以降低功耗。当前大多数的电源管理方法采用一种周密设计的唤醒、休眠方法。但大多数情况下,唤醒周期的大部分时间是徒劳无用的, 消耗能量。本系统中采用一种无线触发唤醒的电源管理方法,在这种方法中,车载卡进入休眠模式后就会一直保持睡眠状态,在读写器没有发送出特定频率的无线信号时,它是不会被唤醒的。当然,这个特定频率的无线信号会立即地唤醒休眠的电子施封锁这样,就节省了在唤醒前和监测期间的电源消耗。
高安全性,芯片内固化Gazell协议具有AES 128bit 高强度加密,确保数据传输的安全可靠;低功唤醒、高频数据交换,避免了同频干扰。唤醒脉冲通过特定频率是125KHZ低频发送,而数据通信采用另外的2.4G无线频率传送。一旦读写器与标签建立通信连接后,双方便跳到由读写器指定的固定频率上工作。这样,即使电动车或是整个停车场中其它电子施封锁在无线通信范围内也不会被唤醒,避免了同频干扰起到了抗干扰的作用。
自动识别技术论文范文4
[关键词] 高等院校实验室 物联网设备管理 射频识别技术
一、引言
随着高等院校办学规模的不断扩大,信息化建设的快速发展,高校在实验环境和仪器设备上的投入也在迅速地增加,作为高校教育事业赖以生存和发展的前提,实验环境里人多物杂,依靠传统方式如手工建立台账、标签或条码等方式管理效率低下、容易出错、更新困难,如何科学有效的管理、避免重复性购置、充分提高仪器使用率、让仪器设备能在教学科研中发挥最大效益已经成为当前高校管理工作的重点之一。
射频识别技术作为一种非接触自动识别技术,推动和促进了设备数据采集流程的简化、信息透明度的增强和资产全生命周期可追溯的实现,避免“重购轻管”、重复购买和闲置浪费,是加强高校实验仪器设备管理的有效手段,使管理工作逐步实现系统化,规范化,程序化,这样可以大大提高了信息处理的速度和准确性。
二、物联网技术的概念
作为世界信息产业的第三次浪潮,物联网代表了下一代信息技术发展的重要方向,其基础和核心仍然是互联网,利用射频识别、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器等信息传感设备,按照预先约定的协议把任何物品与互联网相连接实现识别定位、跟踪监控和管理。由全球产品电子代码、射频识别系统和信息网络系统三大部分组成。
射频识别(RFlD)是一种利用射频非接触式的自动识别技术,它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据,整个识别过程无须人工干预。这种技术具有安全可靠,无污染、数据可重复读写,保存时间久,可识别高速运动物体,同时识别多个标签,操作快捷方便等诸多特性。通常RFlD系统包括三个部分:电子标签阅、读器、数据处理平台系统软件等。
RFID系统的基本工作原理为:阅读器通过射频天线发送一定频率的射频信号,当电子标签进入发射天线工作区,产生感应电流获得能量并被激活;电子标签将自身信息通过天线发送出去,射频天线接收到该载波信号后,将其传送至阅读器,再经解调和解码后送交后台系统进行相关处理。
三、射频识别技术在实验设备管理系统中的应用
结合射频识别技术、计算机网络技术、智能信息处理技术,通过使用电子标签、读写器和后台管理系统可以实现高等院校实验设备的入库登记、申领登记、借用转让、折旧报废、维修保养、状态查询、仪器设备盘点等功能。实现实验设备资源的全方位可视化和信息透明化,让资源管理更精细,提高资源的利用率。
1.设备盘点
实验设备及其配件在生产制造、销售运输、入库仓储过程中可以被分配具有唯一识别码的射频识别电子标签,标签里可以存放仪器设备的基本信息,阅读器通过射频信号读取,在进行设备盘点清查的时候,管理员使用手持式读写器,不需翻看、搬移、逐台扫描仪器便可批量、准确的获取仪器设备的信息,降低工作强度,提高盘点效率。
2.信息更新
利用电子标签不限次数的新增、更改和删除内部存储信息的特点,从采购入库开始,将其使用过程中的在用、调配、闲置、维修、报废等状态的改变及时更新写入标签,确保在清查管理时掌握仪器设备的生命周期,为仪器设备的采购更新、报废调配、投资决策提供参考依据,提高资源利用效率。
3.设备定位
为了保证仪器设备在规定范围内被合法的使用,对贵重、大型的仪器设备实现室内空间定位,防止私自挪动或其他意外情况的发生,同时仪器设备上的每个电子标签被赋予不同权限,利用门禁系统,当未授权仪器设备离开仓库时发出防盗警报,确保实验仪器设备的安全。
4.监管共享
利用电子标签,结合GPS、智能传感器等技术,加强实验室危险品的监控报警、定位跟踪、检查教研、信息跟踪等功能。与大型昂贵仪器设备共享平台结合,使用户准确获得目标仪器的位置状态等基本信息,提高设备共享性和利用率。
5.过程监控
利用电子标签达到兆字节容量的存储器存放仪器设备的技术档案,教师利用手持式阅读器可以在实验时读取学生的实验环节、操作要点、中间结果、使用帮助等信息,动态监控实验设备,当使用不当时报警并中断实验,避免损失,并最终指引学生正确完成实验,确保实验数字化、智能化和网络化。
四、结语
通过射频识别技术的应用,可以解决高等院校仪器设备分散,数据采集困难的瓶颈问题,从而利用其技术优势有效解决仪器设备清查效率低下、管理困难、维护跟踪不足突出问题,避免了以往高校仪器设备管理中一些烦琐过程和人为产生的问题,使管理工作更加科学、规范、高效、便捷。在RFID技术的应用过程中,标准、技术和成本一直是业界公认阻碍其发展的三大原因,但RFID所具备的优势让它在更广阔的领域显示出了强大的活力并且愈发势不可挡。网络及通信技术的发展给RFID提供了施展才能的新机遇,信息化建设也开始利用射频识别技术完成底层数据的自动采集。相信随着技术的不断完善,RFID必将在更大的领域获得普遍应用。
参考文献:
[1]周晓光,王晓华,王伟.射频识别(RFID)系统设计、仿真与应用[M].北京:人民邮电出版社,2008.
[2]谈峰.基于RFID技术的物流跟踪系统研究与实现.浙江大学计算机科学与技术学院硕士学位论文,2008.
自动识别技术论文范文5
RFID技术由于存储信息量较大、自动识别、耐用性等优点成为目前最适合非接触式移动货品的管理技术。它是现代仓储管理推进自动化、数字化以及智能化改革的必然趋势。笔者首先阐述了RFID技术的概念和技术优势;再分析了RFID技术推广的现状;最后讨论了RFID技术介入现代仓储管理系统的应用策略。该论文的撰写对于RFID技术在仓储行业推广使用具有十分重要的意义。
关键词:
物流;仓储;RFID
0引言
传统观念认为:仓储是静态的,实现货物的储存管理;现代仓储观念认为仓储是动态的,处于不断流动中的,仓储活动只是整个物流链条中的节点、落脚点,如何降低仓储管理成本,提高货物出入库效率,成了现代仓储企业不得不面对的问题。现代仓储管理的改革和发展必须依赖两只手:一只为看得见的手:即现代仓储管理技术尤其是信息技术手段,如条形码技术、RFID、AGV、WMS、WCS和自动化技术等;另一只看不见的手:现代仓储管理,科学的流程设计实现货物存货、取货和流转的高效率。两只手都要抓,两只手都要硬。通过RFID技术介入仓储管理活动,优化流程,实现自动识别、自动化存储是本文研究的重点。
1无线射频识别技术
1.1RFID技术概念
RFID通称电子标签技术,是通过磁场或电磁场,利用无线射频方式进行的非接触双向通信,以达到识别目的并交换数据,可识别高速运动物体并可同时识别多个目标[1]。它是一种非接触式的自动识别数据采集技术,是由计算机网络系统、射频标签、天线以及读写器等组成的。通过计算机来控制读写器,并通过自动识别技术来识别各种信号,而天线发出电磁波,并辐射一定的范围的电子标签,之后传输信号,通过中间件编辑信号信息将有效、正确的信息传输给计算机网络系统,计算机网络系统更新数据库信息,仓储管理系统连接计算机网络系统中的数据库更新库存数据、优化出入库流程,实现自动化存取管理。
1.2RFID技术的优势
条形码技术拥有一套完善的编码标准和应用方法,时间早、成本低,所以传统仓储管理多使用“WMS+条形码技术”相结合实施货物的储存管理。条形码技术的应用较为广泛,也是当前最为经济的自动识别技术,它的输入速度较快、信息采集量较大,十分适合大宗货物的存取管理。而条形码技术的识别设备操作起来相对容易,对材料和设备也没有特殊要求,经济性较高。但是,随着RFID技术的成熟,“WMS+条形码技术”仓储管理方式如验单放行、条码扫描和人工操作等方式已经远远不能满足快节奏、大批量货物仓储和流转的要求。美国沃尔玛专家分析指出“每年由于RFID技术减少的逐个扫描工作可以为沃尔玛节省15%的人才成本支出,即67亿劳动成本”[2]。RFID技术正冲击着条形码技术,具有明显的优势。
2RFID技术在现代仓储管理中应用的现状
进入20世纪,RFID技术得到了广泛地应用,例如,美国RFID式银行卡、RFID式身份证、RFID式火车票、防盗技术、门禁系统和BMW公司和摩托摩拉公司使用RFID技术控制零部件流水线等,射频技术的进步最大受益者应该是物流行业,特别是现代仓储管理,实现货物自动化存取货物和库存盘点。
2.1有效地实现了货物的先进与先出管理工作
RFID技术实现“一货一标签”,标签携带货品名称、规格、数量、供应商、生产日期、入库时间、存储位置等所有信息,该信息还可以随着货物的移动而实时呈现。货物出入库需要严格按照“先进先出”的原则进行管理,RFID标签即读信息可以避免库管员将后入库的货物先出库,使先入库的货物后出库而迎来保质期临近或过期的尴尬。
2.2缩短了出入库流程时间,提高了效率高
相对先进的“WMS+条形码技术”还是需要人工扫描货品条码和托盘条码进行理货作业,扫描储位条码实现上架作业,在条码遭到破坏或者打印不清楚时往往造成流程的中断,耗时耗力;RFID标签上携带货品所有信息,出入库时门口的RFID阅读器可以自动识别货品信息进行理货作业,与计算机网络系统中的出入库订单进行比对,上传正确的货品信息,省时、高效及差错率低。
2.3有效解决了库存盘点难题
库存能否得到合理配置,并将库存量控制在合理的范围内能否及时掌握库存动态,适时适量地提出补货方案;能否降低库存占用资金,加速资金周转速度。这些问题的解决都依赖盘点作业高效准确地完成。通过手持终端扫描储位条码,再清点该储位货品数量的方法,小型仓储公司所有工作人员参与盘点至少需要一个工作日,大型仓储公司更是一个浩大的工作量,还经常出现盘亏,甚至查不出引起盘点误差的原因;RFID技术的介入仅仅需要盘点人员手持RFID读卡设备,走到仓库每一个货区甚至角落里,自动读取RFID标签上的货品信息,并将数据上传到计算机网络系统中,使得库存数据及时更新,规避了误差,即使出现不一致,翻查出入库记录即可查出差错原因。
2.4有效优化了整个供应链
射频标签的唯一性和商品编码结合,将商品进行最小单品管理。货品信息在供应商、销售商之间实现资源共享,每减少一个PFID标签在数据上即为需要补充一个货品,实时的库存数据为供应商制定生产计划提供了有效的依据;PFID的扩展功能还使得销售商的验货、上架、收银自动化操作,最大程度地惠及普通消费者。
3RFID技术在现代仓储管理应用中存在的问题
尽管RFID技术应用到现代仓储管理中优势明显,但是由于各种主客观限制性因素的影响,在其推广应用过程中仍然存在如下问题:
3.1RFID技术尚未形成统一的国际标准
进入20世纪,“利用反射功率的通信”越来越受到国际的重视,越来越多的科学院和研究机构开始大量研究RFID技术。目前国际上主流的标准体系为:美国的EPCglobal标准体系、日本UID标准体系和ISO标准体系。日本UID体系只在日本本国和韩国小范围的认可;ISO标准体系目前只规定了空气接口协议,对于数据库管理技术、天线设计的应用标准尚未完成;美国EPCglobal标准是电子产品代码,可以给2.68亿公司赋码,形象的说可以为地球上每一粒大米赋一个唯一编码,因此能做到全世界的每件商品唯一识别[3]。但是也只是在美国和欧盟部分行业中得到认可。RFID技术的在我国现代仓储管理中推广使用,标准的统一是首先需要解决的问题。
3.2RFID技术的应用成本问题
一方面,从RFID技术原理来看,需要电子标签、天线、计算机网络系统和读写设备。生产和使用电子标签比普通商品条码成本高出很多。一般来说,一个标签的价格在30美分左右,对于中小型仓储企业来说也是沉重的成本负担;同时读写电子条码需要配备相关设备,对企业来说都是成本支出。成本牵涉利益,目前都是上游投资,下游获利,零售商希望通过RFID技术来降低成本,提高效率,而成本由制造商和物流商来承担。不解决成本分担问题,规模效应难以达到,降低成本将无从谈起[4]。另一方面,消费者希望通过RFID技术对商品的生产原材料、产地和生产日期等信息追根溯源的需要不明确,中国企业推行RFID技术的积极性受到影响。市场的平衡需要供方和需方,供给者成本无处分担,需求者意图不明确,供需之间难以达到平衡一定程度上制约RFID技术在中国推广应用。
3.3我国RFID的核心技术缺失
首先是RFID安全问题。RFID安全问题集中在对个人隐私和企业用户商业秘密的保护,没有可靠的信息安全机制,就没有办法保护RFID标签中携带商品信息和商业机密,标签中的数据信息很容易被窃取、干扰、跟踪甚至不法利用,危害经济社会安全。其次是防冲撞技术薄弱。防冲撞技术是解决多个标签对一个阅读器,阅读器不能识别产生的电子标签碰撞问题。目前这一核心技术基本被欧美等发达国家垄断,我国的研发能力还没有跟上,需要使用这样的技术需要花很高的成本,现类似于中国当时从国外引进DVD技术,专利费和使用费非常高。再次是RFID技术本身硬件和软件系统的开发利用。数据信息的传播依靠硬件,数据信息的管理依靠软件系统,硬件与软件接口实现通信和数据通信功能,尤其是RFID技术介入WMS、联动ERP、WCR实现物资存储自动化、智能化的精细化管理,任重道远。
4RFID技术在现代仓储管理中的应用对策
RFID技术是一项涉及信息、材料、装备和工艺等多技术交叉融合的技术群,随着RFID技术越来越成熟,将广泛应用于仓储业的各个方面:
4.1借鉴国际,完善我国标准
国际上RFID技术研发机构很多,占主流地位的有:美国的EPC、日本的UID,以及ISO18000-6,日本UID标准的基本思路与美国EPC标准是一脉相承的,都是为了构建从信息采集到信息处理、信息共享完整的标准体系。从国际角度出发美国EPC标准得到了世界发达国家的支持,标准也比较先进。依托复旦大学,我国已经建立了AUTO-ID中国研发中心,致力于RFID应用问题研究和标准的制定,使RFID技术研发和标准制定与国际接轨。《我国RFID标准体系框架报告》和《我国RFID标准体系表》两份报告的完成标志着我国拥有了自主研发RFID技术和制定标准的实力,为RFID技术在我国推广使用铺平了道路。
4.2扩大规模,走产业化道路
首先,自身成本的降低:如卷标的半导体油墨技术和半导体塑料技术的革新,从而降低电子标签生产加工成本。一方面,降低设备配备成本:如手持式读写器、固定式读写器等设备的生产和配置成本,从根本上降低制造商、物流商使用RFID技术的固定成本支出;另一方面,RFID技术的推广仅仅是依靠在车辆、托盘、集装箱等设备上加装RFID标签,市场上需要RFID标签的数量是有限的,不能实现规模生产。只有在每个货品上加装电子标签,将RFID技术应用于整个物流供应链,才能培育一个真正的RFID标签需求市场。RFID技术应用不能变成“技术孤岛”,必须与条形码技术、WCS技术、仓储管理系统相融合才能真正走上产业化道路,RFID技术才能在物流行业大放异彩。
4.3技术进步,提升安全保障
RFID安全涉及到标签安全、网络安全、数据安全等问题。根据国内专家的研究成果,主要有以下几种方法:(1)使用一些优秀安全工具嵌入到RFID标签的硬件中增强电子标签安全性;(2)采用加密技术,即在射频标签中嵌入加密ID;(3)设立专有的通讯协议,让数据在非公开的通讯协议和加密的传协议下传输,实现高等级的安全;(4)使用哈希开关或KILL命令等技术手段;(5)设计智能标签系统:提出了一种新的基于安全级别划分的认证思想,并设计了相应的安全状态划分的方法,使标签与读写设备之间能够有效的鉴别彼此的方案,以解决目前被关注的安全和隐私问题。防冲撞算法上我国有了长足的进步。概率性防碰撞算法有“ALOHA算法”,湖南大学尹君、何怡刚等在ALOHA算法的基础上,提出一种基于分组动态帧时隙的防碰撞算法,将时隙利用率提高80%以上[5]。确定性防碰撞算法有“二进制树搜索算法”、“IPA算法”等,东华大学樊文静、张姗姗等提出一种基于后退式二进制搜索算法的改进算法[6]。西南交通大学李世煜、冯全源提出了分层深度搜索树型RFID防碰撞算法[7]。由此可见,关键技术的进步为RFID技术的推广应用和低成本运作扫清了障碍。
5结论
RFID技术能够运用到现代仓储管理中关键是RFID技术集成于仓储管理系统,并在库存优化的角度上介入流程管理。RFID技术介入到入库作业、出库作业、盘点作业、装卸搬运作业、拣货作业和补货作业流程中从根本上提升了出入库作业的效率,再也不会出现因为货品检验、称重和计数速度慢而大量货物堵塞仓库门口;也不会再出现反复盘点或是账、物和卡不一致的尴尬。
总之,RFID技术作为一种新型的信息技术由于成本高、行业标准未完善和关键技术的制约未得到广泛地运用,随着RFID标签和设备成本的下降及国家标准的形成,它必将受到仓储企业的青睐。
作者:房翠 单位:江苏省扬州商务高等职业学校
参考文献:
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[3]阮清方.RFID在物流仓储中的运用[D].上海:上海交通大学,2007:11-12.
[4]赵克文.电子标签安全性研究及其在物流中的应用[D].西安:西安电子科技大学,2006:4-5.
[5]尹君,何怡刚,李兵,邓晓,谭阳红,肖迎群.基于分组动态帧时隙RFID防碰撞算法[J].计算机工程,2009(20):267-269.
自动识别技术论文范文6
关键词:移动物联网应用
1.RFID技术分析
1.1 RFID技术基本原理
20世纪80年代,由于大规模集成电路技术的成熟,RFID系统的体积大大缩小并进入实用化的阶段,成为一种成熟的自动识别技术。RFID技术利用射频方式进行非接触双向通信,以达到识别目的并交换数据。典型的RFID系统包括标签、读写器和天线三部分。
1.2 RFID技术分类
RFID技术主要按照以下四种方式进行分类:
(1)工作频率分类
根据工作频率的不同可分为低频、高频、甚高频等系统。
工作频率小于30MHz的系统一般称为低频系统。低频系统具有标签成本低、阅读距离短、阅读天线方向性弱、抗干扰性强等特点。多应用于门禁控制、e通卡支付等。最常用的13.56MHzRFID系统就属于低频系统。
高频系统一般指工作频率大于400MHz的系统,具有标签及读写器成本高、阅读距离远、阅读天线方向性强、抗干扰性弱等特点。这种频率的RFID系统,读写器在标签快速移动时仍具有很好的识别能力,因此被广泛的应用于火车监控、高速公路收费等系统。
甚高频系统一般指工作频率大于1GHz的RFID系统,其突出特点是阅读距离远。
(2)标签读写特性分类
根据标签读写特性的不同可以分为可读写(RW)标签、一次写入多次读出(WORM)标签和只读(RO)标签三种。论文大全。RW标签成本较高,而且读写数据所花费的时间要大于其它两种标签。RO标签存有一个唯一的标识,不能修改,从而保证了安全性。
(3)标签有无源分类
根据标签是否携带电源可以将RFID系统分为有源系统和无源系统两种。有源RFID标签读写距离较长,但受电源寿命影响,寿命相应较短。论文大全。无源RFID标签成本低、寿命长、体积小,但是它的读写距离较短,一般只有几厘米到几十厘米。
(4)调制方式分类
根据调制方式不同,RFID系统可以分为主动式和被动式两种。在主动式RFID系统中,标签一般为有源标签,用自身的射频能量主动的发送数据给读写器。而在被动式RFID系统中,标签必须受到读写器射频能量激发,才能反馈数据给读写器。
1.3 RFID技术的优点
RFID技术、条形码识别技术、磁条识别技术、指纹识别技术和人脸识别技术等都是目前较为流行的识别技术。RFID技术、条形码识别技术和磁条识别技术基本思想类似,都是利用编码信息对实物个体进行标定,从而达到区分并识别被标定个体的目的;指纹识别与人脸识别等生物识别技术应用范围比较狭窄,主要是利用生物体自身的特征信息来实现对生物体的区分识别。
2.智能手机及相关技术分析
2.1 智能手机操作系统
具有开放性的操作系统是智能手机的重要特点之一。2008年上半年,由Symbian、Linux和多家手机制造商联合开发的基于Linux的开源开放操作系统已经占有九成的市场份额。论文大全。而互联网巨头Google联合三十四家包括芯片制造商、手机制造商、运营商在内的企业共同开发的Android开源开放手机操作系统也已经问世,可见开放性已经成为不可逆转的发展趋势。当前影响较大的手机操作系统:1、Symbian操作系统;2、WindowMobile操作系统;3、Linux操作系统;4、PalmOS操作系统;5、MacOSX操作系统。其它智能手机操作系统有Google公司的Android智能手机操作系统和黑莓公司的BlackberryRFID智能手机操作系统。但这些操作系统只被各自的公司使用,缺乏第三方软件开发者的支持。
2.2 RFID技术与智能手机的结合
RFID技术与智能手机结合,最成功的是NFC技术。该技术由飞利浦、诺基亚和索尼等厂商联合推出。NFC技术是一种基于标准的近距离无线连接技术,能够在多个近距离电子设备之间实现简单而安全的双向交互(通信距离一般为十几厘米以内)。NFC技术最初是RFID技术和互联网技术的简单合并,随着这两种技术的发展和用户对此技术需求的增加,目前已经演变成一种具有相应标准的近距离无线通信技术。
NFC技术支持三种不同的应用模式:卡模式、读写模式和NFC模式。简单的说,卡模式状态下,NFC手机相当于一张RFID标签,天线通讯协议为基于智能手机平台的RFID中间件研究ISO14443A等;读写模式状态下,NFC手机起到了RFID读写器的作用,对通讯协议为ISOl4443A等的RFID标签进行标准读写;而在NFC模式状态下,两个NFC手机相当于一条信道连接的两个设备,可以进行低速的信息传输。
3. RFID中间件
3.1 RFID中间件介绍
随着RFID技术的发展,RFID中间件的研究与应用显得越来越重要。在RFID应用中,通透性是整个应用的关键,正确获取数据、确保数据读取的可靠性,以及有效地将数据传送到上层应用系统都是必须考虑的问题。传统应用程序之间的数据通透是通过中间件架构来解决的,并由此发展出各种应用服务类软件。RFID中间件扮演RFID硬件和应用程序之间的中介角色。应用程序端使用中间件所提供的一组通用应用程序接口API,即能实现到RFID读写器的连接。这样一来,即使存储RFID标签数据的数据库软件、上层应用程序增加或改由其它软件取代,又或者读写RFID读写器种类增加等情况发生时,应用端不需修改也能处理,解决了多对多连接的维护复杂性问题。
RFID中间件是一种面向消息的中间件。信息是以消息的形式,从一个程序传送到另一个或多个程序。信息可以以异步的方式传送,故不必等待回应。面向消息的中间件包含的功能不仅是传递信息,还必须包括解译数据、安全性、数据广播等服务。
3.2 智能手机平台RFID中间件
非移动领域RFID中间件已经相对成熟,市面上有很多成熟的产品,例如微软公司的BizTalkRFID中间件、Sybase公司的RFIDAnywhere系列中间件、IBM公司的webSphere中间件和同方公司的ezRFID中间件等。但智能手机平台所属的移动平台领域RFID中间件,还没有较为成熟的产品。
智能手机平台的RFID中间件和运行于PC上的大型信息系统中RFID中间件有较大区别。智能手机平台上的RFID中间件应该具有一般中间件所具有的功能和特征,即数据搜集、过滤和封装等。本文用事件管理实现对数据的这些一般性操作。受到资源的限制,如硬件计算能力和电源电量等,它又必须足够的精简,以减少对系统资源的占用并保证较高的运行效率。
参考文献:
[1]李秀霞.基于IBMRFID中间件的图书管理系统构建[J]电子技术,2009,(06).
[2]宋合营,赵会群.物联网分布式识读器数据采集方案设计与实现[J]北方工业大学学报,2008,(01).