薛峰：先施RFID 墙外开花墙里飘香

深圳先施科技有限公司研发中心总监薛峰博士

薛峰博士首先向与会听众简要介绍了先施科技的相关背景。深圳先施公司（Sense）是一家专注于RFID产品研发及应用的高新技术企业，拥有６年专业从事高速远距离射频电子标签产品研制和开发的经验，并在美国和深圳设有研发中心。先施是EPCglobal组织的高级成员，产品通过了美国FCC及中国无线电管理委员会的认证；承担了科技部863项目“超高频（UHF）RFID读写器产品产业化开发”，也是中国唯一拥有RFID 射频芯片核心技术知识产权企业。先施的技术合作伙伴众多，囊括了Intel、Oracle、BEA、IBM等国际知名企业以及北京大学、香港大学等重点学院。

产品体系健全 按需灵活定制

先施公司的产品主要是远距离无源\有源HF / UHF RFID技术和产品开发，产品兼容多种通讯协议，品种齐全，能满足各种应用系统集成的需要；先施公司的RFID产品具有齐全的数据通讯接口和丰富的二次软件开发接口，能够按客户需要开发特种读写设备和特种电子标签；目前公司的产品向着高度集成和模块化的方向发展，是中国最早开发出微型模块式、多功能手持式读写器的企业，也是第一批获得中国CMII认证的产品；公司的产品70%出口，用于美国、北美和中东许多大型项目；也是唯一参加GS1国际组织的中国－日本－美国“海运线、空运线”TLS Pilot EPC应用测试项目的中国公司。

S1871是先施公司最新研发出微型RFID模块，面积大约为名片的2/3大小，具有USB和串口，功耗低，即插即用，现在被一些客户集成到智能手机、PDA、笔记本电脑、打印机等前端数据采集设备，很方便地为这些设备扩充了RFID功能。

先施为客户设计了耐高温高湿特种电子标签，读写数据速度快，寿命长达10年以上，可适应各种物体表面安装；公司新研发的野外型移动手持式读写设备，体积小、功能强大，外型采用人体工学原理设计，便于携带和操作，还具有２D条形码、高频RFID等附加功能；公司的高性能固定式、一体化读写设备S1830\S1815是专门为物流管理、商业流通、智能通和人员管理等多种场合而设计的全天候工业级产品，采用ABS 工程塑料外壳，具抗干扰、抗雷、防水功能，部分产品已经采用先进的网络供电技术。另外，除专业级的产品之外，先施还有普及型、低价位的小型化读写设备，可以安装到墙面或者安置于台面上读写电子标签，可广泛应用于门禁、图书和文档管理等领域。

目前，先施的RFID产品在国内的应用主要分布在车辆车号自动识别、道路交通稽查及收费管理、车辆出入控制和边境口岸管理；大型工厂的自动化流水作业线的自动控制及自动化仓储管理；煤矿人员及生产过程控制；军队现代物流、集装箱运输和仓储自动管理；技术监督部门高压贮气容器的自动识别等。

国内的主要应用项目有北京车辆环保车辆项目、香港地下管道标签、上海公交部分车场调度管理  武汉钢铁集团、石家庄钢铁公司等公司的大型车辆管理系统，以及一些大学和政府机关的停车场管理系统。在国外的主要应用在：墨西哥的一些州的电子车牌和驾照系统、美国加州海军基地车辆及人员出入管理系统、美国安全注射器库存管理控制等。

先施RFID智能交通管理解决方案

1. RFID不停车收费停车场管理系统

深圳先施科技公司是国内首先推出超高频RFID停车管理系统解决方案的公司之一，目前已经在中国、香港、印度、伊朗、台湾等地应用近5000多套。RFID不停车收费系统是一种采取“射频自动识别车号车型、远距离电子标签卡收费、计算机管理、闭路电视监视及检测器校验”的最新颖的自动收费方式。

停车场管理的车辆用户分为两大类：
（一）固定用户：几乎每天都要进出被管理停车场多次；
（二）临时用户：是指临时出入停车场的车辆。

针对固定用户，现有的停车场管理系统采用发月票卡的方法来减少他（她）们进出停车场时的登记检查手续。但目前月票卡大多采用近距离卡，每次进出停车场时驾驶人员还必须摇开玻璃窗，把月票卡伸到读卡设备前晃动几下，才能使挡杆抬起，允许车辆进入。如果使用远距离月票卡，只要把月票卡贴在汽车挡风玻璃上，每次车辆到达停车场闸口时，由远距离读卡设备判断可控挡杆是否抬起，因此固定用户车辆可以不必停顿。这极大地提高了车辆的通行效率。

先施公司的一体化读写器在停车场应用中，一套置于入口处，一套置于出口处；当车辆进入有效感应区，RFID读写器和标签进行通讯，判断是否车辆的标签ID是否为有效标签；匹配正确后，道闸放行；

2. RFID汽车智能称重系统

先施公司的“UHF RFID 汽车智能称重管理系统”已经成功应用近100多套。智能称重管理系统是在汽车称重管理系统上利用远距离RFID技术对称重车辆进行身份识别，身份ID与称重其它数据自动采集到称重管理系统去;大门卡口管理系统对进出厂区的各种车辆实现具有自动识别、智能控制、报警提示、信息记录、数据通信以及查询、统计、分析等功能。大大提高了原材料和成品出入库计量管理的效率，预防了人工操作的漏洞，改善了称重计量与运输车辆司机的工作条件与劳动强度，建立起一套高效、准确、快捷、防作弊的新型称重管理模式。

汽车智能称重系统的业务流程有两个：

1） 车辆队列管理
车辆队列管理实现对运输车辆队列的管理，从而减少插队现象的发生，提高车辆的通行率。自动进行车辆队列管理是通过车号自动识别系统来完成。车号自动识别系统主要包括微波射频卡、阅读器、射频电缆、天线和车号自动识别软件。每个运输车辆均安装有微波射频卡，每一个微波射频卡对应一个车号。通过微波射频识别卡可以做到对运输车辆的自动识别，每通过一个运输车辆，车号自动识别系统自动为此车生成一个队列号作为采样的排队序列。采用车号自动识别系统的好处是没有人员进行干预，作到车辆队列客观准确。

2） 车辆称重
称重准备就绪后，绿色指示灯亮，同时挡车器为关闭状态。运输车辆在采样完成后，称重设备处于准备就绪的状态下可以驶入称重设备进行计量。车辆驶入称重设备后红色指示灯亮，车号自动识别系统读取车号信息，车辆定位成功后计量软件开始计量，计量成功后挡车器打开同时进行语音提示车辆驶出汽车衡，并通过电子显示屏将计量进行显示，车辆完全驶出称重设备后关闭挡车器打开绿色指示灯，等待下一次计量。在计量的过程中出现车辆不能定位、车号不能读取等情况时，计量软件会自动进行语音提示并向监控中心进行报警，提示管理人员进行处理。在整个称重过程中是完全不需要人进行操作的。

3. RFID智能公交管理系统

Sense超高频RFID智能公交管理系统目前已经应用到上海、云南、北京公交公司部分车场，可实现公交车进出站信息的自动、准确、远距离、不停车采集，使公交调度系统准确掌握公交停车场公交车进出的实时动态信息。通过实施该系统可有效提高公交车的管理水平，对采集的数据利用计算机进行研究分析，可以掌握车辆运用规律，杜绝车辆管理中存在的漏洞，实现公交车辆的智能化管理，

城市公交调度管理系统由安装于各站点固定式远距离RFID读写器、移动的手持读写器及车载标签、各线路工作站及市级交通管理部门工作站组成；配有超高频RFID识别设备的公交车，通过车载的远距离RFID标识卡发射信号，能让交通信号灯控制系统在车辆驶近路口时精确识别出车辆的身份及公交车的数量，并根据规则确定合理的绿灯开放时间

4.RFID城市车辆环保管理

Sense是国内第一家将超高频RFID智能交通技术应用于环保检测项目的企业，目前正在北京市应用，另有其他几个城市的项目正在酝酿中。这个项目是将先进的传感器技术、通讯技术、数据处理技术、网络技术、自动控制技术、信息发布技术等综合到有机地运用于整个交通运输管理体系而建立起的一种实时的、准确的、高效的交通运输综合管理和控制系统。

城市车辆环保级别道路自动检测控制示意图

环保违规车辆定位及跟踪示意图

RFID城市车辆环保管理的优点在于：
1.防止违规假年检标签；
2.对车辆环保实际情况全程进行测控；
3.利用超高频RFID技术合理安排城市交通资源。

在交通道路上的检测主要通过车牌照相机、RFID读写天线及定位天线以及安装在道路旁边的检测设备进行。

5.RFID车辆智能收费管理

射频自动识别不停车收费系统（ETC）是目前世界上最先进的路桥收费方式，欧美等发达国家已经开始大规模推广应用——通过安装在车辆挡风玻璃上的电子标签与在收费站ETC车道上的微波天线之间的专用短程通讯，利用计算机联网技术与银行进行后台结算处理，从而达到车辆通过路桥收费站不需停车就能交纳费用的目的。

ETC特别适于在高速公路或交通繁忙的桥隧环境下采用。实施不停车收费，一方面，可以允许车辆高速通过（几十至100多公里），与传统的人工收费8秒出票相比较，不停车收费大大加快了高速公路收费道口的通行能力，据测算，较人工收费车道，ETC车道通行能力将提高4-6倍，可减少车辆在收费口因交费、找零等动作而引起的排队等候。另一方面，也使公路收费走向电子化，可降低收费管理的成本，有利于提高车辆的营运效益，同时也大幅降低收费口的噪声水平和废气排放，并可以杜绝少数不法的收费员贪污路费、减少国家损失，与原来的人工收费和人工电脑收费方式相比，实行不停车收费后具有明显优势，不仅极大地改善了路上密集车辆所造成的环境污染，减少车辆阻塞现象，行车更加安全，更为主要的是将大大提高过桥收费效率。

智能收费站布设示意图

RFID车辆智能收费系统按其功能可分为自动识别控制子系统、自动判断型子系统、数据采集子系统、车辆检测子系统、闭路电视子系统和信号控制子系统等几个部分。 

当持卡车辆进入不停车收费车道时，Sense读写器读取该车电子标签卡上的信息(RFID射频快报注：车型、车号、剩余金额和有效期等)，同时自动检测来车的实际车型。从车载射频电子标签卡读取的信息，以及车型判别设备所采集到的数据均被送到车道控制计算机内进行分析比较，如电子卡中所记录的车型与设备所判别的车型一致、卡中车号不在黑名单内、应缴金额小于等于剩余金额、车辆通过时间在卡的有效期范围内，则该卡被认为是有效卡。如前述四项在比较中有一项不符合的话，则该卡被认为是无效卡。若车辆所持RFID标签卡为有效卡，则通行信号灯由红色变为绿色，通行信号灯呈绿色直行标志，自动栏杆抬起；当来车驶离检测范围后，通行信号灯由绿变红，自动栏杆关闭。

目前，先施公司的RFID车辆管理解决方案已经相当成熟，并在国内智能交通方面有了较多的成功应用案例；演讲的最后，薛峰博士表示，非常希望能与同行专家及有兴趣的人士做进一步的交流。