UHF超高频RFID应用于货车车架监管方案

　　RFID无线射频识别技术是从2O世纪8O年代走向成熟的一项自动识别技术，它利用射频方式进行非接触式双向通信交换数据，以达到识别目的。与传统的磁卡，IC卡或者条码识别方式相比，RFID具有远距离和非接触识别的特点，同时对环境适应性强，通过合理的设计，可工作于各种恶劣环境，并具备优秀的识别效果。RFID识别工作时无须人工干预，适合于实现系统的自动化数据采集，同时，可识别高速运动物体并可同时识别多个电子标签，操作快捷方便。其基本的工作原理图如下：

　　RFID读写器通过天线向电子标签发出微波查询信号，电子标签被读写器微波能量激活，接受到微波信号后应答并发出带有标签数据信息的回波信号。射频识别技术的基本特点是采用无线电技术实现对静止的或移动的物体进行识别，达到确定待识别物体的身份、提取待识别物体的特征信息的目的。目前，已经广泛应用于汽车生产，交通运输控制管理，工业自动化，仓储物流等诸多领域。

　　2、项目应用

　UHF超高频RFID产品满足该系统应用。该系统是基于RFID技术的中外运货柜车车架管控系统，将在参考RFID在其他领域成功应用经验的基础上，结合中外运货柜车车架管理的自身需求，以自动化、先进性、稳定性、可拓展性为原则，围绕核心的业务需求，实现对货柜车车架的自动识别和跟踪监控。

　　本系统的核心是在货柜车的车头安装RFID读写器及RFID天线，在车架上安装RFID电子标签，通过读写器对电子标签的识别，来达到对车架的监控管理。系统设计示意图如下：

　　2.1RFID电子标签

　　RFID电子标签安装在车架靠近车头位置，根据不同的车架结构特征，选择合适的安装位置。同时，车架是金属材质，需采用抗金属电子标签。为保证电子标签在车架的使用及储运过程中不被破坏，因充分利用车架自身的结构，来达到对电子标签的保护。对确没有保护位置的车架，在兼顾读取性能的前提下，采用安装金属挡板或者缓冲橡胶的方式形成对标签的保护作用。

　　电子标签自带3M双面胶，且根据附着面的材质和环境，选择金属粘合度高，耐高温的进口双面胶，可直接粘贴在车架上，使用方便，性能可靠。

　　2.2RFID天线

　　RFID天线安装在车头靠近车架的位置。因RFID天线本身体积比电子标签大，车头上不易找到合适的具备保护作用的位置安装，而车辆在日常的使用过程中，不可避免会出现磕碰事件，容易造成对安装在车头上的设备的损坏。为尽量避免这种意外损坏，本系统将采用边框背面加厚金属合金构造的RFID天线，耐受能力大幅提升，工业环境适应能力强。

　　2.3RFID读写器

　　UHF超高频RFID读写器是本系统的核心设备，在货柜车上面的应用，应能达到车规级应用规范，包括防尘、防水、防振适应能力，并能适应电压、电流的波动，设备外壳必须坚固耐用，抗腐蚀，适应高低温等户外环境使用要求。

　　RFID读写器可安装在驾驶室中(所以上述示意图中并未出现RFID读写器)，通过射频电缆线与RFID天线连接，并实现对RFID标签信息的获取，从而实现对车架的监管。

　　3、系统流程

　　系统使用前，需首先完成电子标签信息的初始化，根据中外运对车架管理的规则或规范，将车架的唯一识别码写入到电子标签中，并将电子标签安装到对应的车架上，完成初始数据信息的建立。

　　本系统中，RFID读写器通过串口与车载终端连接，RFID读取到的数据将实时上传给车载终端。

　　货柜车辆启动后，RFID读写器开始进入工作状态;当安装有RFID电子标签的车架与车头完成连接后，电子标签进入读写器识别范围，读写器即将读取到的数据反馈给车载终端，车载终端经过处理后将数据发送给后台数据库，完成车架的“上车任务”。

　　车架完成“上车任务”后，RFID读写器可根据系统要求，每间隔一段时间将读取到的标签信息上车给车载终端，实时更新车架的工作状态。

　　车架完成任务后，即被调离，车架上的RFID电子标签将离开RFID读写器的阅读范围，此时，RFID读写器无法检测到电子标签的存在，车载终端接受不到读写器返回的标签信息，即判断车架完成“下车”操作。车架的一个完整工作周期结束，系统实时更新并保存这些信息，达到对车架的实时监管目的。

　　本系统，RFID读写器需具有较宽的功率调整范围，以通过对功率的调整，在不影响读取性能的前提下，保障不会误读到别的车架电子标签。

　　4、硬件设备

　　本系统基于超高频无源RFID技术，硬件设备包括RFID电子标签、RFID天线和RFID读写器。

　　4.1RFID电子标签

　　TAG-915M01专门为金属等复杂环境设计的一款标签。具有阅读距离远，灵敏度高，物理特性优良的特点。可方便地应用于金属资产设备管理、车辆管理、物流等场合。

　　4、2RFID天线

　　RFA915-6H70A是一款适用于UHF频段RFID应用场合的通用型天线，具有高增益、低驻波等特点。外形美观小巧、采用防水圈与硅胶双重防水设计、外壳采用加强筋位设计、适合各种恶劣环境使用。可方便地应用车辆、仓储、物流、零售等UHF频段的RFID场合中。

　　4.3RFID读写器

　　ThingMagic-Vega是一款车规级RFID读写器，它通过了汽车行业标准：TS16949，内嵌高性能M5eUHFRFID模块，满足于恶劣环境作业标准要求，非常适合部署于叉车和各类汽车应用上。