薛峰：先施RFID 墻外開花墻里飄香

深圳先施科技有限公司研發(fā)中心總監(jiān)薛峰博士

薛峰博士首先向與會(huì)聽眾簡(jiǎn)要介紹了先施科技的相關(guān)背景。深圳先施公司（Sense）是一家專注于RFID產(chǎn)品研發(fā)及應(yīng)用的高新技術(shù)企業(yè)，擁有６年專業(yè)從事高速遠(yuǎn)距離射頻電子標(biāo)簽產(chǎn)品研制和開發(fā)的經(jīng)驗(yàn)，并在美國(guó)和深圳設(shè)有研發(fā)中心。先施是EPCglobal組織的高級(jí)成員，產(chǎn)品通過(guò)了美國(guó)FCC及中國(guó)無(wú)線電管理委員會(huì)的認(rèn)證；承擔(dān)了科技部863項(xiàng)目“超高頻（UHF）RFID讀寫器產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化開發(fā)”，也是中國(guó)唯一擁有RFID 射頻芯片核心技術(shù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)企業(yè)。先施的技術(shù)合作伙伴眾多，囊括了Intel、Oracle、BEA、IBM等國(guó)際知名企業(yè)以及北京大學(xué)、香港大學(xué)等重點(diǎn)學(xué)院。

產(chǎn)品體系健全 按需靈活定制

先施公司的產(chǎn)品主要是遠(yuǎn)距離無(wú)源\有源HF / UHF RFID技術(shù)和產(chǎn)品開發(fā)，產(chǎn)品兼容多種通訊協(xié)議，品種齊全，能滿足各種應(yīng)用系統(tǒng)集成的需要；先施公司的RFID產(chǎn)品具有齊全的數(shù)據(jù)通訊接口和豐富的二次軟件開發(fā)接口，能夠按客戶需要開發(fā)特種讀寫設(shè)備和特種電子標(biāo)簽；目前公司的產(chǎn)品向著高度集成和模塊化的方向發(fā)展，是中國(guó)最早開發(fā)出微型模塊式、多功能手持式讀寫器的企業(yè)，也是第一批獲得中國(guó)CMII認(rèn)證的產(chǎn)品；公司的產(chǎn)品70%出口，用于美國(guó)、北美和中東許多大型項(xiàng)目；也是唯一參加GS1國(guó)際組織的中國(guó)－日本－美國(guó)“海運(yùn)線、空運(yùn)線”TLS Pilot EPC應(yīng)用測(cè)試項(xiàng)目的中國(guó)公司。

S1871是先施公司最新研發(fā)出微型RFID模塊，面積大約為名片的2/3大小，具有USB和串口，功耗低，即插即用，現(xiàn)在被一些客戶集成到智能手機(jī)、PDA、筆記本電腦、打印機(jī)等前端數(shù)據(jù)采集設(shè)備，很方便地為這些設(shè)備擴(kuò)充了RFID功能。

先施為客戶設(shè)計(jì)了耐高溫高濕特種電子標(biāo)簽，讀寫數(shù)據(jù)速度快，壽命長(zhǎng)達(dá)10年以上，可適應(yīng)各種物體表面安裝；公司新研發(fā)的野外型移動(dòng)手持式讀寫設(shè)備，體積小、功能強(qiáng)大，外型采用人體工學(xué)原理設(shè)計(jì)，便于攜帶和操作，還具有２D條形碼、高頻RFID等附加功能；公司的高性能固定式、一體化讀寫設(shè)備S1830\S1815是專門為物流管理、商業(yè)流通、智能通和人員管理等多種場(chǎng)合而設(shè)計(jì)的全天候工業(yè)級(jí)產(chǎn)品，采用ABS 工程塑料外殼，具抗干擾、抗雷、防水功能，部分產(chǎn)品已經(jīng)采用先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)供電技術(shù)。另外，除專業(yè)級(jí)的產(chǎn)品之外，先施還有普及型、低價(jià)位的小型化讀寫設(shè)備，可以安裝到墻面或者安置于臺(tái)面上讀寫電子標(biāo)簽，可廣泛應(yīng)用于門禁、圖書和文檔管理等領(lǐng)域。

目前，先施的RFID產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用主要分布在車輛車號(hào)自動(dòng)識(shí)別、道路交通稽查及收費(fèi)管理、車輛出入控制和邊境口岸管理；大型工廠的自動(dòng)化流水作業(yè)線的自動(dòng)控制及自動(dòng)化倉(cāng)儲(chǔ)管理；煤礦人員及生產(chǎn)過(guò)程控制；軍隊(duì)現(xiàn)代物流、集裝箱運(yùn)輸和倉(cāng)儲(chǔ)自動(dòng)管理；技術(shù)監(jiān)督部門高壓貯氣容器的自動(dòng)識(shí)別等。

國(guó)內(nèi)的主要應(yīng)用項(xiàng)目有北京車輛環(huán)保車輛項(xiàng)目、香港地下管道標(biāo)簽、上海公交部分車場(chǎng)調(diào)度管理  武漢鋼鐵集團(tuán)、石家莊鋼鐵公司等公司的大型車輛管理系統(tǒng)，以及一些大學(xué)和政府機(jī)關(guān)的停車場(chǎng)管理系統(tǒng)。在國(guó)外的主要應(yīng)用在：墨西哥的一些州的電子車牌和駕照系統(tǒng)、美國(guó)加州海軍基地車輛及人員出入管理系統(tǒng)、美國(guó)安全注射器庫(kù)存管理控制等。

先施RFID智能交通管理解決方案

1. RFID不停車收費(fèi)停車場(chǎng)管理系統(tǒng)

深圳先施科技公司是國(guó)內(nèi)首先推出超高頻RFID停車管理系統(tǒng)解決方案的公司之一，目前已經(jīng)在中國(guó)、香港、印度、伊朗、臺(tái)灣等地應(yīng)用近5000多套。RFID不停車收費(fèi)系統(tǒng)是一種采取“射頻自動(dòng)識(shí)別車號(hào)車型、遠(yuǎn)距離電子標(biāo)簽卡收費(fèi)、計(jì)算機(jī)管理、閉路電視監(jiān)視及檢測(cè)器校驗(yàn)”的最新穎的自動(dòng)收費(fèi)方式。

停車場(chǎng)管理的車輛用戶分為兩大類：
（一）固定用戶：幾乎每天都要進(jìn)出被管理停車場(chǎng)多次；
（二）臨時(shí)用戶：是指臨時(shí)出入停車場(chǎng)的車輛。

針對(duì)固定用戶，現(xiàn)有的停車場(chǎng)管理系統(tǒng)采用發(fā)月票卡的方法來(lái)減少他（她）們進(jìn)出停車場(chǎng)時(shí)的登記檢查手續(xù)。但目前月票卡大多采用近距離卡，每次進(jìn)出停車場(chǎng)時(shí)駕駛?cè)藛T還必須搖開玻璃窗，把月票卡伸到讀卡設(shè)備前晃動(dòng)幾下，才能使擋桿抬起，允許車輛進(jìn)入。如果使用遠(yuǎn)距離月票卡，只要把月票卡貼在汽車擋風(fēng)玻璃上，每次車輛到達(dá)停車場(chǎng)閘口時(shí)，由遠(yuǎn)距離讀卡設(shè)備判斷可控?fù)鯒U是否抬起，因此固定用戶車輛可以不必停頓。這極大地提高了車輛的通行效率。

先施公司的一體化讀寫器在停車場(chǎng)應(yīng)用中，一套置于入口處，一套置于出口處；當(dāng)車輛進(jìn)入有效感應(yīng)區(qū)，RFID讀寫器和標(biāo)簽進(jìn)行通訊，判斷是否車輛的標(biāo)簽ID是否為有效標(biāo)簽；匹配正確后，道閘放行；

2. RFID汽車智能稱重系統(tǒng)

先施公司的“UHF RFID 汽車智能稱重管理系統(tǒng)”已經(jīng)成功應(yīng)用近100多套。智能稱重管理系統(tǒng)是在汽車稱重管理系統(tǒng)上利用遠(yuǎn)距離RFID技術(shù)對(duì)稱重車輛進(jìn)行身份識(shí)別，身份ID與稱重其它數(shù)據(jù)自動(dòng)采集到稱重管理系統(tǒng)去;大門卡口管理系統(tǒng)對(duì)進(jìn)出廠區(qū)的各種車輛實(shí)現(xiàn)具有自動(dòng)識(shí)別、智能控制、報(bào)警提示、信息記錄、數(shù)據(jù)通信以及查詢、統(tǒng)計(jì)、分析等功能。大大提高了原材料和成品出入庫(kù)計(jì)量管理的效率，預(yù)防了人工操作的漏洞，改善了稱重計(jì)量與運(yùn)輸車輛司機(jī)的工作條件與勞動(dòng)強(qiáng)度，建立起一套高效、準(zhǔn)確、快捷、防作弊的新型稱重管理模式。

汽車智能稱重系統(tǒng)的業(yè)務(wù)流程有兩個(gè)：

1） 車輛隊(duì)列管理
車輛隊(duì)列管理實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)輸車輛隊(duì)列的管理，從而減少插隊(duì)現(xiàn)象的發(fā)生，提高車輛的通行率。自動(dòng)進(jìn)行車輛隊(duì)列管理是通過(guò)車號(hào)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)來(lái)完成。車號(hào)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)主要包括微波射頻卡、閱讀器、射頻電纜、天線和車號(hào)自動(dòng)識(shí)別軟件。每個(gè)運(yùn)輸車輛均安裝有微波射頻卡，每一個(gè)微波射頻卡對(duì)應(yīng)一個(gè)車號(hào)。通過(guò)微波射頻識(shí)別卡可以做到對(duì)運(yùn)輸車輛的自動(dòng)識(shí)別，每通過(guò)一個(gè)運(yùn)輸車輛，車號(hào)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)自動(dòng)為此車生成一個(gè)隊(duì)列號(hào)作為采樣的排隊(duì)序列。采用車號(hào)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)的好處是沒有人員進(jìn)行干預(yù)，作到車輛隊(duì)列客觀準(zhǔn)確。

2） 車輛稱重
稱重準(zhǔn)備就緒后，綠色指示燈亮，同時(shí)擋車器為關(guān)閉狀態(tài)。運(yùn)輸車輛在采樣完成后，稱重設(shè)備處于準(zhǔn)備就緒的狀態(tài)下可以駛?cè)敕Q重設(shè)備進(jìn)行計(jì)量。車輛駛?cè)敕Q重設(shè)備后紅色指示燈亮，車號(hào)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)讀取車號(hào)信息，車輛定位成功后計(jì)量軟件開始計(jì)量，計(jì)量成功后擋車器打開同時(shí)進(jìn)行語(yǔ)音提示車輛駛出汽車衡，并通過(guò)電子顯示屏將計(jì)量進(jìn)行顯示，車輛完全駛出稱重設(shè)備后關(guān)閉擋車器打開綠色指示燈，等待下一次計(jì)量。在計(jì)量的過(guò)程中出現(xiàn)車輛不能定位、車號(hào)不能讀取等情況時(shí)，計(jì)量軟件會(huì)自動(dòng)進(jìn)行語(yǔ)音提示并向監(jiān)控中心進(jìn)行報(bào)警，提示管理人員進(jìn)行處理。在整個(gè)稱重過(guò)程中是完全不需要人進(jìn)行操作的。

3. RFID智能公交管理系統(tǒng)

Sense超高頻RFID智能公交管理系統(tǒng)目前已經(jīng)應(yīng)用到上海、云南、北京公交公司部分車場(chǎng)，可實(shí)現(xiàn)公交車進(jìn)出站信息的自動(dòng)、準(zhǔn)確、遠(yuǎn)距離、不停車采集，使公交調(diào)度系統(tǒng)準(zhǔn)確掌握公交停車場(chǎng)公交車進(jìn)出的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)信息。通過(guò)實(shí)施該系統(tǒng)可有效提高公交車的管理水平，對(duì)采集的數(shù)據(jù)利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行研究分析，可以掌握車輛運(yùn)用規(guī)律，杜絕車輛管理中存在的漏洞，實(shí)現(xiàn)公交車輛的智能化管理，

城市公交調(diào)度管理系統(tǒng)由安裝于各站點(diǎn)固定式遠(yuǎn)距離RFID讀寫器、移動(dòng)的手持讀寫器及車載標(biāo)簽、各線路工作站及市級(jí)交通管理部門工作站組成；配有超高頻RFID識(shí)別設(shè)備的公交車，通過(guò)車載的遠(yuǎn)距離RFID標(biāo)識(shí)卡發(fā)射信號(hào)，能讓交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)在車輛駛近路口時(shí)精確識(shí)別出車輛的身份及公交車的數(shù)量，并根據(jù)規(guī)則確定合理的綠燈開放時(shí)間

4.RFID城市車輛環(huán)保管理

Sense是國(guó)內(nèi)第一家將超高頻RFID智能交通技術(shù)應(yīng)用于環(huán)保檢測(cè)項(xiàng)目的企業(yè)，目前正在北京市應(yīng)用，另有其他幾個(gè)城市的項(xiàng)目正在醞釀中。這個(gè)項(xiàng)目是將先進(jìn)的傳感器技術(shù)、通訊技術(shù)、數(shù)據(jù)處理技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、信息發(fā)布技術(shù)等綜合到有機(jī)地運(yùn)用于整個(gè)交通運(yùn)輸管理體系而建立起的一種實(shí)時(shí)的、準(zhǔn)確的、高效的交通運(yùn)輸綜合管理和控制系統(tǒng)。

城市車輛環(huán)保級(jí)別道路自動(dòng)檢測(cè)控制示意圖

環(huán)保違規(guī)車輛定位及跟蹤示意圖

RFID城市車輛環(huán)保管理的優(yōu)點(diǎn)在于：
1.防止違規(guī)假年檢標(biāo)簽；
2.對(duì)車輛環(huán)保實(shí)際情況全程進(jìn)行測(cè)控；
3.利用超高頻RFID技術(shù)合理安排城市交通資源。

在交通道路上的檢測(cè)主要通過(guò)車牌照相機(jī)、RFID讀寫天線及定位天線以及安裝在道路旁邊的檢測(cè)設(shè)備進(jìn)行。

5.RFID車輛智能收費(fèi)管理

射頻自動(dòng)識(shí)別不停車收費(fèi)系統(tǒng)（ETC）是目前世界上最先進(jìn)的路橋收費(fèi)方式，歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)開始大規(guī)模推廣應(yīng)用——通過(guò)安裝在車輛擋風(fēng)玻璃上的電子標(biāo)簽與在收費(fèi)站ETC車道上的微波天線之間的專用短程通訊，利用計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與銀行進(jìn)行后臺(tái)結(jié)算處理，從而達(dá)到車輛通過(guò)路橋收費(fèi)站不需停車就能交納費(fèi)用的目的。

ETC特別適于在高速公路或交通繁忙的橋隧環(huán)境下采用。實(shí)施不停車收費(fèi)，一方面，可以允許車輛高速通過(guò)（幾十至100多公里），與傳統(tǒng)的人工收費(fèi)8秒出票相比較，不停車收費(fèi)大大加快了高速公路收費(fèi)道口的通行能力，據(jù)測(cè)算，較人工收費(fèi)車道，ETC車道通行能力將提高4-6倍，可減少車輛在收費(fèi)口因交費(fèi)、找零等動(dòng)作而引起的排隊(duì)等候。另一方面，也使公路收費(fèi)走向電子化，可降低收費(fèi)管理的成本，有利于提高車輛的營(yíng)運(yùn)效益，同時(shí)也大幅降低收費(fèi)口的噪聲水平和廢氣排放，并可以杜絕少數(shù)不法的收費(fèi)員貪污路費(fèi)、減少國(guó)家損失，與原來(lái)的人工收費(fèi)和人工電腦收費(fèi)方式相比，實(shí)行不停車收費(fèi)后具有明顯優(yōu)勢(shì)，不僅極大地改善了路上密集車輛所造成的環(huán)境污染，減少車輛阻塞現(xiàn)象，行車更加安全，更為主要的是將大大提高過(guò)橋收費(fèi)效率。

智能收費(fèi)站布設(shè)示意圖

RFID車輛智能收費(fèi)系統(tǒng)按其功能可分為自動(dòng)識(shí)別控制子系統(tǒng)、自動(dòng)判斷型子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)、車輛檢測(cè)子系統(tǒng)、閉路電視子系統(tǒng)和信號(hào)控制子系統(tǒng)等幾個(gè)部分。 

當(dāng)持卡車輛進(jìn)入不停車收費(fèi)車道時(shí)，Sense讀寫器讀取該車電子標(biāo)簽卡上的信息(RFID射頻快報(bào)注：車型、車號(hào)、剩余金額和有效期等)，同時(shí)自動(dòng)檢測(cè)來(lái)車的實(shí)際車型。從車載射頻電子標(biāo)簽卡讀取的信息，以及車型判別設(shè)備所采集到的數(shù)據(jù)均被送到車道控制計(jì)算機(jī)內(nèi)進(jìn)行分析比較，如電子卡中所記錄的車型與設(shè)備所判別的車型一致、卡中車號(hào)不在黑名單內(nèi)、應(yīng)繳金額小于等于剩余金額、車輛通過(guò)時(shí)間在卡的有效期范圍內(nèi)，則該卡被認(rèn)為是有效卡。如前述四項(xiàng)在比較中有一項(xiàng)不符合的話，則該卡被認(rèn)為是無(wú)效卡。若車輛所持RFID標(biāo)簽卡為有效卡，則通行信號(hào)燈由紅色變?yōu)榫G色，通行信號(hào)燈呈綠色直行標(biāo)志，自動(dòng)欄桿抬起；當(dāng)來(lái)車駛離檢測(cè)范圍后，通行信號(hào)燈由綠變紅，自動(dòng)欄桿關(guān)閉。

目前，先施公司的RFID車輛管理解決方案已經(jīng)相當(dāng)成熟，并在國(guó)內(nèi)智能交通方面有了較多的成功應(yīng)用案例；演講的最后，薛峰博士表示，非常希望能與同行專家及有興趣的人士做進(jìn)一步的交流。