【安防知識網(wǎng)】危險物品如果管理不善,自身就存在很大的危險性,而且一旦出現(xiàn)危險品流失,更會對社會和人員造成極大的危害,因此對于危險物品,必須以高度的責(zé)任感,科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶嵤┕芾怼?
RFID是RadioFrequencyIdentification的縮寫。即射頻識別,常稱為感應(yīng)式電子晶片或近接卡、感應(yīng)卡、非接觸卡、電子標(biāo)簽、電子條碼等。RFID射頻技術(shù)可用作于各種惡劣環(huán)境,可識別高速運動物體并可同時識別多個標(biāo)簽,操作快捷方便。RFID的應(yīng)用非常廣泛,目前典型應(yīng)用有汽車晶片防盜器、門禁管制、停車場管制、生產(chǎn)線自動化、物料管理。應(yīng)用RFID技術(shù)實時對危險品進(jìn)行全程監(jiān)控,對于減少危險品引起的危害具有重要作用。
1RFID系統(tǒng)組成及技術(shù)原理
RFID技術(shù)并不是一項新的技術(shù),早在第二次世界大戰(zhàn)中就曾被用于空戰(zhàn)中,以區(qū)別敵機與友機的身份。RFID是一種非接觸式的自動識別技術(shù),可實現(xiàn)雙向數(shù)據(jù)傳輸,它通過射頻信號自動識別目標(biāo)對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù),識別工作無須人工干預(yù)。同時具有條形碼所不具備的防水、防磁、耐高溫、使用壽命長、讀取距離大、存儲數(shù)據(jù)容量大、標(biāo)簽上的數(shù)據(jù)可以加密、存儲信息更改自如等優(yōu)點,其應(yīng)用將給危險品管理帶來革命性變化。
1.1RFID系統(tǒng)組成
一個基本的RFID系統(tǒng)應(yīng)包含3個組成部分:感應(yīng)器Transponder,也稱RFIDTag(卷標(biāo));閱讀器Transceiver,也稱RFIDReader~計算機數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。
1.2RFID技術(shù)原理
閱讀器通過天線發(fā)射一個特定頻率的射頻信號;當(dāng)感應(yīng)器進(jìn)人發(fā)射天線的工作區(qū)域時產(chǎn)生感應(yīng)電流,從而獲得能量被激活,并驅(qū)動感應(yīng)器電路將自身編碼等信息通過內(nèi)置天線發(fā)送去;接收天線接受到從感應(yīng)器發(fā)來的載波信號后,經(jīng)天線調(diào)節(jié)器傳送到閱讀器進(jìn)行解調(diào)和解碼,再由主系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)處理,如判斷該卷標(biāo)的合法性、控制執(zhí)行機構(gòu)的動作等。
RFID系統(tǒng)的讀寫距離是一個關(guān)鍵參數(shù)。影響感應(yīng)器讀寫距離的因素包括天線工作頻率、閱讀器的RF輸出功率、閱讀器的接收靈敏度、感應(yīng)器的功耗、天線及諧振電路的Q值、天線方向、閱讀器和感應(yīng)器的耦合度,以及感應(yīng)器本身所獲得的能量及發(fā)送信息的能量等。大多數(shù)系統(tǒng)的讀取距離和寫人距離不同,寫人距離大約是讀取距離的4O~8O%。RFID應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛,根據(jù)識別距離來劃分為短距離射頻產(chǎn)品和長距離射頻產(chǎn)品。目前應(yīng)用短距離射頻產(chǎn)品的有零售業(yè)、第二代居民身份證等,遠(yuǎn)距離射頻產(chǎn)品多用于交通,識別距離可達(dá)幾十ITI。
2RFID技術(shù)在危險品全程監(jiān)控中的應(yīng)用
2.1基于RFID技術(shù)的危險品監(jiān)控體系組成
2.1.1危險品編碼
危險品編碼是用來識別倉庫中的危險品,每一個編碼對應(yīng)一種危險品,編碼可以逐步完善,最終在危險品領(lǐng)域內(nèi)實現(xiàn)統(tǒng)一。[nextpage]
2.1.2識別系統(tǒng)
電子標(biāo)簽識別系統(tǒng)包括電子標(biāo)簽和讀寫器,電子標(biāo)簽作為危險品編碼載體,通過RFID無線射頻識別技術(shù)和讀寫器之間進(jìn)行電子標(biāo)簽信息交互。目前涉及這部分的標(biāo)準(zhǔn)也已制定,包括電子標(biāo)簽的封裝標(biāo)準(zhǔn),電子標(biāo)簽與讀寫器間數(shù)據(jù)交互的標(biāo)準(zhǔn)。
2.1.3電子編碼中間件
編碼中間件實現(xiàn)RFID讀寫器和后端應(yīng)用系統(tǒng)之間的信息交互,捕獲實時的信息和事件上行給后端系統(tǒng),或下行給讀寫器。電子編碼中間件采用標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議和接口,是連接讀寫器和信息系統(tǒng)的紐帶。
2.1.4監(jiān)控中心數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)
后端數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)作為應(yīng)用RFID技術(shù)進(jìn)行危險品監(jiān)控的重要部分,在實時跟蹤管理中發(fā)揮著關(guān)鍵的作用,主要用于處理危險品的各種信息,包括出廠數(shù)據(jù)、運輸過程中的信息、入庫時將其相關(guān)信息進(jìn)行錄入、出庫后將相關(guān)信息刪除、當(dāng)出現(xiàn)物品進(jìn)入失效期后進(jìn)行報警,同時保存所有這一切操作的記錄并進(jìn)行備份。
2.1.5網(wǎng)絡(luò)信息共享
最終實現(xiàn)生產(chǎn)單位、運輸單位、銷售單位、使用單位、安全管理部門在internet網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下實現(xiàn)信息的共享,便于管理部門實時掌握危險品的實際狀況,一旦出現(xiàn)問題及時采取措施,減少危險品給社會帶來的負(fù)面作用。
2.2RFID技術(shù)在危險品管理中的構(gòu)架
2.2.1在生產(chǎn)管理中的應(yīng)用
危險品充裝后,在每個危險品包裝上都貼有唯一的RFID標(biāo)簽,由安全管理部門對危險品包裝進(jìn)行檢驗,在包裝上粘貼不可逆性的RFID標(biāo)簽,并通過手持式閱讀器對標(biāo)簽信息進(jìn)行識別和數(shù)據(jù)寫入,然后通過計算機將數(shù)據(jù)上傳到安全管理部門的信息管理中心。
2.2.2在倉庫管理中的應(yīng)用
危險品進(jìn)入倉庫后,通過閱讀器將標(biāo)簽信息中的充裝品名、數(shù)量、有效期等信息讀取,根據(jù)倉庫內(nèi)劃分的具有相應(yīng)電子識別碼的不同貨位(其中包括所處倉庫、貨區(qū)、貨架及垛位信息),將危險品放入相應(yīng)的貨架中。這樣,有效地阻止了人為造成的差錯和混淆,大大提高了工作效率。危險品的出庫管理中,在倉庫門口安裝讀寫器天線,當(dāng)有危險品出庫時,可以將危險品標(biāo)簽中的信息讀取到信息管理中心,并通過倉庫的物流部門將其到達(dá)目的地和時間等信息,寫入標(biāo)簽中并上傳到信息管理中心。這樣可以避免危險品發(fā)運錯誤,還可以了解到已經(jīng)發(fā)送的危險品數(shù)量,便于掌握其一切行蹤。
2.2.3在運輸管理中的應(yīng)用
危險品運輸車輛上都安裝GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng),實時掌握車輛的狀況。運輸車輛如果偏出指定路線一定距離或進(jìn)入敏感區(qū)域,信息管理中心會自動報警,后方監(jiān)管工作人員可以遠(yuǎn)程向運輸車輛發(fā)出警告,及時調(diào)整路線。同時,信息管理中心還可以隨時對車輛駕駛?cè)藛T是否存在違規(guī)行為進(jìn)行監(jiān)控,司機如超速或3h以上疲勞駕駛,也會向后方監(jiān)控臺報警。此外,如果車輛一旦發(fā)生交通事故,駕駛員可通過車上設(shè)置的傳感器向后方發(fā)出求助信號,信息管理中心管理人員接到報警后,通過RFID標(biāo)簽讀取所運輸?shù)奈kU品信息,以最短的時間采取救援措施。[nextpage]
2.2.4在使用管理中的應(yīng)用
使用單位應(yīng)實時記錄危險品的使用情況,并將信息上傳到信息管理中心。如果危險品經(jīng)使用后已不存在或已不具危險性,則管理部門可將此危險品從跟蹤管理系統(tǒng)中剔除,但不是刪除危險品的信息,所有的信息記錄都應(yīng)保存?zhèn)浞?,以備查詢。保存時限應(yīng)根據(jù)危險品的級別和實際情況制定標(biāo)準(zhǔn)。
如圖1所示,基于RFID技術(shù)的危險品管理,自生產(chǎn)開始,無論危險品在倉儲中心,還是在運輸途中、最終用戶使用中,相互聯(lián)系的單位都可實現(xiàn)信息的交互,同時安全管理部門可以掌握危險品的一切行蹤。這種方式完善地掌握了危險品流動的全部過程,大大降低了傳統(tǒng)管理流程的消耗費用,提高了工作效率,更重要的是減少了對于危險品出現(xiàn)事故時的反應(yīng)時間,及時采取措施,減小危害。
2.3RFID技術(shù)在上海液化氣鋼瓶管理中的應(yīng)用
作為特大型城市,上海市使用裝載危險品的鋼瓶數(shù)量相當(dāng)大。本次百萬危險品鋼瓶RFID系統(tǒng)采用RFID識別技術(shù),每個鋼瓶擁有唯一序列號,由鋼瓶收發(fā)部門把外部送來的鋼瓶送到檢驗部門進(jìn)行檢驗,合格后把不可逆性電子標(biāo)簽粘貼在鋼瓶上,并通過手持式閱讀器對鋼瓶標(biāo)簽信息進(jìn)行識別和數(shù)據(jù)寫入,然后通過計算機串口把數(shù)據(jù)上傳到數(shù)據(jù)庫管理中心。
為了更清晰的了解每個鋼瓶的情況,便于更完整的管理,在鋼瓶充裝前進(jìn)行再次的檢驗一掃描閱讀一輸入數(shù)據(jù)庫,即整瓶環(huán)節(jié)。當(dāng)鋼瓶進(jìn)行充氣(液)后,將充裝信息包括充裝介質(zhì)、重量、有效期等通過閱讀器上傳到數(shù)據(jù)庫進(jìn)行管理,即充裝環(huán)節(jié)。在充裝結(jié)束后由物流部門入庫,發(fā)貨時由物流人員掃描標(biāo)簽并寫入此鋼瓶要送達(dá)的客戶、目的地以及發(fā)貨時間等信息,上傳至數(shù)據(jù)庫中心,以便隨時跟蹤了解鋼瓶的所在位置、狀態(tài)等情況。電子標(biāo)簽具重復(fù)使用性,可以通過上述流程重復(fù)讀取鋼瓶進(jìn)出來往的記錄數(shù)據(jù),完善的了解全部流轉(zhuǎn)過程,大大降低了傳統(tǒng)管理流程的消耗費用,提高了工作效率。RFID可以快捷地了解每個鋼瓶的流程信息,避免過期、泄漏、偽劣的鋼瓶再被使用,為每個危險品鋼瓶戴上了“安全帽”。系統(tǒng)流程圖如圖2所示。[nextpage]
上海市上百萬裝載著各類危險品的鋼瓶通過RFID進(jìn)行監(jiān)控管理,產(chǎn)生了巨大的社會與經(jīng)濟作用:
1)提高產(chǎn)品的可追溯性,降低產(chǎn)品的召回成本;
2)可以很好地實現(xiàn)鋼瓶防偽,避免假冒產(chǎn)品給企業(yè)和人民群眾帶來巨大的損失;
3)危險品鋼瓶各種信息立即查詢,提高了鋼瓶充裝廠的生產(chǎn)管理水平和工作效率;
4)提高對危險品鋼瓶的全面跟蹤監(jiān)控水平,實現(xiàn)了鋼瓶定期審檢時間報警,保證了人民生命財產(chǎn)的安全。
3目前RFID應(yīng)用存在的問題
3.1標(biāo)準(zhǔn)問題
目前RFID存在2個技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)陣營:總部設(shè)在美國麻省理工學(xué)院的Auto—IDCenter、日本的UbiquitousIDCenter(UID)。前者的領(lǐng)導(dǎo)組織是美國的EPC(電子產(chǎn)品代碼)環(huán)球協(xié)會,旗下有沃爾瑪集團、英國TeSCO等100多家歐美的零售流通企業(yè)。后者主要由日系廠商組成,有日本電子廠商、信息企業(yè)和印刷公司等,總計達(dá)350多家。標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一是射頻識別技術(shù)迅速推廣的基礎(chǔ)。因為只有在行業(yè)內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)達(dá)成統(tǒng)一時,才可能使這項技術(shù)不受限制地在較大的范圍內(nèi)加以推廣使用,使標(biāo)有RFID智能標(biāo)簽的產(chǎn)品在企業(yè)與企業(yè)之間進(jìn)行無障礙流通,確實把這項技術(shù)全面運用起來。因此,盡快確定統(tǒng)一的行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)成為當(dāng)務(wù)之急。
3.2成本問題
RFID技術(shù)可以帶來很多好處,但是目前還沒有廣泛的應(yīng)用,其中很大的一個問題就是成本。實際上,標(biāo)簽只占整個RFID解決方案成本的一部分,實施RFID的成本涉及到許多不同的方面,包括識讀器成本等硬件成本、軟件成本和集成(提供全面的解決方案)的成本。有資料顯示,絲網(wǎng)印刷技術(shù)進(jìn)步,可以使RFID標(biāo)簽成本得到大幅度的降低。同時如果有更多的企業(yè)使用RFID技術(shù),發(fā)揮規(guī)模效益,也可使RFID技術(shù)的使用成本進(jìn)一步降低。[nextpage]
3.3數(shù)據(jù)安全問題
當(dāng)前廣泛使用的無源RFID系統(tǒng)還沒有非??煽康陌踩珯C制,無法對數(shù)據(jù)進(jìn)行很好的保密。主要因為RFID芯片本身,以及芯片在讀寫數(shù)據(jù)的過程中都很容易被利用。此外,還有識別率的問題,RFID對某些介質(zhì)很敏感,比如水、金屬都會影響RFID的識讀,它也無法穿過人體識讀。RFID標(biāo)簽的準(zhǔn)確識別率目前還只有8O左右,離大規(guī)模實際應(yīng)用所要求的成熟程度還有一定差距。不過RFID具有唯一的ID并且這個唯一ID在制作芯片時放入R0M,且讀寫器與標(biāo)簽之間可設(shè)置相互安全認(rèn)證過程,隨著技術(shù)的不斷提高,數(shù)據(jù)安全問題有望逐步得到解決。
4結(jié)束語
RFID作為一項新興技術(shù),雖然還存在很多問題,但是在危險品的生產(chǎn)、運輸、存儲和使用全過程中實行跟蹤監(jiān)控,極大的減小了可能發(fā)生的危害,是其它技術(shù)難以代替的。RFID技術(shù)必將在更多的管理監(jiān)控領(lǐng)域發(fā)揮優(yōu)勢,創(chuàng)造價值。