时间：2023-03-17 17:59:02
导语：在自动识别技术论文的撰写旅程中，学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径，好期刊汇集了九篇优秀范文，愿这些内容能够启发您的创作灵感，引领您探索更多的创作可能。
无线射频识别技术[1]（radio frequency identification，RFID）是一种非接触的自动识别技术， 它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据。在RFID系统工作时，数据碰撞将导致读写器的接收机不能正确而及时地读出数据，从而降低RFID系统的工作性能及其效率。标签防碰撞算法可以实现多个标签与读写器之间的正确通信，其性能决定了标签的识别速度和效率。因此， 标签防碰撞算法是RFID系统中的关键技术之一，其优劣性在很大程度上决定了射频识别过程的时间性能以及识别成功率。
传统的标签防碰撞算法可分为ALOHA算法[2-3]和树形算法[4-5]2类。ALOHA算法是1种完全随机接入的多址接入协议算法，比如：PALOHA算法（随机推迟算法）、时隙ALOHA算法（SA算法）、帧时隙ALOHA算法（FSA算法）、动态帧时隙ALOHA算法（DFSA算法）和分组ALOHA算法等。该类算法在标签试图发送数据时，并不考虑信道当前的忙闲状态，一旦产生数据，就立刻决定将其发送至信道，这种发送控制策略有严重的盲目性。随着用户数量或发送信息量的增加，这种完全随机接入的算法将使信道重叠现象加剧，碰撞概率增大，传输性能下降。
近几年，有学者提出了采用CDMA技术进行防碰撞的方法，其性能有明显改善。文献[6]提出在标签识别过程中，使用码分多址技术，实现一个时隙可以同时传输多个标签。文献[7]提出了一种基于码分多址思想的时隙ALOHA算法，来解决射频识别中的防碰撞问题，此算法的系统稳定范围要大于时隙ALOHA系统，并且当选用的扩频码组阶数为N时，此算法的最大吞吐量可达原时隙ALOHA的N倍。上述2个文献所提到的算法，当标签数量很多时，数据碰撞的概率明显增加，使系统的吞吐量急剧下降，影响了系统的整体性能。基于以上原因，本论文提出了1种改进的基于CDMA技术的防碰撞算法，能够适应大量标签的识别应用，减少了识别碰撞的发生，使系统吞吐量得到明显改善。
1基于CDMA技术的新型防碰撞算法
n×1-1Nn-1（2）由于传统的基于ALOHA的防碰撞算法中一个时隙最多只能正确识别一个标签的信息，所以当标签数目过大时，系统的吞吐率，即正确识别标签数目所占的百分比将会大幅度的降低，所以对于过量的标签，本算法将会采取对所有标签进行分组识别，当标签需要分成2组时（系统识别帧最大时隙数N为256）：nN×1-1Nn-1=n2N×1-1Nn2-1 （3）用上述公式可知n=354，所以当标签数量大于354时，系统将会对标签分组识别。
本文提出的新型算法如下：依据分组帧时隙ALOHA算法，通过此算法的分组规则，完成识别的所有标签的分组。分组帧时隙ALOHA算法的分组规则如下：当标签数量≤354时，无论帧长选择8个时隙还是256个时隙，标签都不分组，按照一个大组来进行识别；当标签数量>354时，帧长选择256个时隙比较适合读写器的识别；当标签数量在355707时，标签分为2组；当标签数量在708～1 416时，标签分成4组更适合信息的传输识别。当标签数量更多时，按照这个规律分成合适的组数再进行识别，详细过程如图1所示。标签分组工作完成后，在每个分组中分别采用码分多址技术，利用其技术的保密性、抗干扰性和多址通信能力，对标签中的数据进行扩频处理并传输。然后读写器端利用码组的自相关特性对不同标签所发的数据进行解调，从而达到防碰撞的目的，进而完成对全部标签的识别，也实现了同一时隙可以传输多个信息的情况。本论文中提到的新型防碰撞算法需要预先在待识别的标签中植入扩频性良好的正交码组，以防止接收端没有办法正确解扩接收，本文选用Walsh序列。该算法可以有效减少图1算法执行过程示意图标签识别过程中的碰撞次数，从而减少了识别时间并且降低了功耗。本论文将分组帧时隙ALOHA算法和码分多址技术相结合，实现在每个分组内可以有多个标签同时进行扩频传输，并且在接收端采用并行接收技术进行多个标签的同时接收。本发明在识别标签过程中，每个组内均为一个独立的识别过程，在分组帧长不改变的前提下，提高了标签数量庞大时的系统性能。有效地减小标签之间的碰撞概率，缩短读写器操作时间，提高吞吐率， 很适合应用于具有较大数量标签的RFID系统中。
2仿真结果
本论文提出了采用码分多址技术的新型防碰撞算法，并仿真了固定时隙数下ALOHA算法的系统吞吐率和本文所提出的算法改进后的系统吞吐量。
RFID系统中时隙ALOHA算法的帧长取值从16个时隙到256个时隙变化，根据公式2，系统吞吐率如图2所示。其中，系统仿真设定的信息帧长F即时隙数设定按2的幂次方递增，即F取值从16个时隙变化到256个时隙，横坐标为标签数N从1变化到500，纵坐标为吞吐率。当帧长设定为256个时隙，标签数量少于256个时，系统吞吐量随着标签数量的增加而增加，直到标签数量达到256时系统的吞吐量达到最大值。随着标签数量的逐渐增多，系统的吞吐量又呈现下降趋势。从图2可以得出2点结论：一、当标签个数接近信息帧长时，系统的吞吐率比较高；二、随着帧长取值的增加，系统对标签的识别性能有明显改善。
本论文提出的基于码分多址技术的新型防碰撞算法选用Walsh序列码，其在对标签的ID号进行扩频处理后，即可实现在同一时刻有2个以上的标签同时进入读写器的识别区域，它们同时发送各自的ID号后，读写器在接收到这些在空间叠加后的信号时也能完整地分离出不同标签的ID号，突破了时隙ALOHA算法在同一时刻不能有2个以上标签到达的限制。此时，系统的吞吐量为（Walsh序列的阶数为r）esucc=∑t=2rt=1N×P（N，n，t）（4）固定时隙数的ALOHA算法的系统吞吐量仿真图和其与基于码分多址技术的新型防碰撞算法的比较仿真结果如图3所示。仿真条件为标签的到达情况符合泊松过程。仿真图3给出了RFID系统的读写器阅读100个标签的识别结果，其中新型算法选用的是Walsh序列，其阶数r取值从2变化到3，固定时隙数的ALOHA算法的信息帧长F取值从32变化到64，横坐标为标签数N从1变化到100，纵坐标为吞吐量。从仿真结果看，在同样的到达率的条件下，阶数越大，算法的吞吐量越高，系统的识别性能有明显改善。并且随着到达率的增加，新型 算法的吞吐量也随着增加，当标签到达量与阶数相等时，系统吞吐量达到最大，但到达量大于阶数时，吞吐量随着到达率的增加而呈下降趋势。这是由于当在同一时隙内到达的标签数量增加到一定程度后，基于Walsh序列阶数r的有限性，选用相同的Walsh序列作为扩频码的标签数量将会增加，此时必然导致碰撞的增加。当选用的Walsh序列阶数为3时，基于码分多址技术的新型防碰撞算法的系统吞吐量可高达3.2，远高于时隙ALOHA的0.368。而且随着Walsh序列阶数的提高，吞吐量的最大值还可以提高，但这会以增加读写器和标签的硬件复杂度为代价，在实际使用中必须根据需求在吞吐量和Walsh序列阶数中作出折中选择。
3结束语
本论文在标签的到达情况符合泊松过程的情况下，利用码分多址技术的多址通信能力，结合分组帧时隙ALOHA算法的优势，创新地提出了一种RFID系统中基于码分多址技术的新型防碰撞算法。理论和仿真实验表明：同已有的标签防碰撞算法相比，本论文提出的新型算法提高了标签数量庞大时的系统性能，能有效地减小标签之间的碰撞概率，缩短读写器操作时间，提高吞吐率， 很适合应用于具有较大数量标签的RFID系统中。
参考文献：
本文提出一种基于频射识别（RFID）技术的车辆自动识别系统，它同时可以实现BRT站台的站牌电子化，智能化。射频识别技术是一项新兴的非接触的自动识别技术，与其它自动识别技术相比，该技术具有识别距离远、速度快以及抗干扰能力强等优点。本文所设计的车辆自动识别系统就是利用该技术来实现对车辆身份的自动识别与信息采集。该方法弥补了传统车辆信息采集中的许多缺陷，方便了对车辆的管理，适应了智能交通系统发展的需要。从乘客的角度来，我们利用无线射频通信，让公交车停在指定位置的停靠点；利用语音播报及LED显示，使站台上的乘客提前知道即将到来的是几路车，具体停靠的站点；我们还利用传感器技术，限制司机所停靠的位置必须是离站点30厘米以内，方便乘客上车。
[关键词]快速公交；射频识别；电子站牌；准确停靠
中图分类号：TU98.4 191 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）29-0292-01
1.研究背景
随着我国城市社会经济高速发展，城市交通堵塞、群众出行不方便问题日益突出，尤其大中城市的交通问题已经逐渐影响到社会正常运营。为改善交通拥挤状况各城市都在大兴土木，道路越修越宽，交通设施占用的城市土地资源越来越多，终有一天会超过城市所允许的最大容量。为避免城市交通陷入拥挤―修路―再拥挤―再修路的恶性循环，2005年10月总理、曾培炎副总理先后作出重要批示，要求各地优先发展城市公交。一时间，“城市公交优先”成为了社会各界关注的焦点。但是，随着城市居民生活水平逐年提高，人们对出行的质量要求也越来越高，经济、安全、舒适、快捷的出行已经成为现代城市居民追求的目标。但从目前的状况来看，我国大部分的常规交通并不能满足人们对出行的要求，公交服务水平普遍偏低。主要表现在运力不足，运行速度不高，准点率低，公交车型陈旧，公交线路不合理，公交吸引力低等。所以，在这种大背景的推动以及世界诸多城市建设快速公交系统的大力影响下，我国各大城市开始把快速公交系统推到了缓解城市交通压力的前台，北京、杭州、天津等地已相继建成，合肥的快速公交已经投入使用，而且在不断的完善中。
射频识别（Radio Frequency Identification，RFID）技术是一种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，识别距离从几厘米到几十米远，而且依据读写的方式不同，可以输入说千字节的数字信息，具有极高的保密性。识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。此外，由于射频识别技术受外界的干扰较小，其识别准确率也比传统的基于视频图像处理技术要高。因此，FRID技术已在世界各地得到广泛的应用，以美国、日本和欧洲为首的发达国家对FRID技术的应用研究已达到相当高的水平，而基于射频识别技术的车辆自动识别系统在我国的研究和应用尚处在起步阶段。
2.设计原理
2.1 设计思路
系统结构：本系统主要由录放系统，LED显示以及射频信号的发射与处理组成。（图1）
首先将准备放音的内容预先录存储到语音芯片中，当站台接收到从公交车发送来的数据后，单片机1根据收到的有效公交车名数据，然后向语音芯片发送对应的语音播放地址，启动语音芯片送出音频信号，语音芯片将音频数据滤波后经功率放大器驱动扬声器播放语音，完成语音播放。同时与单片机2通信，驱动数码管显示相关车辆及停靠信息，从而实现车辆自动识别与乘客引导。
2.2 RF无线通信
典型的RFID系统可分成两个部分。一部分是安装在公交车的发射端，另外一部分就是安装在BRT站台的接受端。有源标识卡不断主动向外发出无线电信号（1秒钟发送3次），并且能够传输较远距离，该无线信号是有编码的，每个标识卡的编码是唯一的。标识卡发出的无线信号如果是在读卡器的有效测量距离内，则该无线信号通过读卡器上的天线被读卡器接收并解码，然后可以通过 TTL232接口将信息发送给单片机进行处理。
2.3 语音录放模块
语音自动播报电路如图，由于需要预录取相关的公交车信息及提醒语句，电路中必须加入语音功放电路。语音功放电路包括：语音芯片、音频功率放大器、扬声器等。本论文选用ISD4002语音芯片和自带功率放大的音响，语音电路接口设计原理图如图2所示。
2.4 LED屏显示电路
单片机驱动LED数码管有很多方法，按显示方式可分静态显示和动态显示，按译码方式可分硬件译码和软件译码。静态显示就是显示驱动电路具有输出锁存功能，单片机将所要显示的数据送出后就不再管，直到下一次显示数据需要更新时再传送一次新数据，显示数据稳定，占用很少的CPU时间。动态显示需要CPU时刻对显示器件进行数据刷新，显示数据有闪烁感，占用的CPU时间多。这两种显示方式各有利弊：静态显示虽然数据稳定，占用很少的CPU时间，但每个显示单元都需要单独的显示驱动电路，使用的硬件较多；动态显示虽然有闪烁感，占用的CPU时间多，但使用的硬件少，能节省线路板空间，本设计采用动态扫描的方式驱动三个级联数码管。对各部分电路进行焊接调试，系统能够很好的识别无线射频的信息，并且LED和语音模块都能正常工作，达到的预期的目标。
3.创新特色
智能公交系统目前正处于迅猛发展时期，市场前景广阔。智能公交系统包含众多子系统，也涉及到很多交叉技术，是一个复杂的大系统。而在所有子系统及其所需功能中，公交车定位和报站系统又是整个公交系统的基础。本设计通过对无线射频技术特点和应用现状的研究，结合我国目前城市快速公交现状以及公交系统智能化的要求，提出一种新型智能化公交自动识别方案。在应用领域，如果一个设计的移植性差就意味着失败，这些可扩展性都是由数字电路系统的特点来决定的，特别是射频接口发射功率、发射频率和MCU 控制程序可以修改，对应不同的系统可以设置不同的程序和参数；系统硬件模块也可以针对不同的系统做相应的修改。
4.应用前景
在世界诸多城市BRT建设的影响下，特别是国务院出台81号文后，国内许多城市开始把发展大容量快速公交系统推到了缓解城市交通拥堵的前台，纷纷开始规划和建设BRT线路和系统。北京市编制了中心城公共汽（电）车线网规划，并首次把BRT作为公共汽（电）车线网的一个功能层次，融入公交线网整体结构中，与常规公共汽车线网以及城市轨道交通线路有很好的衔接换乘关系。杭州开通了首条全长28公里贯穿城市东西走向的BRT线路，并计划2～3年构筑起2至3条快速公交（BRT）线路以形成体系规模。此外，上海、广州、西安、南京、成都、重庆、济南也都在积极筹备建设BRT，有些城市目前已处于可行性研究阶段。
总的来说，国内BRT的建设还处于起步阶段，本设计所提出的BRT公交车准确停靠及乘客上车自动引导系统能够有效解决BRT公交的准确停靠及引导乘客有序让车等问题，大大提高了市民乘车效率，减小了交通隐患。市场前景广阔。
基金项目：2013年国家级大学生创新创业训练计划项目（201310364012）
参考文献
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关键词：RFID技术；信息系统；物流管理
中图分类号：F252 文献标志码：A 文章编号：1000-8772（2012）01-0085-04
收稿日期：2012-01-08
作者简介：邹广宇（1983-），男，天津人，计算机管理员，从事信息系统研究。
一、引言
1.论文研究的背景和意义
到目前为止，随着现代信息的不断发展，智能化和信息化已经被广泛应用到各个领域。目前的自动识别技术主要包括两个种类：条码技术和无线射频（RFID）技术。随着这两种技术的不断发展，自动识别技术已经在全世界具有了一定的发展规模。由于信息量和人们需求的不断扩大，现代的物流行业涉及的种类是很烦琐的供应链结构也相应地变得很复杂，很多时候都是要求远距离的传输，在这种传输中传统的物流方式就存在很大的弊端。RFID技术，最早出现在第二次世界大战的战场上为飞机的一种敌我目标识别出现的。但是由于成本和技术限制等诸多原因，一直没有得到广泛的应用。
2.研究现状
（1）物流信息的研究现状。物流信息管理的发展已有很长一段时间，并且各个地区和国家的发展情况都不尽相同。我们可以在线地对车辆和货物进行信息的追踪和查找，但是这种方式对网站的信息和其他的链接都没有可靠的保障。这种系统可以利用全球卫星定位系统和智能的交通管理系统来对运输货物的车辆进行位置的追踪，从而掌握货物的运输情况，以这种动态的管理方式使得车辆的管理效率得到提高。（2）RFID技术的研究现状。条形码技术可以说最早是由沃尔玛公司开始应用的，从此成为了各个物流行业中的重要识别技术。而现在沃尔玛公司否定了条码技术开始使用电子标签，这充分地说明了RFID技术明显优于传统的条码技术。也预示着RFID技术在商业物流行业中的应用会得到普及，最终取代条码技术。RFID技术在中国作为一种新型的自动非接触式识别技术的发展历史还不是很久，所以是处于刚刚起步的阶段。但是作为一种新型的技术手段，RFID技术还是具有很大的发展前景和空间的。
3.论文研究的主要内容
本文主要是把RFID技术应用到物流信息管理系统中，从而实现对物流全过程的调度优化和控制的动态性。
二、物流信息系统概述
1.物流管理系统的概念及功能
（1）物流系统的定义。物流信息是一个非常广泛的概念，涉及到我们社会经济的任何一个方面，是一个错综复杂的社会系统。从大的材料供应商、批发商到零售商和消费者，几乎都有物流信息系统的身影。现在的物流信息管理系统的主要任务有以下三方面：商品的流动，也就是我们所说的商流；信息的流动，也就是我们所说的信息流；资金的流动，也就是我们所说的资金流。物流信息管理系统的英文名称是 Logistics Information System，以下简称为LIS。LIS的主要组成：计算机软硬件、通信网络的主要设备和人组成的智能人际交互界面系统。（2）物流信息管理系统的主要功能概述。通过计算机技术对数据进行处理，可以向运营商和客户提供相应的共享数据，并且可以加强企业和企业之间的合作关系，形成一种更加优越和完善的供应链网络。
2.物流管理系统的主要结构及类型
一个完善的物流信息管理系完成的主要功能包括：首先对信息进行采集整理存储，然后对有用的信息进行相应的传输和利用。与此同时也涉及到了活动中的每个要素。
3.物流信息管理识别中主要的采集技术
物流信息管理系统主要是将各个环节的物流信息联合到一起，表现出了物流管理系统强大的整合能力。（1）条码技术简介。这种识别技术主要是被应用在计算机的数据的输入与输出。具有很多的优点：可靠性高、成本低并且采集和输入输出的速度非常快。由于这些优点的存在，条码技术目前被广泛应用在国内外的物流行业中。条形码识别技术由于具有非常优越的优点，准确可靠快速的传输，使得它的应用价值非常大。其中条形码的设备主要分为条形码的印刷设备和条形码的扫描设备。（2）RFID识别。射频识别技术，即RFID技术是一种非接触式的自动识别的技术。一个标准的射频识别系统是由三部分构成的：电子标签、读写器和天线。但是由于实际中存在的问题，这种RFID系统好使需要软硬件之间的良好配合才能完成它的功能。
三、RFID技术简介
由于射频的数据保密性非常好，所以目前被广泛地应用在防伪行业中。RFID的主要优点是：具有唯一的UID号码。
1.RFID系统的组成和特点
一个最基本的RFID系统如图1所示，一般包括：标签、阅读器、天线和数据的读写系统。
标签的作用：RFID的电子标签是由耦合元件组成的。上述每个电子标签都具有唯一的UID编码。是标签唯一识别的标识。读写器：读写器是电子标签的读写设备。主要控制数据的读写。天线：主要完成读写器和标签之间射频信号的传递。
如图1所示，一个完整的RFID系统还包括一个中心处理的电脑和应用软件系统。这个系统主要是将读写器上的信息和数据传递到电脑上的数据处理中心进行处理和应用。这也是RFID技术的基本原理。
2.RFID组成部分简介
（1）电子标签。RFID系统中的电子标签是整个系统的数据的载体。通常情况下，一个完整的电子标签主要是由标签元件和天线组成。电子标签与条形码不同的是电子标签可以自动地把自身存储的信息发送出去，它是可编程的，可以适当地改写编程的程序来满足不同情况下的电子标签的需求。（2）读写器。在RFID系统中，负责数据的读写的设备主要是读写器设备。读写器的功能非常强大，通常在系统中它都是独立存在的，也就是说读写器可以单独地对数据进行读写、处理并且显示等。（3）数据的管理系统。完整的RFID系统除了包括最基本的标签、天线、阅读器外，还应该具有一整套完整的数据管理系统。数据管理系统的主要功能是完成数据信息的处理和存储共享。
3.RFID技术的优点
RFID技术的出现，使人们认为RFID技术是条形码的高级形式，但是这种说法是没有什么理论依据的。RFID作为一种新型的非接触式自动识别技术，它在很多方面都优于条形码技术。RFID技术的优点很明显，它不需要光源，并且更加安全。
4.RFID技术目前面临的问题
RFID技术是一种新型的识别技术，它与条形码识别技术相比，发展的历史比较短。所以技术还不是很成熟，目前还存在着许多发展的问题。
四、物流管理系统的需求分析
1.RFID技术的主要应用
随着信息技术的发展，RFID技术也有一定的发展，被应用在许多不同的领域，最主要的应用范围包括：零售、仓储、生产和运输行业。
2.目前物流公司的现状
经济需求的不断增长，市面上有越来越多的物流公司来满足人们对物流的需求。但是很多物流公司的规模都比较小，存在着一些缺点。
3.需求问题的解决
目前的物流企业的规模比较小，标准和网络化都不完善，存在着各种各样的问题。针对这些问题，我们对物流公司有了新的需求问题的解决方案。每个公司都可以发挥它的长处取长补短，互相帮助赢取共同的利益。这种集中管理和共享的方式不仅可以帮助物流公司来提高他们的运输速度，而且还大大地降低了物流中货物运输的成本，减少了不必要的浪费，有助于管理者的经营。
4.RFID系统结构的选择
本文主要用到的数据库是SQL。采用的主要构架是B/S模式。下面分别对这两种技术进行简单的介绍。（1）SQL简介。SQL（Structured Query Language）， 它的意思是结构化查询的语言。SQL这种语言最主要的功能是它可以很好地与各个数据库建立相应的联系并且可以进行很好的沟通。（2）浏览器/服务器（B/S）构架。目前来说管理信息系统主要的构架类型主要包括：主机/终端型、客户机/服务器即所谓的C/S模式、文件/服务型、三层的B/S和多层分布的形式。
这种技术是www技术和数据库技术相结合的结果，是未来数据库发展的主要方向。
B/S模式的主要结构如图2所示：
5.系统成本的分析
我们知道RFID系统主要是由标签、天线和阅读器构成的，所以它的主要硬件成本也是由这三部分构成，这主要是从RFID系统的市场需求来看的。对于物流管理行业来说，这三部分也是主要的硬件投资方式。虽然目前RFID系统的成本略高，但是它带给我们的优点远远胜过了糨的这个不足。
五、系统的总体设计研究
1.基于RFID的物流管理系统的总体目标
物流信息系统主要解决的问题是：（1） 缩短从接受订货到发货的时间；（2） 库存适量化（压缩库存并防止脱销）；（3）提高搬运作业效率；（4）提高运输效率；（5）使接受订货和发出订货更为省力；（6）提高接受订货和发出订货精度；（7）防止发货配送出现差错；（8）调整需求和供给回答信息咨询等。一个好的完善的物流信息管理系统会很好的解决上述的问题。我们最终的目的都是为了提高服务水平并且降低物流运输的总成本。
2.系统硬件产品介绍
本系统设计的是一个基于RFID硬件产品已有的物流管理系统，所以首先对RFID不同用途的读写设备和它们的应用场合作了一下简单的介绍，例如，下面这款电子标签：
本系统选用的电子标签是TI2048，这款电子标签是TI公司新出的一款粘贴式的电子标签。如图3所示：
3.流程分析
（1）物流公司工作的流程分析。每个服务行业的宗旨都是客户至上。对于物流公司来说，也是这样。物流公司的终极目的就是让客户的邮件及时准确并且完整地到达目的地，而且要确保邮件在终点是有顾客签收的。图4所示的是一个顾客返送邮件到收件人的全过程。
4.软件平台和功能设计
Java EE开发平台目前被广泛应用在各种各样的信息化平台的开发中。在目前实际应用的Java EE开发平台中，它主要由两部分构成:第一种是以Spring， Hibernate两个框架为基础核心来构建的，这种类型的应用一般都不要应用服务器的支持，一般在Jetty，Tomcat等Web服务器上就可以很好的运行，这类Java EE应用被称为轻量级的Java EE应用;另一种类型的Java EE则以EJB3. 0为核心来构建，这种类型的应用需要EJB容器支持，一般情况是需要在JBoss，WebLogic，WebSphere服务器中来运行，这类Java EE应用是sun公司官方推荐的Java EE平台，所以它一般情况下称为重量级的Java EE应用。
5.RFID物流管理系统的设计原则
首先，要确保系统具有一定的先进性。这里所说的先进性主要指的是RFID技术所特有的优点。包括它硬件和软件上的优点。利用这些优点可以提高物流管理系统的运行质量。其次，是RFID系统的安全性和可靠性。这里指的是要确保寄件人寄出邮件信息的安全性。邮件属于寄件人、客户的财产，保证客户财产的安全，是物流公司的首要职责。所以安全性和可靠性是很重要的。如果公司没有对安全性和可靠性做出一定的保护，那么出现问题后不仅是客户的财产丢失，更大的损失是物流公司，公司失去了在客户心中的信誉。这种损失有时是无法弥补的。最后是系统通用性和扩展性的设计。通用性和扩展性是各个环节的枢纽，相当于是系统之间的接口。如果企业之间的系统不具通用性，合作起来就会有很多的问题。所以通用性的提高，可以加强企业和企业之间的合作和沟通关系。
6.系统模块设计
本设计中的管理系统软件主要由8个模块构成：系统的设置模块、运单的管理模块、专线管理模块、车辆的管理模块、办公环境管理模块、报价管理模块、客户资料管理模块、射频卡片管理模块。
六、总结与展望
1.总结。本文设计是基于RFID技术的物流信息管理系统。硬件设备包括电子标签和阅读器设备。软件部分主要是由web服务器和基于Java EE 和SQL Server软件平台来实现的管理系统。本系统的最大的创新点是：将RFID技术与物流管理系统相结合。这个创意的最大优点是增强了企业和企业之间的合作关系，确保货物运输过程中的准确性和安全性，降低了物流行业的运输和管理成本，不仅给客户提供了良好的服务，而且还在很大程度上提高了物流行业的经济效益。
2.展望。目前中国的RFID技术还处于刚刚起步的状态，RFID技术的应用还不够完善， RFID技术的物流管理系统的成本较高，造成了RFID技术物流管理系统普及的困难。条形码技术还会在很长一段时间内占据着识别技术的主要市场份额。但是RFID技术作为一项新技术，具有巨大的发展空间和非常广阔的前景。由于时间和实验的条件有限，本文的设计还存在着很多不足的地方，还有很多物流管理系统的方面没有涉及到，需要在今后对此系统进行不断的完善。主要包括：
一是可以将GPS模块应用导系统中。GPS目前已经在很多国家中被使用，但在中国还是很少使用的。利用GPS的定位系统，我们可以对丢失的邮件进行定位，然后搜查。这样可以大大的减少不必要的损失，提高系统的安全性。
二是物流管理手机平台的应用。随着技术的发展，目前有很多系统都支持手机平台。时代的需求，人人都有手机，手机成了必备品，所以把物流管理系统应用在手机平台，这样方便客户对物流行业运输的需求。提高了管理和查询的效率。
三是RFID技术在邮件分拣中的应用。RFID是一种非接触式的自动识别技术。所以我们可以利用这个优点来对邮件进行快速的分拣。这样，手持分拣设备，就可以对邮件进行识别和信息的显示。
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关键词：CPU卡；红外线体温测量技术；通用接口
中图分类号：TP393 文献标识码：A文章编号：1007-9599(2012)02-0000-02
Automated Access Control System Application and"Hardware Plug-ins" Proposed in Library Management
Shen Lei
(Huazhong Normal University,Xiangyang441200,China)
Abstract:In order to solve the gates can not be quickly closed,we can take advantage of through-beam photoelectric sensors:the most before the start of a credit card when the gates open,this person walked into the gates;this time the speed of light blocked off,the sensor can quickly identify and access to remain open;when out of the access control system, which will immediately shut down.
Keywords:CPU card;Infrared temperature measurement technology;
Common interface
华中师范大学在新的一年里采用了全新的“校园一卡通”，相应的新图书馆引进了新的门禁系统，二者的相互结合大大减少了人力物力财力，以往还需要一些工作人员检查学生证，现在完全不必要了，大大可提高了进出图书馆的效率。下面将就此谈谈自动门禁系统的应用及对图书馆管理所发挥的作用和相应的改进以及“硬件插件化”的提出。
一、一卡通――“学生的校园身份证”
在讲图书馆门禁系统之前还要先说说进出图书馆的身份识别证明，即校园一卡通。华中师范大学的“校园一卡通”采用的是目前最先进的CPU卡，是师生在校内消费和身份识别的载体。
学校采用的是非接触式CPU卡，是一种真正意义上的“智能卡”。它将一个集成电路芯片镶嵌于塑料基片中，封装成卡的形式，外形与磁卡相似。卡内集成电路中包括中央处理器（CPU）、只读存储器（ROM）、随机存取存储器(RAM)、电可擦除可编程只读存储器（EEPROM）以及片内操作系统COS等主要部分，犹如一台超小型电脑。这种卡具有很高的数据处理和计算能力以及较大的存储容量，因此应用的灵活性、适应性较强。加之在硬件结构、操作系统、制作工艺上采用了多层次安全措施保证其极强的安全防伪能力，已经成为对数据安全有保密性的特殊敏感场合的最佳选择，如金融信用卡、手机SIM卡等。加之校园卡须具有身份识别功能，要求具有数字签名功能，CPU卡能够很好地实现密钥管理系统的各项功能指标，因此确定在”校园一卡通”系统中校园卡采用非接触式CPU卡型也在情理之中。
依托校园网络的应用系统，在学校范围内，凡有现金、票证或需要识别身份的场合均采用一卡来完成。校园卡将逐步取代以前的各种证件如食堂卡、借书证等的全部或部分功能，具有个人消费、充值圈存、图书借阅、身份识别及其它业务，以后将逐步扩大使用功能，建立成为个人的综合信息平台，实现“多卡合一、一卡通用、一卡多用”。
提高管理水平和工作效率,方便师生工作、学习、生活。及时的信息更新，动态的了解所有人员的情况；实时的统计及报表生成，对管理者宏观掌控上提供依据；多种途径的信息查询及圈存机的使用，方便自助缴费，提高效率。
以校园卡片为信息载体，促进各项管理工作及信息的整合与共享，为进一步实现数字化校园打下基础。
使用校园卡将为广大师生员工的工作、学习、生活带来方便，使学校的各项管理工作高效、便捷，既实现了对师生员工日常活动的管理，又为教学、科研和后勤服务提供了重要信息。同时，校园“一卡通”系统又是数字化校园的重要组成部分，是数字化校园中信息采集的基础工程之一，对学校的管理和决策支持具有重大意义。
二、自动门禁系统
整套自动门禁系统(包括设备)由两部分组成，一部分为物理设备，即持一卡通进出的闸机，而另一部分则是安装在计算机上的软件产品。而软件产品分两部分，一部分是闸机监控软件，它安装在闸机监控电脑上，主要用来设置闸机的工作参数，控制闸机的运行、停顿、监控进入人员等。另一部分是用于更新数据库信息及进行统计报表的软件，它主要是用来更新数据库中的读者信息，包括借书还书记录，以及生成、打印报表、图表等。所有门禁闸机均可与图书馆自动化管理系统联网连接，数据由门禁管理机集中管理，并及时反馈到图书馆自动化管理系统上。
三、门禁系统工作流程
（一）读者持证由闸机刷卡自动读识，自动门禁系统只需读取卡中的有关数据与读者数据进行有效性校验，有效卡则闸机开门放行，无效卡则闸机关门禁止通行。，同时生成进馆记录并传送至后台主数据库(具体工作流程见下图)。
（二）在硬件工作的同时，门禁软件系统根据实时采集进馆人员数据，产生详细进馆记录按照要求(如读者类别、单位、时间等)生成统计报表和统计图，同时也可用作图书馆职工考勤，同时系统能自动存储各种历史记录及报告，并可随时打印。
四、缺点与不足
当然我们学校的图书馆的门禁系统还有其不足的地方，首先是比如前面一个人刷卡之后需要相当长（至少五秒钟），在这段时间里至少可以允许一个人进去。要是一般学生只是为了偷懒还好，要是社会人员就可能带来不必要的麻烦。但是如果时间太短又可能夹住前一个学生，也不好；因此要是能设置一个能够自动识别前一个人是否进入的装置就显得很有必要。
比如我们可以利用对射式光电传感器：最开始前一个人刷卡这时候门闸打开，此人走进门闸；这时候人把光速挡着，传感器能迅速识别并使门禁持续开放；当人走出门禁系统的时候，这时候就会立刻关闭。这样就能既让持卡人有充分的时间进入，又能避免无证人进入的弊端。
另外我们都知道冬季是传染病，特别是感冒的高发期，而华师的图书馆是开放空调的，在温度为二十五度的温暖环境中细菌病毒传播的速度是非常快的。因此在感冒高发期适当的限地一部分患有重感冒的学生进入图书馆也是非常必要的。基于此，我们可以在门禁上安装一个红外线体温测量仪，快速统计进入门禁系统的时候学生的体温，就能详细了解学生的身体健康情况，从而判定学生的是否应该被允许进入图书馆学习；如果身体不适合此时系统可以发出“同学请注意身体，多喝水，必要时看医生”之类的话，更具有人性化的管理。还可以把数据传到校医院帮助医生做出决策，保证学生健康。
同时最近图书馆老是丢笔记本电脑，我们同样也可以在入馆的时候在笔记本上贴上一个条形码，同时扫描一卡通和笔记本上的条形码，当出馆的时候我们要求每一台笔记本和条形码都要扫到门禁系统，这样和之前的匹配，要是一样的话就放行。这样应该可以在一定程度上降低偷窃行为的发生。如此应用不胜枚举。
五、“硬件插件化”的提出
从以上的分析我们不难看出CPU卡、智能门禁系统种种高科技给图书馆的管理带来了很大的方便，但同时也有很多地方需要完善。这些现在看起来的缺陷并不能完全归咎于当时的设计门禁系统的工程师，因为谁知道后续还有这么多问题存在？谁也不可能面面俱到。因此，我们提出了一个类似浏览器有很多插件的的“硬件插件化”的概念。我们都知道在著名的google浏览器有Chrome Webstore,在这个里面有各种丰富多彩的插件供我们选择，从而使浏览器的应用更加丰富，玩起来也更有趣味；同样的我们为什么就不能在硬件上也做同样的改进呢？我们的工程师可以在前一代产品的生产上面做出一定的通用接口，为下一代的产品更新提供方便。比如，我们学校的图书馆可以自动识别是不是有学生忘记借而无意识地把书带走了，但是其自动报警功能不够形象化，但是如果设置成“请检查是否拿错了书”之类的就有趣多了。其他的情况可以如“请通过”，“非本馆读者”，“重复刷卡”，“挂失卡”“欢迎下次再来”等，对非法闯入者予以声光告警提示。但是我们学校原来的硬件上面没有相应的音响设备，所以做起来非常艰难，如果我们之前留下了一定的通用接口，那么一个花费只需要几十块的音响就可以装上去了，同时再写入相应的软件即可，因此只需花很少的钱就能达到很好的效果。而在工程实施上，智能报警程序是最简单的，很容易写，只是要对触发这个报警的条件规定好，不能乱报、误报。写报警程序的好坏对设计工程师来讲，没有太大必要，但对用户来讲很必要，直接关系到用户对产品品质的认可，因此从这一方面来说还是很重要的。同样的上面的红外线快速测量体温，自动识别是否有人未刷卡而进入都可以通过之前留下的通用接口来解决；显得非常方便。而且，我们可以看到以上的一些基于图书馆门禁系统的改进举例在不同时期可以安装不同的应用，如：一般而言只需在冬天感冒高发期才有必要安装红外线设备，等等。
可以看出如果我们能实现“硬件插件化”，产品在更新的时候就可以减少很多的花费，这样就更有利于产品的更新换代，也更能减少社会资源的浪费，节省了大量的人力物力财力。虽然现在的工业上的接口很多是通用标准的，不同的接口连接也有相关的通信协议和转换器件；但是毕竟还有很大一部分没有能够实现这种统一接口，如果我们能进一步推动统一接口，进而在这方面能达成统一共识相信一定能带来一场产业性的革命。
参考文献：
[1]顾.CPU智能卡记次消费系统设计与实现.苏州大学.电子与通信工程硕士论文,2008
[2]李明金.人体温度高精度测量与显示技术.南京理工大学.光学工程硕士论文,2010
[摘 要] RFID技术在冷链物流中的应用越来越受到重视。论文介绍冷链物流、RFID技术的概念以及基于RFID技术的冷链温控系统的工作原理,说明了RFID技术应用于冷链物流温控管理的必要性,并用实例说明。
[关键词] 冷链物流 RFID 温控管理
一、什么是RFID技术
RFID射频识别是一种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,识别工作无须人工干预,可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签,可以透过外部材料读取数据,操作快捷方便。此外,储存的信息量也非常大。
最基本的RFID系统由三部分组成:标签(Tag),阅读器(Reader),天线(Antenna)。标签进入工作区后,接收阅读器发出的射频信号并获得能量进而发送存储在芯片中的有用信息,或主动发送某一频率的信号;阅读器读取信息解码后,传至后端的信息系统进行数据处理。
二、“冷链”的概念
所谓冷链物流泛指乳制品产品、其他生鲜食品、 园艺品、生物制品等在生产、贮藏运输、销售,到消费前的各个环节中,始终处于规定的低温环境下,以保证物品质量,减少物流损耗的一项系统工程。它是以冷冻工艺学为基础、以制冷技术为手段的低温物流过程。
三、RFID技术应用于冷链物流温控管理的原因
冷链物流包括对货品的冷藏(冻)加工、冷藏(冻)存储、冷藏(冻)运输及配送、冷藏(冻)销售四个部分。
其中,运输和配送过程中,由于环境因素复杂,涉及面广,技术要求高,所以因货物温度发生较大变化而变质的风险也最大。冷链物流企业只有建立完善的冷链物流温控系统,才可降低风险,节省企业运营成本。
中国政府强制性监管,要求推进食品放心工程。根据食品安全质量控制HACCP体系的要求,原料采购除了对保质期、外包装、食品外观等外,还对食品的内部温度严格要求,需对其温度实现实时监控和记录。为确保注射前疫苗质量,2005年国务院颁布了《疫苗流通和预防接种管理条例》。条例规定疫苗等生物制品从制药厂成品仓库到给有关人群接种的冷链储存和运输过程中,保留其温度的监测记录。因此,为保证物品从生产企业到接种单位运输过程中的质量,需要一套严格的温控功能的冷链物流系统。
将RFID技术引入到冷链物流中,恰好可以很好解决此问题。带温度传感器的RFID标签数据存储量大,可重复使用,使用成本低,在30米～100米内远距离读写。通过RFID标签,可以监控到一个集装箱内不同包装单位的不同温度,可连续记录温度变化的数据和相应的时间记录,可以准确掌握冷链管理中最重要的运输途中的温度变化。RFID还可扩展为由企业或者联盟建立覆盖全冷链流程的冷链检测中心平台。由此,RFID技术的冷链温度监控系统利用实时监控可以确定药品环境温度是否超标,减少不必要的损失,为构建完善的冷链物流系统创造了条件。
四、基于RFID技术的冷链温控系统的工作原理
基于RFID的冷链温控系统的工作方式如下:
1.将RFID温度监测器放入物品包装或货箱中,监控器按照系统预定的时间间隔周期性地记录测量到的温度定时写入RFID标签的芯片中
2.当RFID标签接收到读写器天线信号时,将温度数据传送给安装在仓库、配送中心等各节点的读写器,各个温度监测点的数据通过网络上传至数据中心存储和处理,最终汇总至中心数据平台,实现高效的冷链温度监测管理。
3.企业或联盟成员通过口令获取相关数据,实时监控某物品的温度变化,并可实现预警管理,同时提供便捷的查询服务。
五、RFID 技术实现温控管理的具体实例
RCG宏霸数码科技(北京)有限公司推出的“RFID冷链温度管理系统”就是通过先进的RFID技术及温度传感技术的有机结合来实现的。在需要恰当的温度管理来保证质量的生鲜食品和药品的物流管理中,将温度变化记录在带温度传感器的RFID标签上或通过GPS及温度传感功能的终端结合的无线通讯技术上传到冷链物流管理系统,对物品的生鲜度、品质进行细致地、实时地管理,可以实现食品流通过程中的质量监控问题。
2005年法国的葡萄酒协会对澳大利亚的葡萄酒供应商的葡萄酒的质量产生质疑,认为是澳大利亚产葡萄酒质量有问题,味道过酸。澳大利亚供应商为证明葡萄酒质量没有问题,在葡萄酒包装里加入了带温度传感器的RFID标签,发现葡萄酒包装内的温度在货船经过赤道的一段时间内超过了30℃。由此证明了葡萄酒味变酸是运输过程中发生的,不是酒本身的质量问题。国际的冷链物流更需要一个由企业或联盟建立覆盖全冷链流程的冷链监测中心数据平台。
参考文献:
论文关键词：RFID，图书馆，变革
图书馆RFID智能管理系统，以全新的读者服务理念和文献管理模式为先导，针对图书馆服务工作和文献管理的实际需要以及存在的问题，以新兴的RFID电子标签识别技术为基础，对馆藏文献的排架提出全新的定位和排架理念，采取读者、文献、书库书架的一体化RFID标识，从而构架起计算机信息和馆藏文献、读者服务之间的更为方便、高效、便捷的管理体系，全面实现图书馆文献管理的智能化、高效化。
1 什么是RFID
1.1 RFID技术特点
RFID是Radio Frequency Identification的缩写，即射频识别，俗称电子标签，是一种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，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。RFID系统由两个基本器件：一个询问器(或阅读器)和很多应答器(或标签)组成，是一种简单的无线系统，可识别高速运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便。它的出现大大改变了图书馆的传统服务模式。自助借还、高速盘点、快速查找、定位、顺架、分拣均可实现。
1.2 RFID的分类
RFID按应用频率的不同分为低频(LF)、高频(HF)、超高频(UHF)、微波(MW)，目前应用于图书馆的一般有高频和超高频。
高频RFID标签典型工作频率为13.56MHz,一般以无源为主,标签与阅读器进行数据交换时,标签必须位于阅读器天线辐射的近场区内变革，阅读距离一般情况下小于1米。由于天线较长,标签面较大,容易被人发现，但防干扰能力强,读错率少, 读写速度相对较慢。
超高频标签的工作频率在860~960MHz之间,可分为有源标签与无源标签两类。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。阅读器天线辐射场为无源标签提供射频能量,将无源标签唤醒。相应的射频识别系统阅读距离一般大于1米,典型情况为4~6米,最大可达10米以上。超高频采用电磁发射原理,因此更容易受到电磁干扰的影响。优点是标签面积较小,夹在书中的隐蔽性较强，不容易被读者察觉，但由于亲水性强,防盗效果会有所影响。
1.3 RFID技术的基本工作原理
RFID技术的基本工作原理是：标签进入磁场后，接收解读器发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息(Passive Tag，无源标签或被动标签)，或者主动发送某一频率的信号(Active Tag，有源标签或主动标签)；解读器读取信息并解码后，送至中央信息系统进行有关数据处理。一套完整的RFID系统, 是由阅读器(Reader)与电子标签(TAG)也就是所谓的应答器(Transponder)及应用软件系统三个部分所组成。
2 RFID图书馆管理系统组成
图书馆RFID智能管理系统分为“两个平台，十个子系统”，各子系统通过网络实现数据共享，并通过SIP2协议接口模块实现与图书馆其它管理软件的无缝链接，实现数据的共享与交换。
2.1 图书馆RFID管理平台
图书馆RFID管理平台由电子标签转换子系统、馆员工作站子系统、图书盘点子系统、监控中心子系统四个部分组成。
电子标签转换子系统：实现对图书标签、借书卡标签的关联与注销，架标、层标的注册与注销功能。图书电子标签通过关联，与图书信息进行绑定，完成流通前的处理操作；借书卡标签通过关联，与读者信息进行绑定，完成读者注册工作；架标、层标的注册为图书管理单位设置，完成图书典藏管理的准备。同时提供图书查询、读者查询、RFID标签打印、日志查询功能。
馆员工作站子系统：包括流通工作站、标签转换和图书检索工作站，为图书馆工作人员日常图书借还、续借、检索等提供方便。
图书盘点子系统：包括推车式移动盘点和便携式盘点。实现对图书的顺架、盘点、上架、倒架、剔旧功能，同时提供对图书、书架的查询与定位。
图书安全监测子系统：对借阅图书进行合法性检测，当发现没有办理借阅手续的图书时，自动进行声光报警。
监控中心子系统：实现对RFID设备工作状态的实时监控，记录报警日志并控制RFID设备的运行；同时通过连接现场摄像头，实时监控现场情况。
2.2 图书馆RFID服务平台
图书馆RFID服务平台由五个子系统组成，分别是室内自助借还子系统：实现图书的自助借还与续借功能；室外自助还书子系统：实现图书全天候自助还书与续借功能；自助办证子系统；Web子系统：实现图书网上查询功能，同时图形化显示、定位图书所在位置；SIP2接口子系统：实现与我馆自动化图书管理系统的无缝链接，系统总体结构如图1所示：
图1 系统总体结构
3 RFID给图书馆带来的变革
RFID应用于新型图书馆后，构建以RFID无线射频识别技术应用为核心的图书馆RFID智能管理系统管理与服务模式，将从根本上改变图书馆服务现状。将在新的馆舍布局、新的馆藏文献资源管理与读者服务理念将迎来图书馆现代化、人文化、智能化的公共服务形象。
采用RFID智能管理系统，将在图书流通领域实现以馆员为主的服务模式向读者自助服务模式的转型，将会给纸质图书流通业务带来革命性的变化和服务水平的提升和跨越，自助借还、高速盘点、快速查找、定位、顺架、分拣均可实现，实现图书流通领域的自动化。同时对我们办馆的理念、管理的方式、组织的结构、业务工作的开展也将会产生重大的影响：
3.1加快了流典工作的速度。利用RFID电子标签不仅可以查询书目信息和借阅信息，更可以追寻特定馆藏资料在图书馆中的准确位置变革，使读者能很快的找到所需图书。同时排架、上架简单易操作，RFID图书管理系统采用的是架位码排架法，相对于分类排架法简单、易懂，不需要很深的图书分类方面的业务知识，很容易掌握。
3.2图书的查询盘点精准省时，提高了典藏管理的效率。长期以来，传统图书的盘点都是图书馆较为麻烦的工作，但RFID在书库典藏管理方面发挥出独一无二的优势。当书库管理人员在进行图书盘点或顺架作业时，利用RFID远距离读取、批次处理的特点，无需将书一一从架上拿出，只要手持阅读器掠过书架，即可瞬间自动读取大量标签的信息，并对乱架及丢失的情况了然于胸，大幅度减少了追踪查找馆藏资料的时间，提高了查询和盘点的精确度，节省了对人力资源的消耗。
3.3提高工作效率，加强了服务水平。将大量重复、简单的图书借还工作，交由专门设备来完成，减轻了图书借出人员的工作量；一些繁杂的图书顺架、上架、查找工作在设备的帮助下高效率地完成，使流通工作自助化、自动化、简约化，高效化，减少了许多工作环节和人事、业务管理工作，可使我们有精力或把主要精力转向去开展网络信息服务、高附加值信息服务等业务工作上去，有助于完成我馆服务模式的转型，提高我们服务的质量、层次和水平。
3.4提高图书的安全性。现有的图书馆传统磁条防盗性较低，并且随着时间磁条的磁性容易被削弱，容易引起误报和漏报，导致图书丢失。基于RFID技术的图书馆防盗系统将改善这一状况，RFID电子标签的抗污染能力、无屏障读取能力以及内容安全性相对强大，配合RFID防盗系统识别的准确性，将大大减少图书馆图书失窃的状况，确保图书的安全。
3.5提供强大的日志和统计功能。应用RFID技术，将使图书馆自动化管理系统和RFID系统无缝对接，各工作站的信息将被自动记录到工作日志上，报告工作站提供的各种功能统计报告对未来图书馆建设和发展具有重要的参考意义。
3.6图书流通的自助借还，配以管理方式的“一门制”、馆舍空间的“通体式”、“大开间”组成的开放式的服务态势变革，可以极大地体现我馆“以人为本”的办馆理念。同时，馆舍空间呈现出的宽敞明亮、温馨舒畅、自由自主的氛围，必定会增强图书馆对读者的亲和力和吸引力，图书馆的利用率和图书流通率将会有较大提高。
4 RFID应用实践中的问题
4.1 RFID安全门禁系统
目前，由于经费等各种原因，很多图书馆没有做到所有图书使用RFID，基于“条形码+磁条”和RFID系统并存的现实，建议使用磁条和RRID双检测的混合型安全门禁。而且门禁卡会有传统条码卡和校园一卡通，门禁系统建议兼容两种读卡器，使得传统条码卡转换为校园一卡通后能够顺利识别。
4.2 传统磁条转换成RFID电子标签
在不同图书馆应用RFID系统时，会遇到永磁和充消磁两种传统磁条，这时就需要采取不同技术RFID电子标签。对于充消磁的图书馆需将转换RFID标签后的图书进行消磁处理后再上架流通;而使用永久磁条的必须要将其找到取出后再加入RFID电子标签，或者使用不受永磁条干扰的电子标签。否则，传统磁条和RFID会互相产生干扰，影响图书的上架流通。
4.2 书架、图书产生的干扰
金属书架、刊架对RFID电磁波信号会产生屏蔽和反射效果，建议新馆建设可以考虑材质。安装在锡箔纸的图书封面中的RFID标签经常读取困难，可以将其封面取掉，重新装订后再安装RFID标签。同时，很薄的图书在盘点时也经常会影响识别率，随着RFID技术的不断提高，这些问题将会得到解决。
4．3 经费压力和系统转换工作量问题
引入RFID系统，由于电子标签的成本以及配套硬件投入，图书馆必须要充分考虑其巨大经费压力和需要承受的系统转换的工作量。很多馆通常不会一次性把馆藏全部由“条形码+磁条”形式转换为RFID，一般会优先选择部分书库（如样本库）或将特色馆藏文献进行转换，循序渐进地推动。然而，如果新馆落成，笔者认为可以趁搬馆的契机进行馆藏图书的整体转换。
4.4保留人工服务
有些读者并不愿意使用现代技术，相比自助服务，更加信赖人工处理。同时，自助借还机可能会发生网络或系统故障，图书的电子标签损坏、关联错误，图书存在超期罚款等情况，也必须要由工作人员手工处理。
4.5 图书安全性
由于RFID高频磁片体积稍大，隐蔽性差，相对而言超高频磁条隐蔽性稍好，但是也难免被有些读者撕掉变革，从而很难保证图书的安全性。同时，由于采用自助借还系统，没有工作人员监督，图书污损率较为严重。这些，都要靠我们加强宣传和教育，提高读者素质，共同营造良好的图书流通环境。
4.6 RFIU技术和设备的应用对原有工作岗位的变革
RFIU系统的引进，新馆大开间的阅览方式，不可避免会造成图书馆传统的一线流通岗位大幅度减少，流通服务台工作的图书馆员人数减少，而进入图书区上架整架的工作人员会相应增加，因此转岗分流成为必然，这就给图书馆管理部门带来了新的挑战。
5 结 语
RFID技术的引入将改变图书馆传统的服务模式和管理理念，提高图书馆员工作效率，读者的借还更加便捷，更大限度地为读者提供更满意的服务。但是目前由于成本、标准等问题，我国很多图书馆对此技术还处在关注阶段。相信随着RFID技术的日益成熟、成本的不断下降，其优点会更加凸现，在图书馆的应用将越来越广泛。
参考文献
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为更好地贯彻落实总理在政府工作报告中提出的“互联网+”行动计划，2015年5月商务部研究制定了《“互联网+流通”行动计划》。这是首个落实“互联网+”的专项行动计划，其目的在于加快互联网与流通产业深度融合，推动流通产业转型升级，创新服务民生方式，释放消费潜力。[1]这一计划主要面向广大农村，并提出了具体目标。同时，针对总理的报告，不少专家提出了“物联网+农业”的智慧农业发展方向，并预测该方向具有巨大的发展潜力，而农产品电商和农业物联网在五个方面应用明显，其中一个非常重要的方面就是农产品物流。在农产品物流研究中，生鲜农产品物流是十分重要的研究课题，本文对物联网技术应用于生鲜农产品配送的阶段进行研究，尝试解决生鲜农产品配送过程中存在的一些问题。1.生鲜农产品配送生鲜农产品通常是指含水量高、保鲜期短、极易腐烂变质的果蔬、肉类及鲜活水产品。近年来，生鲜农产品产量逐年增长，特别是最近三年生鲜农产品总量每年都在11亿吨左右，超过了农产品总量的一半。配送是整个农产品供应链非常重要的组成部分，这是因为农业生产和流通对自然环境及农产品个体生命特征的依赖性很强，使得农产品配送较工业产品难度更大。而生鲜农产品配送难度尤其大，因其本身具有鲜活性、生产地域性、季节性等特点，加之蔬菜、水产品等鲜活农产品又是日常生活必需品，需求弹性较小，具有产地分散性和消费普遍性等特点，[2]与玉米、小麦等其他农产品配送相比，生鲜农产品配送具有对运输技术要求高、对物流时效要求高、对分拣包装要求高、检验项目复杂等特点。[3]“天津地产蔬菜物流标准化运作体系的构建研究”课题组对我国的一些重点生鲜农产品市场进行了深入调研，发现这些批发市场几乎没有高水平配送体系，没有检验检疫手段和设备，大多只是交易平台，分拣和流通加工过程比较粗放，生鲜农产品特别是叶菜类农产品在这一环节损失严重，几乎占到总损失的50%，按照这个比例计算，生鲜农产品仅配送环节的损失每年就要超过500亿千克。2.物联网介绍1999年，美国麻省理工学院Auto-ID实验室的艾什顿（Ashton）教授提出了物联网（InternetofThings）的概念，当时叫传感网。在2005年国际电信联盟（ITU）的报告中，这一定义和范围已经发生了变化，即发展成了现在真正意义上的物联网概念。物联网概念是在互联网概念基础上，将其用户端延伸和扩展到任何物品与物品之间，即在物与物之间进行信息交换和通信的一种网络概念。[4-5]物联网通过在物品上安装识别装置，通过无线处理设备，实时收发物品所有相关信息，实现完全的信息智能交互。当前，学术界比较认可的物联网定义是：通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定协议把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。[6]因此，一个物联网可以细分为标识、感知、处理和信息传送四个环节，每个环节的关键技术分别为射频识别二维码、传感器、智能芯片和电信运营商的无线传输网络。3.相关研究现状和拟解决的问题在中国知网上，我们以“物联网+农产品”作为关键词，对核心期刊论文进行篇名搜索，截至2014年底，发现了十几篇相关论文，数量较少，但至少可以说明，已有学者对物联网在农产品管理中的应用进行了初步探索；接下来，我们以“物联网+配送”作为关键词，对核心期刊论文进行篇名搜索，只找到了很少的几篇文章，说明有关物联网技术在配送中应用的研究相对较少；进一步，我们以“物联网+生鲜农产品+配送”和“物联网+生鲜农产品配送”作为关键词进行篇名搜索，没有发现类似的文献，说明有关物联网在生鲜农产品配送中应用的研究几近于零。因此，考虑到相关研究的重要性，课题组在这方面进行了探索。课题组在走访调研及对调研数据进行整理分析时，发现了几个比较典型的问题：一是配送属于流通环节，不易监控，是假冒伪劣产品鱼目混珠的重要环节；二是现代化管理手段在农产品配送管理中应用较少，导致生鲜农产品配送效率低下，农产品流通过程浪费严重，成本居高不下，且生鲜农产品在这一环节腐烂变质严重，污染环境；三是作为连接上游生产和下游零售环节的重要纽带，配送环节信息管理的好坏直接影响着物流企业对生鲜农产品物流过程的监控，影响着用户能否方便快捷地追溯生鲜农产品来源。因此，本文引入物联网概念，尝试建立农产品配送环节的物联网构架以解决上述问题。
二、生鲜农产品配送管理中的主要信息技术
随着社会的不断进步，我国农业现代化水平也迅速提高，农产品物流取得长足发展，但由于生鲜农产品易腐烂、数量大、种植区域性等特点，对物流过程要求更加苛刻，尤其是物流过程中的重要一环——配送，传统物流方式很难适应人们对生鲜农产品的品质要求。随着物联网概念的提出，生鲜农产品配送信息化有了新的发展趋势，即向着自动化、网络化、智能化方向演进。这些物联网信息技术主要包括：配送过程追溯和跟踪技术、包装标识识别技术、信息交换和处理技术。[7]1.配送过程追溯与跟踪技术主要包括两个方面，即农产品配送环节的追溯系统和物流跟踪技术。农产品追溯系统包括生产追溯、管理追溯两个部分，但配送环节的追溯主要涉及管理追溯的内容，是供应链管理追溯的研究内容。在农产品供应链管理中，把农产品初加工、仓储、库存以及供应商和客户的数据合并，用标准化的方法和统一的规范对农产品供需、仓储、库存、分销等物流过程进行全程管理。而农产品追溯体系的设计正是在供应链管理的基础之上发展来的，它遵循GS1条码规则，在分拣包装时给生鲜农产品贴上产品唯一码，将产品配送信息与下游供应链系统整合，使消费者可以在终端进行供应链全程追溯，包括产品信息、运输环境、流通环节等消费者关注的信息，一旦买到的产品有问题，即可迅速明确问题产生的根源，在一定程度上保障食品安全。物流跟踪技术主要指3S技术，这里的“3S”是全球定位系统（GlobalPositioningSystem，GPS）、地理信息系统（GeographicalInformationSystem，GIS）、遥感技术（RemoteSenescing，RS）三个词语的英文缩写。全球定位系统、地理信息系统、遥感技术与其他技术集成，可以很好地应用于农产品物流管理。例如，与全球移动通信技术（GlobalSystemforMobileCommunication，GSM）集成，车辆可通过全球定位系统定位，可通过全球移动通信系统发送车辆位置、在途货物相关信息到管理监控中心，监控中心管理员可通过车载系统向驾驶员发送查询、控制及调度指令，实现对配送过程中生鲜农产品的实时监控；与射频识别技术集成，可应用于农产品配送管理系统，实现对物流车辆的集成化可视化管理。2.包装标识识别技术包装识别技术是农产品追溯系统中的重要一环，主要通过数据载体——条码、二维码及射频识别标签，整合物流与信息流，以便配送过程各环节进行数据交换。二维码和射频识别技术是目前主流的农产品配送过程自动识别技术，该技术在生鲜农产品配送管理中的应用极大地提高了生鲜农产品配送管理中数据与信息采集的准确性和效率。条码和二维码是目前农产品配送管理过程中应用最广的自动识别技术，借助这种技术我们可以快速而准确地采集流通过程中的农产品信息。条码和二维码是农产品在基地或初级加工厂加工包装后，由生产线的管理及工作人员将产品配送信息输入系统后自动生成的，然后再将之打印出来贴在包装上。在产品配送过程中，通过读取设备扫描产品包装上的条码及二维码，能够迅速读取农产品所有的配送信息。这样就极大地提高了生鲜农产品配送管理的效率，降低了生鲜农产品配送过程中的运营成本。射频识别是近几年迅速发展起来的自动识别技术，与条码和二维码相比，它具有防水、耐高温、远距离读取、存储容量大、芯片可重复使用等优点。将全球定位与射频识别技术集成使用，对农产品进行动态跟踪，可实现在途货物信息收集和传输，实现实时监控和跟踪。当整车货物通过配送中心或物流站道口时，可以对整车产品进行信息收集，免去装卸过程，避免生鲜农产品装卸过程中的损失，与条形码技术相比，其信息收集效率又有了很大提高。3.信息交换和处理技术（1）无线局域网技术。近几年，网络技术发展迅速，为农产品配送管理带来了极大的便利，物流信息系统通过网络技术将分散在不同地理位置的分支机构、供应商和客户联系起来，使得供应链上的节点信息可以实时交互和共享。无线局域网就是基于这一理念发展起来的，它与条码技术、移动终端技术相结合，应用于农产品物流管理，如电子标签拣选系统、无线终端拣选系统、自动拣选系统等，这些系统可对物流信息进行实时而准确的交换和处理，并将所储存数据与处理结果共享，使生鲜农产品在配送过程中可以更加便利地进行收发、盘点、分拣等工作。（2）电子数据交换技术。电子数据交换（ElectronicDataInterchange，EDI）是指商业合作伙伴间或自身各管理模块间，按照某种标准，在各自的数据终端对规范化、格式化的信息数据进行自动交换和处理，这项技术是农产品物流信息平台建立的基础。对农产品配送过程中每天收发的订单信息进行程序化处理，再通过电子数据交换技术将这些经过编译的交易数据规范化、格式化，然后汇总到数据库，各物流节点也按照同样的格式和规范对数据进行处理，然后进行网络数据共享。农产品种类繁多，品质不一，产地不同，如何高效而准确地进行信息交换和共享，是实现农产品高效配送管理的关键，因此农产品配送过程中的信息处理系统是农产品配送管理的核心与中枢神经。在生鲜农产品配送管理过程中，集成了条码（二维码）技术、射频识别技术、3S技术、电子数据交换技术、网络技术等，实现了物流、资金流、信息流的实时交互和共享，并且可对信息进行实时处理，大大提高了生鲜农产品配送管理水平，方便了用户，降低了社会成本。
三、配送环节的网络结构
1.配送环节与前后各环节间的信息网络在农产品物流日常管理中，配送环节一般是上游与农产品加工企业和生鲜农产品基地相连，下游与销售终端相连，因此物联网的信息传递与交换也基于这种管理中的紧密联系而设计。通过物联网的信息平台，前后环节间的数据交换几乎并不占用宝贵的流通时间，同时政府部门和消费者也可很方便地进行监管和查询。[8]配送环节与农产品物流其他环节间的信息交换如图1所示。2.配送环节内部功能间的信息网络生鲜农产品配送效率除需要配送中心与上游加工环节、下游销售环节进行信息共享和同步管理外，配送中心自身的入库、分拣、包装、出库、盘点等操作环节也同样需要信息共享，只有对每一个操作环节的信息做好记录，到数据平台上，才能对产品进行快速配送与质量溯源。[9]配送环节内部功能间的数据信息平台如图2所示，至于数据库所需的具体内容，接下来将专门进行解释。
四、基于物联网的配送系统设计
1.系统框架根据物联网技术特征与农产品物流配送特点，设计农产品配送系统构架，[10]如图3所示。它主要包括数据采集、数据传输、配送管理三个环节。[11]其中，数据采集主要是通过传感器等无线感知设备获取农产品物流过程中的信息，便于对配送环节的管理；数据传输主要是借助通信网络等基础设施将信息传送到互联网上；配送管理主要是对互联网传输的相关数据进行实时的管理和控制。三个环节无缝衔接，构成了基于物联网的配送系统。2.系统功能设计（1）实时监控。这一功能主要是无线接收设备可以实时接收到全球定位系统的信号传输，并通过以太网将数据传输到配送数据库中心，配送中心管理端发出查询指令，即可定位被查询车辆位置、车辆状况、车内温度、湿度等信息，同时配合服务器中的地图，在地图中显示车辆位置。（2）过程追溯。对于射频识别信息，在农产品流通过程中，每经过一个环节，都会加载该环节信息，如企业名称、产品流通加工记录、产品检验数据、操作员姓名等，无论产品到达任何一个环节，配送中心都可在管理系统中进行查询并监管。（3）路径寻优。系统内配有地图软件和路径优化软件，配送中心在地图上标注订货客户的地点，由系统根据订货量与路径长短，自动计算最优路径。配送车辆在城市进行配送的过程中，系统可实时监控车辆所在的地点和车上的货物量，车辆一旦发现原路径拥堵严重，可及时向管理中心反馈，中心可通过路径优化系统重新安排车辆剩余部分的行驶路线。另外，一旦原订单客户在车辆出发后对订货量进行调整，管理中心也可及时通知该配送车辆，同时对所有配送车辆的运行路线进行重新规划并发出指令，以达到总体配送路径最优。[12]（4）数据管理。传统的物流配送过程由于不能实时操作，一般采取以下处理方式：一是分批配送，配送中心对每天的订货进行一到两次统计，根据统计结果分批安排发货，不能实时根据客户要求进行调整；二是对于突发配送任务，要进行特殊处理，如利用专门的车辆进行配送等。对于物联网配送系统，其数据传输、统计、分析、管理等都是实时的。例如，车辆出发后又有新订单或原订单有变化时，中心可随时通知在途车辆进行调整，从总体上分配所有已经出发的车辆，及时根据车辆位置和订单变化调整配送路线与未出发车辆配载，实现整体配送效率最高，成本最低。配送车辆在货物送达并签收后，会通过车辆配载的终端配送信息采集系统将到货签收通知实时传到总部，客户一旦完成签收，总部的订单状态就会由配送自动修改为配送完成，并对产品配送批次、零售客户签收批次、客户信息等进行同步修正，使产品生产加工、配送、零售的所有信息数据对应起来。3.系统数据库配送中心一般靠近城市，通常是规模化采购，并根据消费地点的客户订单进行分拣和零散配送。另外，农产品生产受气候、地理位置等自然条件限制，一般其产地和初级加工厂距离配送中心较远，在途物流时间较长，运输过程中可能会导致产品变质，因此入库前需要经过严格的检测，为达到前面设计的系统功能，配送环节的数据库应包括配送中心信息、中心工作人员信息、农产品检测信息、配送环节追溯信息四个部分，具体数据项目参见表1。当然，对系统数据库而言，这些信息是最基本的，我们还可根据具体的企业、行业等对数据进行修正，以达到促使系统更有效运行的目的。
五、基于物联网的配送系统应用
具体实践中，为完成整个生鲜农产品物流配送，基于物联网的配送系统主要包括如下几个子系统：1.智能包装子系统生鲜农产品在实际流通过程中，长距离运输多数情况下并不采用小包装运输。这是因为，即使采用小包装，经过长距离运输后也会产生腐烂变质的枝叶，到达物流节点时仍然需要重新清理，所以长距离运输大多采用比较粗犷的包装，甚至没有包装。这样，配送环节的流通加工和包装对物流效率和产品品质的影响就显得尤为重要了。智能包装是指在包装上嵌入自动读取和存储数据的芯片，以便实时存储包装物内与产品内容、品质、运输及销售过程有关的信息，利用物联网技术在配送节点高效地进行数据交换，从而达到提高物流效率的目的。2.智能流通加工子系统流通加工环节是在配送节点对生鲜农产品进行辅加工生产，以提高效率，提高资源使用率，方便用户和促进销售，同时也可提高产品的附加值和配送环节操作的便利性。这项工作主要是品种的组合、黄叶及腐烂部分的处理、清洗、标识制作、称重等，同时配合智能化包装，方便配送管理。3.智能装卸搬运子系统配送环节的装卸和搬运效率直接影响着整个配送环节的效率。这个环节主要包括装车、卸车、移送、堆垛、出入库等操作，根据生鲜农产品类别和装卸搬运要求，其智能装卸系统主要由输送系统、智能搬运车、控制系统、通信系统等部分组成。4.智能仓储管理子系统智能仓储管理与传统仓储的不同之处在于，传统仓储以储存为主要工作内容，而智能化仓储是通过现代化技术，结合库存理论，来实现合理高效的仓储服务，解决生产与消费节奏不一致的问题，减少浪费并保障物流的及时性。在物联网技术下，智能仓储可以做到准确而实时地记录并保存库存信息，自动分配货位，实时盘点库存，实时查询产品位置，汇总各类库存信息，并且可以统计各品类产品的出入库数量和信息，对生鲜农产品需求的季节性和周期性进行预测等。5.智能分拣子系统智能分拣系统是配送中心根据顾客订单要求或配送计划，迅速、准确地将商品从其储位或其他区位拣取出来，并按照一定的方式进行分类与集中的作业过程。自动分拣机一般由输送机械部分、电器自动控制部分、计算机信息系统联网组合而成。它可以根据用户要求及场地情况，根据订单对产品种类、数量、出库时间、用户、地名等进行自动分拣、装箱、封箱等连续作业。智能分拣系统不受气候、时间、人的体力等限制，可以连续运行。同时，智能分拣系统单位时间内分拣件数多，且误差率极低。分拣误差率的高低主要取决于所输入分拣信息的准确性，如果采用人工键盘或语音识别方式输入，误差率在3%左右；如果采用条形码扫描输入，除非条形码印刷本身存在差错，否则不会出现差错。因此，目前智能分拣系统主要采用条形码技术来识别货物。分拣作业基本可实现无人化，建立智能分拣系统的目的之一就是减少人员的使用，降低人员的劳动强度，提高人员的工作效率。6.智能产品可追溯子系统它以产品追溯码为信息传递工具，以追溯标签为表现形式，以查询系统为服务手段，实现对生鲜农产品原料来源、流通加工、仓储及零售各环节的全程监控，并对追溯信息进行整理、分析、评估、预警，完善生鲜农产品流通过程质量安全监管体系。配送是整个物流过程中非常重要的一环，对生鲜农产品全产业链的追溯是保障配送环节生鲜农产品质量的基础，可保障对配送环节信息的全面收集，保障配送环节的可监管性，使配送环节信息更加透明，使生鲜农产品配送行业更加规范。[13]上述几个子模块的有机结合，使物联网技术在生鲜农产品配送中得以实现，推动了生鲜农产品配送的自动化和智能化。物联网配送系统的应用始于生鲜农产品由生产基地和初级加工厂发货的那一刻，尽管货物还没有到达配送中心，但此时配送中心已经可以实时接收到产品在途的一些信息，如气候、温度、车辆状况等，便于配送中心提前安排人员、物资与仓储场地。货物到达配送中心之前，检验人员就已经对产品数量、品种、来源、在途情况等有了一个详细的了解，并对检验所需的设备、材料等进行了准备，货物一旦到达即可马上进行产品检验，并通过扫描产品的射频识别电子标签，记录检测指标和检验结果，根据系统提示判断是否合格，进而安排入库或退货。产品入库、出库、调拨、移库、越库、盘点等各环节操作都是通过射频识别电子标签和传感器进行自动化整批采集的，不需要对单个产品进行扫描，可确保配送中心各环节数据输入的高效性和准确性，大大缩短生鲜农产品配送环节的物流时间，同时确保企业及时、准确地掌握真实库存数据，帮助配送中心合理安排进货并控制库存。
六、结论
关键词：高速公路；电子不停车；收费系统；应用前景
一、引言
目前，我国高速公路收费方式主要分为：人工收费、半自动收费及电子不停车收费三种。人工收费与半自动收费方式为现阶段最主要的收费方式。这两种收费方式都需要车辆在收费道口停车方能完成收费全过程。因此，车道通行效率较低，通行压力巨大，甚至常常引致交通拥堵。基于此，电子不停车收费越来越受到人们关注，也被逐渐运用于收费中。
二、电子不停车收费系统的概念及构成
1.电子不停车收费系统的概念
电子不停车收费（Electronic Toll Collection，简称ETC）系统即车辆不停车地通过收费站点而实现收取过路费的收费系统。ETC系统利用专用短程微波通讯技术(Dedicated Short Range Communication，简称DSRC)，通过收费车道或路侧单元(RUS)与车载单元(OBU)的信息交换，自动识别车辆，采用电子支付方式，自动完成车辆通行费扣除的全自动收费方式。它最大的特点是车辆在通过收费道口时无须停车和减速，可以允许车辆以较高速度通行，从而提高车道通行能力，减少拥堵。
2.电子不停车收费系统的构成
高速公路电子不停车收费系统可以分成两个部分，一部分是前台系统，它的功能是利用自动车辆识别技术完成车辆信息的采集，将采集的车辆、车道等信息通过移动通信网络发送到应用服务器进行处理。数据的承载可以采用GPRS、短消息或CDMA承载；另一部分是后台系统，它的主要功能是根据传送的业务数据在应用服务器完成用户在高速公路上的业务费用的计算、对用户账号进行扣费操作等。
三、高速公路电子不停车收费系统的应用前景
到“十一五”末，我国高速公路里程达6.5万公里。当前，以高速公路为主骨架的，覆盖全国范围的高等级公路网络逐步形成。应用电子不停车收费系统将彻底改变目前收费过程中的弊端，有效提高车辆通行能力。
电子收费系统代表当今最先进的收费技术，也是未来发展的方向，有着广阔的发展前景。与现行的大多数公路收费系统相比，电子不停车收费系统具有以下特点：
1.实施ETC系统可以提高车道通行能力
ETC系统可有效地提高收费车道的车辆通过能力，提高公路利用率。
2.ETC系统可使交通更加安全
收费站的设置在一定程度上影响了交通安全，在收费广场常出现追尾、侧撞或撞物等交通事故。ETC系统避免了车辆排队等候现象，简化了通过流程，从而减少事故隐患。
3.ETC系统可以节省投资运营成本
ETC系统可减少收费工作中的现金管理漏洞，杜绝收费人员错收、漏收、收取假币以及营私舞弊现象；同时，还可减少人力投入，节省人员工资和管理成本，减少新建设施成本，节约土地资源。
4.ETC系统更加环保节能
ETC系统的实施，使交通流运行状况得到改善，车辆在收费站的停车次数减少，排队等待的时间明显缩短，减少了车辆的油耗与排放，解决了收费站附近由于交通堵塞而引起的能源消耗和环境污染等问题。同时，使收费资金的管理走向无纸化、无现金化管理，符合低碳、绿色的能源发展理念，也是我国未来智能交通的发展趋势。
四、结语
国际上，美国、欧洲、日本、意大利、法国及新加坡等国家很早就针对ETC系统的研发技术、工程实施、标准规范进行了深入研究，其中欧洲和日本提出的标准较为成熟，获得了较广泛的厂商支持。在美国、欧洲等许多国家和地区，公路电子不停车收费系统已经局部联网并逐步形成规模效益。
ETC系统以其高效、优质的形象，方便、快捷的特点，可有效缓解城市和公路收费站拥堵等方面的优势，近年来在我国得到迅猛发展。2007年交通运输部先后颁布的《智能运输系统――电子收费》（GB/T 20851）系列标准和《收费公路联网收费技术要求》，进一步加快和促进ETC系统的跨越式发展。目前ETC系统已经在广东、北京、上海、江苏、福建、江西等全国十多个省市得到实际应用，取得了不错的发展，积累了一定经验，为下一步全国快速推广奠定了基础。
参考资料：
1.张毅.组合式收费系统车道子系统的优化设计研究[D].吉林大学硕士论文2006，（05）.
2.赵红英；郑国强；鲍建军.不停车收费系统概述[J].浙江交通职业技术学院学报2005，（09）.
3.付铮.基于RFID技术的高速公路电子不停车收费系统分析与设计[D].北京邮电大学硕士论文2010，（05）.
【关键词】射频识别技术；计算机；物联网；现代物流；应用
The Application of Internet of Things based on RFID Technology in Modern Logistics
Wei Juhong
（Shanxi Environmental Information Center，Taiyuan 030024）
Abstract：In recent years，Internet of Things（IOT）became a research hotspot of computer information technology field.Internet of Things based on RFID has been played an increasingly important role in modern logistics.In this paper，overviewed the development of IOT and introduced the key application technology，such as radio frequency identification（RFID）.The applications of RFID technology in various aspects of modern logistics industry were described.Finally，pointed out the main points need to focus on and the problems need to solve in the development process of Internet of Things logistics.
Key words：Radio Frequency Identification Technology，Computer，Internet of Things，Modern Logistics，Application
1.引言
新一代网络技术——物联网（Internet of Things，IOT）被视为计算机信息领域内又一次重大的发展机遇，物联网技术的开发应用有着深远的意义和巨大的经济价值，必将深刻的改变人类社会的生产和生活方式[1-2]。目前，世界各主要大国都高度重视物联网发展计划，在物联网技术开发应用将对经济的巨大拉动作用的刺激下，国内外掀起了研究开发应用物联网的浪潮。发达国家（包括美国、日本、德国、韩国等国）纷纷出台物联网发展计划，进行相关技术和产业的战略布局，美国更是将物联网定位为确立保持美国国际竞争优势的关键战略[2]。2009年，中国总理在视察无锡时提出尽快建立“感知中国”中心，并在2010年政府工作报告中明确将“加快物联网的研发应用”纳入重点产业，由此中国物联网技术研发应用进入快速发展时期[3-4]。
基于无线射频识别（Radio Frequency Identification，RFID）技术的物联网技术被首次提出时，物流行业被寄予厚望，以沃尔玛为首的西方大型零售商实施“RFID”战略，以期进一步提高效率，创造新的利润增长点，谋求相对于竞争对手更大的竞争优势[5-6]。全新的物联网应用在现代物流中，必然对物流业仓储管理、供应链管理、配送系统智能化、物流信息化等诸多方面产生重要而深刻影响[7-14]。
2.物联网概述
2.1 物联网定义
“物联网”概念由麻省理工学院（Ma
-ssachusetts Institute of Technology，MIT）自动识别中心（Auto-ID Labs）的研究人员在1999年提出后，物联网的概念本身也在不断地变化发展着，直到现在依然没有一个明确的和统一的定义。国际电信联盟、欧盟执委会、中国政府等不同组织、机构都对物联网给出了不同的定义[2，4，15]。总的来看，物联网是在互联网基础上的扩展和延伸，以一定的通信标准、协议为基础，通过信息传感设备，进行信息交换和通信，实现人到人（H2H）、人到物（H2T）和物到物（T2T）的互连，其核心就是实现物体间的互联，实现物体间信息交换和通信。
2.2 物联网发展简介
美国麻省理工学院自动识别中心的研究人员于1999年首先提出了物联网（Inter
-net of Things，IOT）的概念[16]，认为物联网是把所有的物品通过无线射频识别RFID等信息传感设备与互联网连接起来，实现智能化的网络。随着时间的推移和技术的发展，物联网的内涵发生了巨大的变化。
进入21世纪，物联网在世界各主要发达国得到了越来越多关注与研究。美国、欧盟、日本、韩国等国家和国家集团把物联网技术的开发应用视为振兴经济、保持全球竞争优势的关键，纷纷推出自己的物联网发展计划，并制定了详细行动方案，在国家层面推进物联网的有序发展[15，17]。
2005年和2008年在突尼斯、法国相继召开了世界信息峰会和物联网大会探讨物联网技术和未来发展愿景等大量物联网相关议题，指出物联网时代即将到来，并会给世界面貌带来深刻的改变[2，18]。
2009年，国际商业机器有限公司（In
-ternational Business Machines Corpo
-ration，IBM）和信息技术与创新基金会（Information Technology and Innova-
tion Foundation，ITIF）共同向撰写的《复兴的数字之路：增加工作、提高生产率和复兴美国的刺激计划》报告指出[17，19]，通过增加对信息通信技术投资在短期内就能创造大量就业机会。此报告得到了世界各国的广泛重视，进一步刺激了各国发展物联网的热情。同年，在视察无锡微纳传感网工程技术研发中心后，中国国务院总理提出“感知中国”理念[20]，并在2010年政府工作报告[4]中将“加快物联网的研发与应用”明确纳入重点振兴产业，以期加速中国物联网的研究开发和建设。
3.物联网相关技术发展概况
2005年，国际电信联盟（International Telecommunications Union，ITU）物联网报告，在报告中提出了物联网的四个关键性应用技术[2]：无线射频识别技术、传感技术、智能技术以及纳米技术。下面就对排在第一位的无线射频识别技术做一些简要介绍：
无线射频识别（RFID）是一种无需人工操作，非接触式的，利用无线射频识别技术识别目标对象并获取相关信息，并且可在各种恶劣环境中工作的一种的自动识别技术，该技术已被广泛应用于物流等领域。RFID标签存储一个唯一编码来标志现实中的物体，业务流程中产生的与之相关的信息存储在数据容器中，当需要时以该编码作为查询值通过网络获取相关信息[21]。RFID技术可同时识别多个标签、识别速度快，与互联网等技术相结合，就可实现全球范围内的信息共享[22-23]。
RFID通常是由3部分组成[24]：（1）标签（Tag）：由耦合元件及芯片组成，附着在物体上标识目标对象，每个标签具有唯一的电子编码；（2）阅读器（Reader）：读取标签信息的设备；（3）天线（Antenna）：在标签和读取器间传递射频信号。
我国科学家在无线射频识别领域做了较为深入的研究探讨，例如，刘志峰等[25]构建的网络模型，实现了自动化的物品跟踪进程，使产品的跟踪性能得到了优化，安全性能也得到了提高。孔宁等[26]建立的物联网资源寻址的通用层次模型和应用结构模型，验证了模型的有效性和可行性，为物联网资源寻址的相关问题的研究提供了理论依据。
4.物联网在物流领域中的应用
全球物联网研究及建设如火如荼，中国政府大力推动工业化与信息化建设的背景下，我国的科研工作者在物联网领域的研究也开始加速，从基础研究到应用研究都有了新的突破与进展。物联网技术的雏形就是在物流领域的直接应用，对物联网在物流领域的的应用，为这个被称作“第三方利润源”行业的发展，国内的科学工作者做了大量的基础性研究，对物联网物流的进一步发展有着十分重要的借鉴意义。下文将对我国科学家在物联网物流领域的应用研究的做一简单介绍。
王刚等[27]，分析了RFID技术在物流中的典型应用模式，从物流信息系统、方位产品物流业模式、第三方综合物流业务模式、快运业务模式等方面进行了分析。还详尽分析了一种面向物流仓储管理的RFID系统的组成、流程和功能。
王烨[28]，针对时下物流行业运作当中存在的安全问题，介绍了基于RFID技术条件下物联网的优势，以及在保障安全方面的应用。论文指出物联网技术进步对推动物流行业发展所具有的积极作用。
谢勇等[29]，将RFID技术与物联网相结合，利用RFID电子标签作为产品识别的手段，利用物联网来获取入库产品的详细信息并自动生成入库单，针对物流业传统入库管理中存在的两大瓶颈问题——产品识别和产品信息获取，提出了基于物联网的自动入库管理系统的基本原理，对系统的结构和功能进行了分析，利用RFID技术实现了一个自动化入库管理系统，提高了产品入库的准确性和快速性，并通过应用实例说明了系统的优点。
梁家海、王登清、黄志雨等[7-9]，分别从RFID技术在物流业仓储管理中的各流程、各环节中应用；针对现有仓储管理方面的各种问题，构建智能物流仓储管理系统；高效率实现仓储物流的出入库管理及库内作业等业务管理；并对物联网在物流仓储系统中的应用进行了前瞻性研究。
严天宝、廖燕、耿雪霏、赵爱平等[5,10-12]，从物流行业供应链管理的角度，对基于RFID技术的物联网在优化和改善供应链管理各环节中的应用，包括在原材料供应、生产制造、固定资产管理、库存管理、销售、售后服务等诸多方面，研究RFID技术对于优化和改善供应链结构、提高供应链管理绩效、提高供应链的透明度中所起的作用。
陈丰照，阎芳等[13-14]，针对现代物流配送的特点，提出了基于物联网的智能物流配送的系统框架，能有效的提升物流系统效率，并研究了我国物联网物流信息化发展对策。
5.结论
物联网物流的发展前景令人欢欣鼓舞，但是我们应该看到物联网物流依然面临着不少挑战，比如RFID标签成本高的问题[30]，比如相关国际标准的通用性以及国家安全信息安全问题，以及企业商业机密可能被泄露、窃取[28，31]等等方面，可以说物联网物流机遇与挑战并存，需要国家层面加大的政策方面的引导和支持，同时也需要各国科学家共同努力攻克上述问题以及在未来发展过程中将遇到的各种新问题。
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