RFID应用在物流运输中的防盗系统方案

RFID应用在物流运输中的防盗系统方案
1前言
1.1. 物流运输电子防盗背景说明
随着社会经济的发展，物流运输也得到了快速发展，物流运输中货物的防盗、防拆换也成了紧迫的需求。

在传统的物流运输过程中，对于车上货物的安全性问题，由于技术上的局限性，往往缺乏有效的监管，使用传统铅封或其它锁具，由于这些防盗措施很容易被破坏并被轻易原样复制，无法辨识车厢（集装箱、物品柜）是否被打开过，因此实际上无法起到防盗、防开锁的作用，无法对运输物品的完整性进行有效确认，无法避免货物的防盗及人为的换货问题，往往给运输企业在经济上和商业信誉上带来很大的损失。

因此如何通过一定的技术手段和较小的成本，来实现物流运输中货物的监管，成为必须要解决的问题。

射频识别即RFID（Radio Frequency Identification）技术的出现和不断成熟，为物流运输的货物监管提供了技术上的保证。

1.2. RFID技术概要
RFID是一种无线通信技术，可以通过无线电磁信号实现非接触自动识别目标物，其基本技术原理是利用射频信号和空间耦合（电感或电磁耦合）或雷达反射的传输特性，实现对被识别物体的自动识别。

一个完整的RFID系统至少包括电子标签和识读器两部分。

电子标签有耦合元件和芯片组成，拥有唯一的电子编码（唯一识别ID），而且具有一定的存储空间，可写入目标物的相关信息。

RFID识读器（读写器）通过天线与RFID电子标签进行无线通信，实现对标签识别码和内存数据的读出或写入操作。

RFID标签有多种工作频率，每种工作频率和识别距离不同，适合于不同的
应用场合。

常用工作频段有：
1.低频（Low Frequency，30kHz ~ 300kHz）
常用频率有125KHz，133KHz。

这种标签一般是无源标签，识别距离较短，小于1米，受金属影响相对较小，适合低速、近距离应用。

常
应用于门禁系统、动物芯片、汽车防盗器等。

2.高频（High Frequency）
常用频率有13.56MHz。

工作原理与低频标签一样，采用电感耦合。

标签一般为无源，识别距离较短，小于1米，存储容量较大，安全性较
高。

非接触式智能卡常用这种标签，如门禁、公交卡、身份识别、图书
识别等。

目前来说应用最广泛。

3.超高频（Ultra High Frequency）
常用频率有433MHz，868～950MHz，标签分为有源和无源两种。

无源标签一般最大识别距离可到10米，有源标签可到几十米。

这里标签
识别距离较远，识别速度较快，很合适于运输物流、仓储物流、车辆识
别、供应链环节等领域。

受金属、液体等的影响较大。

4.微波（Microwave）
常用频段有2.4GHz，5.8GHz，识别距离较远，受环境因素影响较大，常用有高速公路ETC收费、人员识别、物品跟踪等。

在物流运输领域，通过RFID技术实现运输过程的货物防盗、防拆换货，基本应用原理就是将电子芯片和天线封装成各种形式的标签样式（即电子标签），可以粘贴或固定到被识别物品上。

该电子标签具有全球唯一的识别序号，且该标签具有全球唯一不可复制性，并可写入物品信息，当带有电子标签的物品接近标签识读器一定距离后，电子标签内的信息可通过无线方式被读取，达到物品识别的目的。

而且由于电子标签的全球唯一且不可复制特性，使得电子标签被人为破坏后无法复制还原，从而可以对车厢是否被开锁、物品是否被开封、是否被调换进行有效确认。

本文所描述的物流物流运输防盗方案，采用了超高频的无源电子标签，实现了以较小的成本达到防盗目的。

2系统方案
2.1. 应用场景
在发货地，将货物装车（集装箱、货柜等）后，先使用自带的锁将车（或柜）锁好，让将电子封条（将电子标签封装成传统封条形式）封帖或固定到车厢、货柜的合适位置，该电子封条有一个全球唯一识别码，不可被复制，且是一次性使用。

同时，利用手持机识读器将该电子封条的唯一识别码读取下来连同司机、车辆、货物等相关信息上传并保存到后台的数据库系统中，以便记录（该功能可选）。

封装完成后该电子封条将不能被原样、无损坏拆卸下来。

在运输过程中，如果对该电子封条拆卸，只能将电子封条进行物理破坏，如果车厢、货柜被打开，则电子封条也将被物理破坏而不能复原重新使用，因为不可复制性，因此被破坏后将不可能复制完全相同的标签并封装到车厢、货柜上。

因此可有效对运输过程中车厢、货柜被打开等情况进行有效确认和核查。

在收货方，收货员需要检查该电子封条是否被物理破坏，若完好无损，说明车厢或货柜在运输途中没有被打开过，同时，使用手持识读器读取电子标签内的数据，若采用了无线后台服务器系统，可通过无线网络自动与后台数据库中的数据进行比对，如果没有采用无线后台服务器系统，则可由人工根据事先获取的相关信息与识读器读取的信息进行核对，确认该标签是否是发货时封装的标签，如核对正确，则表明该批货物在运输途中是安全的，没有被开箱，也就不会出现货物被盗或被换货情况，否则，手持识读器会给出告警提示，表明货物运输过程中可能有问题。

对于确认货物在运输途中是安全时，可进行拆封卸货。

2.2. 系统组成
该系统主要包括如下几个组成部分：
1.后台服务器系统（可选）
该后台服务器是运行在客户的运营监控中心硬件服务器上的一套服务器软件，该软件需要7×24小时连续不间断稳定运行，提供发货时相
关数据的采集、保存入库，收货时相关车辆信息的核对、信息下载等。

该监控服务器也可是客户现有的信息管理系统进行相应的功能扩
展，实现对电子标签信息的管理，并与客户的信息管理信息无缝对接。

如果不需要联网对数据进行核对，则可不需该后台服务器。

2.手持移动识读器
该手持移动识读器可读取电子标签内数据，也可以向电子标签写入数据，同时有GPRS无线通信模块，可实现与后台服务器系统的无线通
信，上传数据、下载数据、核对数据等。

3.电子标签（电子封条）
将电子标签封装成传统封条形状，具有全球唯一识别码，且不可复制，施封后不可拆卸，拆卸即毁的特点。

2.3. 系统功能
系统主要功能包括：
1.后台服务器（数据库功能，可选）
后台数据库可保存运输货物的相关信息，如电子标签唯一标识、车牌、司机、货物信息等。

该功能是可选，如不需要进行远程对电子标签
进行自动核对，则可不需该后台服务器。

2.货物信息登记
在发货前，可将车辆、货物相关信息，如司机、车牌号、货物详情等信息写入电子标签，或通过无线网络保存到后台数据库（可选）。

3.收货验证
在收货时可利用手持识读器读取车辆（货柜、集装箱）上施封的电子标签，读取标签的唯一识别码，并读取标签内的详细信息。

如果使用
了后台服务器，则可自动对读取的信息进行核对标签内容是否正确。

如
没有使用后台服务器，则可通过收货方工作人根据已获取的相关信息与
识读器读取的信息进行人工核对，核对信息是否一直。

3相关产品介绍
1.手持移动识读器
本方案使用的手持移动识读器支持UHF/HF射频识别，支持一维码、二维码条码识读，支持GPS,支持300W摄像头，支持GPRS/3G、WIFI、
蓝牙等多种通讯方式，可扩展智能IC卡、Micro SD卡、USB Client、USB Host、RS232等多种接口。

产品主要技术参数：
□处理器：ARM11, 667MHz；
□存储：128M Mobile DRAM, 256M NANDFLASH；
□操作系统：WINCE 6.0 ；
□无线通讯：GPRS/CDMA/3G,WIFI,蓝牙；
□显示屏：3.2英寸,分辨率320*240, 262K色TFT液晶屏, 带触摸
□支持中文拼音输入；支持计算机键盘模拟输入；
□指示灯: 网络指示灯，充电指示灯；
□支持32G MICRO SD卡；
□智能IC卡: 通信协议符合GB/T16649.3；
□产品具有防掉电数据安全保护，在完全掉电（卸下电池及不外接电源）的情况下，数据不丢失；
□打印功能：支持外接热敏打印机；
□条码：识别国际通用一维和二维条码；
□RFID：支持高频(13.56M)和超高频（900M）,900M 读写标签距离大于1米；
□支持GPS；
□支持300W像素摄像头；
□物理接口：高速USB2.0设备端接口，RS232接口，充电接口；
□电池容量：3000mAh,电池充电时间小于4小时；
□操作温度：-10℃~50℃；
□存储温度：-40℃~55℃；；
□提供支持C++与C#的SDK；
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