【文章內(nèi)容簡介】 學物質的廢液，對環(huán)境造成較大的污染。而直接印制法制作RFIDRFID標簽天線不僅高效快速，而且成本低、無污染。雖然印制天線對溫濕度、灰塵等印刷作業(yè)環(huán)境的要求較高，初期設備投資較大，但隨著管理水平和行業(yè)技術的組不發(fā)展，毫無疑問，這種印制方法將成為RFID標簽天線制作最主流的方法。對于RFID標簽表面的制作，通常面層和底層需要印有視覺標識的文字或圖像，如我們的二代居民身份證、校園一卡通、市政交通卡等，面層材料通常為PVC或PET。印刷方式主要有成卡前UV膠印和成卡后印刷兩種。成卡前UV膠印指在完成表面UV膠印后再進行芯片的封裝。這種印刷方式通常為整版印刷(印刷層上的卡片數(shù)與芯片排版數(shù)相等)，印刷完畢后再層壓、沖切成卡。成卡前的表面UV膠印工藝中，根據(jù)普通膠印的工藝要求注意水墨的平衡調(diào)節(jié)，對色序的安排要綜合考慮膠印工藝和不同顏色的UV固化性能，同時也要考慮UV型油墨的工藝要求，調(diào)整好UV燈的功率和固化時間等參數(shù)。RFID標簽的芯片成本高，如果整版的印刷層中有1～2張廢品， 制成卡后芯片的損失是巨大的，通常報廢整版印刷層比丟掉一個芯片的損失還要小，所以成卡前的UV整版印刷對印刷質量的要求很高，要求印刷層的廢品率(包括色差、色斑、污點等)須控制在3％以內(nèi)。但對于普通UV膠印來說，這種工藝水平很難達到。另一種印刷方式是成卡后印刷，也稱單卡印刷，即指在芯片封裝后的單張卡片上完成印刷工序，這是目前RFID標簽表面印刷最先進的印刷方式之一。因為這種印刷方式采用特殊的樹脂版，在印刷過程中不需要使用潤版液，不存在水墨平衡問題，能較好地控制印刷質量，其廢卡率可控制在3％以內(nèi)，這對生產(chǎn)商來說可大大減少芯片的損失，降低生產(chǎn)成本。我國現(xiàn)在使用的單卡印刷設備多為德國和日本生產(chǎn)的無水單卡膠印機。但是，無水單卡膠印機的一次性投資較大，其功能僅限于印刷單張卡片，設備的利用率相對較低。同時，這種印刷方式對印刷環(huán)境、卡體質量的要求也較高?？傮w來說，單卡印刷相對于整版印刷來說，成本較高，但其能降低因沖切位置偏差，大大降低廢品率，總制卡成本會大幅下降。隨著印刷行業(yè)的不斷整合，企業(yè)管理和生產(chǎn)水平的不斷提高，成卡印刷的方式將逐漸走向主流。第二章 RFID技術的應用RFID的應用領域主要有：①物流。物流過程中對物資的全程可視、空間定位與跟蹤、信息自動采集，倉儲應用、港口管理、郵政、快遞等。②零售。商品的銷售數(shù)據(jù)的實時監(jiān)控、質量追蹤、自動化生產(chǎn)。③服裝業(yè)。餐廚管理、品牌管理、單品管理、渠道管理。④醫(yī)療。醫(yī)療器械管理、病人身份識別、嬰兒防盜、疾病治療、特殊藥品監(jiān)管。⑤身份識別。電子護照、身份證、校園一卡通等各種電子證件、⑥防偽。貴重物品的防偽、票證的防偽等。⑦交通。高速路橋的不停車收費、出租車管理、交通運輸流量管理。⑧食品。水果蔬菜、生鮮視頻等保鮮的管理。下面主要具體分析研究RFID在交通、零售和圖書館領域的應用。高速公路自動收費系統(tǒng)是RFID技術最成功的應用之一，也叫不停車收費系統(tǒng)，簡稱ETC（Electronic Toll Collection）。它包括由數(shù)據(jù)采集、車道管理、車道控制機及結算網(wǎng)絡接口、業(yè)主管理和查詢系統(tǒng)這些單元組成。它的工作過程大致是這樣的：車輛駛入自動收費車道的感線圈，RFID標簽產(chǎn)生感應電流，向ETC系統(tǒng)發(fā)出信號，將進站車輛的數(shù)據(jù)信息傳送給收費中心；收費中心將數(shù)據(jù)信息判斷收集來的信息，并將計算結果通過網(wǎng)絡傳送至收費管理中心；收費管理中心處理傳送過來的數(shù)據(jù)，將處理結果即收費標準等傳輸至收費站，收費站對用戶進行自動扣費?！耙敫?，先修路”，便利的交通條件是地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展的先決條件，中國的高速公路發(fā)展非常快，而高速公路收費卻存在一些問題：一是在收費站，車輛繳費需要停車、交錢、起步，至少要用30秒，容易造成交通堵塞，成為交通的瓶頸問題；二是人工收費中存在貪污路費現(xiàn)象，使國家因此蒙受損失；三是所有行駛車輛都要停車再起步，造成時間和能源上的浪費和車輛設備的磨損。這筆浪費在數(shù)量和時間的累積下是巨大的。RFID技術在高速公路上的應用，能夠充分發(fā)揮其遠距離、高速識別的優(yōu)勢，讓車輛高速通過收費站的同時自動完成收費。同時可以解決收費員貪污路費、交通擁堵和資源時間浪費的問題。對于公路自動收費系統(tǒng)，車輛種類型號較多，需要大約4米的讀寫距離和快速度的讀寫速度，所以系統(tǒng)的頻率應該在900M Hz和2500MHz。RFID標簽一般置于車輛擋風玻璃后。因為沒有RFID標簽沒有實現(xiàn)在車輛上的全面覆蓋，現(xiàn)在的方案是將多車道的收費口分自動收費口和人工收費口兩部分，天線架設在道路的上方。當車輛經(jīng)過天線時，車上的被頭頂上的天線接收到，判別車輛是否帶有有效的。讀寫器指示燈指示車輛進人不同車道，人工收費口仍維持現(xiàn)有的操作方式，進入自動收費口的車輛，費用被自動從用戶帳戶上扣除，且指示燈及和蜂鳴器告訴司機收費是否完成，不用停車就可通過，自動欄桿將攔下惡意闖入的車輛。工作過程如圖高速公路不停車收費系統(tǒng)工作示意圖為了模擬RFID系統(tǒng)工作過程，下面以兩輛車為例，用VB設計一個車輛通過ETC通道時模擬RFID系統(tǒng)工作過程的程序。程序中直觀的展示了RFID標簽內(nèi)的車主信息、車輛信息及收費情況。感受其應用帶來的多種功能。首先用數(shù)據(jù)庫Access建立高速ETC車輛信息表，即車主在申請使用ETC射頻卡時的登記信息。用于識別車輛時讀取車輛信息，通過系統(tǒng)對其進行判斷、信息記錄、收費等。如下表再用Access建立一個高速收費信息表。高速收費信息表說明：在車輛通過ETC通道時，閱讀器會對車輛內(nèi)射頻卡進行信息的讀取和寫入。這個信息表的建立，就是為了模仿閱讀器的寫入和讀取功能，在程序運行時能顯示出卡內(nèi)固有信息和寫入信息，同時還有本次識別要寫入的信息。用VB設計出如下界面，用于顯示車輛的相關信息。各相關控件的屬性設置如下表控件名屬性名屬性值Adodc1DatabaseNameD\vb98\RecordSource高速收費信息VisibleFALSEText1DatasourceAdodc1DataField車主Text2DatasourceAdodc1DataField車牌Text3DatasourceAdodc1DataField車型Text4DatasourceAdodc1DataField歸屬地Text5DatasourceAdodc1DataField上站Text6DatasourceAdodc1DataField本站Text7DatasourceAdodc1DataField通過時間1Text8DatasourceAdodc1DataField通過時間2Text9DatasourceAdodc1DataField通過路程Text10DatasourceAdodc1DataField收費Text11DatasourceAdodc1DataField余額Text12DatasourceAdodc1DataField最短時間Check1DataFieldAdodc1DataField年檢用VB連接數(shù)據(jù)庫：，采用“使用連接字符串”的方式連接數(shù)據(jù)源。單擊“生成”按鈕，系統(tǒng)自動生成連接字符串。，所以在“提供程序”選擇Microsoft Jet OLE DB Provider。，“命令類型”選擇“2adCmdTable”，數(shù)據(jù)庫中的表選擇建立好的“高速收費信息”。這樣就完成了數(shù)據(jù)庫控件的連接工作。程序代碼見附表程序設計及運行介紹：當裝有RFID標簽車輛經(jīng)過站點時，通道中的閱讀器會讀取車輛裝載的RFID標簽，得到車輛的車型、年檢情況，同時讀取到車輛的行駛信息，如經(jīng)過站點、通過時間，從而可以判斷是否超速等信息，并根據(jù)車輛的車型、行駛里程對ETC用戶進行自動扣費，同時對RFID標簽寫入數(shù)據(jù)并將新數(shù)據(jù)上傳到系統(tǒng)。整個過程在一秒內(nèi)完成，所以車輛的通過車速可達2030公里/小時，總體通過用時3秒，比人工收費快56倍，減少30秒左右。這個程序中加入車輛的超速判斷功能，根據(jù)通過站點的時間與最高限速所用時間即最短時間的比較，對車輛進行超速判斷。如果超速，可以控制自動欄桿或減速設施，向給駕駛者發(fā)出警告，也會被記錄到系統(tǒng)，再由相關部門進行處理。這個功能在當下應該是非常實用的，因為現(xiàn)在的車輛基本都裝有電子狗等“反偵察”設備，在即將進入高速測速段，它會提示駕駛者，所以超速車輛會逃過高速公路上的測速設備檢測，而在沒有測速的區(qū)域仍然會選擇超速駕駛，這樣非常不利于行車安全。因此，在兩個收費點之間加一個時間的判斷，超速車輛即使能逃過測速器的檢測，也不能逃過收費站的判斷，打消人們的僥幸心理，相信對于遏制超速駕駛和行車安全將會有較大的作用。同時，這個系統(tǒng)還可以“通緝”偷盜、肇事等違法車輛，當這些車輛通過ETC通道時，系統(tǒng)會檢測到其出現(xiàn)，并控制相關設備進行攔截，同時向有關部門及時發(fā)出相應信息，增加對違法行為的打擊手段。 據(jù)悉，到今年，成為國標ETC應用規(guī)模最大、覆蓋最廣、使用率最高的電子收費系統(tǒng)。交易量日均31萬輛次，收費站擁堵得到很大程度緩解。經(jīng)過北京環(huán)境交易所專項評測，與停車人工收費相比，一氧化碳、%%，兩年間ETC的實施和推廣，因避免車輛起步停車，碳排放減少超過6000噸。由于京津冀魯晉采用的是統(tǒng)一的技術標準和密鑰體系，今年年底有望實現(xiàn)兩市三省聯(lián)網(wǎng)電子不停車收費（ETC），安裝一張ETC卡，即可不停車而暢行京津冀魯晉的高速公路。RFID技術在高速公路的應用從2003年開始在浙江、廣州等地開始廣泛應用，在高速公路的快速發(fā)展下，RFID的技術優(yōu)勢將會在更多的地區(qū)應用，以至今后在全國所有的高速公路應用，所有的車輛都安裝RFID標簽，而且要嵌入車輛內(nèi)部，伴隨車輛的終生，成為每輛車的“身份證”，新型技術的成熟和應用必將取代傳統(tǒng)的模式，這將是不可阻擋的趨勢。過去，我國鐵路系統(tǒng)的車頭調(diào)度都是靠手工統(tǒng)計與調(diào)度，但這種方式不僅費時費力，工作效率低，而且正確率不能得到保證。為解決這一問題，在20世紀90年代中期，國內(nèi)有多家研究機構參與了該項技術的研究，最終確定使用RFID技術為解決這一問題的最佳方案。最終建成擁有我國自主知識產(chǎn)權的鐵路車號自動識別系統(tǒng)（ATIS）。鐵路車號自動識別系統(tǒng)有四個子系統(tǒng)：：火車頭與車廂的