4RFID技术及其在陆航航材管理中的应用张宏斌(5)

936第二十八届（2012）全国直升机年会论文RFID技术及其在陆航航材管理中的应用张宏斌1乔庆刚1冯仕怀2滑朋杰1（1.陆军航空兵学院机载设备系，北京101123；2.61902部队，四川宜宾644000）摘要：对无线射频识别技术（RadioFrequencyIdentification，RFID）的工作原理和技术特点进行了介绍，分析了RFID技术的优势及其在陆航航材管理中应用的必要性和可行性，并对RFID技术在陆航航材管理中应用的关键问题和具体流程进行了研究，最后提出了陆航航材管理中应用RFID技术需注意的几个问题。关键词：RFID；陆航；航材；管理；流程0引言无线射频识别技术（RadioFrequencyIdentification，RFID），是一种利用无线射频通信实现的非接触式自动识别技术，被认为是21世纪最重要的产业和应用技术之一[1,2]。近年来，随着通信技术和各行业的不断发展，RFID技术被广泛的应用于货物存储管理[3,4]、汽车生产[5]、交通运输控制、物品管理、停车场管理等各个领域，并不断的完善和成熟。未来战争必然是信息化的战争，如何在信息化战场环境下实现对航材适时、适地、适量的保障是目前陆航航材管理面临的一个突出问题。这对陆航航材管理也提出了更高的要求，即航材信息准确、可靠；航材运输高效；航材保障全程控制，建立“精确型”航材保障系统。而RFID技术由于其自身具有的数据容量大、操作快捷方便、可识别高速运动物体的优点，特别适合于信息化战争条件下陆航航材管理的需求。1RFID技术简介RFID技术又称为电子标签或者无线标签，主要由读卡器、天线和电子标签组成。RFID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，并获取卡上的相关信息。RFID技术具有防水、防磁、耐高温、使用寿命长、读取距离大、标签上数据可以加密、存储数据容量大等优点。RFID技术并不是一项新的技术，早在第二次世界大战中RFID技术作为空中作战敌我识别系统就已经开始应用，但是由于技术和成本等原因一直没有得到发展。随着计算机技术和通信技术的快速发展，进入到21世纪后RFID技术引发了一场席卷各个行业的变革。1.1RFID技术工作原理RFID的工作原理比较简单，在系统工作过程中，读卡器首先通过天线发送加密数据载波信号到航材RFID标签，标签的发射天线工作区域被激活，同时将加密的载有航材信息的加密载波信号发射出去，接收天线接收到射频卡发来的载波信号，经读卡器接收处理后，提取出航材信息送至计算机，完成预设的系统功能和自动识别，实现航材的自动化管理。RFID工作原理见图1。1.2RFID技术特点RFID技术具有广泛性特点，其涉及信息、制造、材料等诸多高科技领域，涵盖无线通信、芯片设计与制造、天线设计与制造、标签封装、系统集成、信息安全等技术；与条形码、磁卡、IC卡等同期或早期的识别技术相比，RFID技术具有非接触、工作距离长、适于恶劣环境、可识别运动目标937等优点。计算机标签读卡器发射模块接收模块MCU天线图1RFID工作原理图因此，使用RFID技术进行航材管理过程中一方面可以大大提高航材运输、入库、库存盘点的效率，大大提高航材处理的效率和准确性；同时，航材管理部门能够快速、准确地了解航材库存水平，防止由于航材损耗和统计差错造成的航材缺货。另外，由于RFID的大信息容量，航材的器材名称、生产厂家、型号、封存期、器材状态等信息均能通过RFID识读器识读后传输到后台管理信息系统，实现信息的共享。可见，RFID技术在航材管理中的应用必然会将陆航航材管理工作提高到一个新阶段。2RFID技术在陆航航材管理中的应用研究2.1应用的可行性目前陆航航材的仓储管理信息化水平普遍不高，大部分还是人工管理，只有部分仓库实现了条形码管理。目前最先进的应用是二维条码系统。条形码可以粘贴在航材的最小包装单元上，提高管理信息的准确性和识读速度，但这些信息一般是固定或半固定信息，频繁变动的信息则不包含在条形码中[6]。如果当航材信息发生变化时则需要将条形码撕掉并进行更换，反而增加了工作量。另外，在战时航材保障过程中，条形码也不宜作为大型包装箱的识别标签。而RFID技术则恰恰克服了目前航材管理中使用的条形码的弊端。因此，可以充分利用RFID技术的优点，对目前陆航航材管理流程进行深入的调查研究，结合RFID技术，开发一套既适应陆航航材保障特点，又能充分发挥RFID技术优势的管理流程。从而优化陆航航材管理模式，大大提高航材保障效能。2.2RFID技术应用的几个关键问题2.2.1RFID技术标准标准化是真正实现航材管理信息化的基础，也是RFID技术在航材管理中应用的关键。目前还没有RFID技术的正式国际标准。各国都从自身利益和安全出发制定自己的标准，已经形成的标准主要有日本的UID和美国的EPC两大标准。对于陆航航材管理来说不能依靠引进国外的标准，那样必然会受制于人。而必须从自己角度出发，制定适合自身的RFID标准。目前，我军已经开展了军事物流RFID技术标准的建立工作。可以以此为依托进行标准的建立。2.2.2RFID加密技术保证RFID电子标签信息安全是使用RFID技术进行航材管理的重中之重。对于只读标签，要确938保数据信息不泄密；对于可读写电子标签还需防止标签信息被恶意篡改。如果标签信息被篡改，将可能给航材管理工作，甚至是航材保障工作带来无法估量的损失。因此，必须研究RFID加密技术，对RFID电子芯片加入密钥，防止以上问题的发生。2.2.3RFID管理信息系统RFID管理信息系统是对RFID信息进行处理的平台。只有正确、快速的处理RFID提供的巨大数据，才能够真正实现提高陆航航材管理水平。RFID管理信息系统包括后端数据库、应用程序及数据分析系统。该系统能够实现多用户数据共享，以及所有识别系统都能使用的通用语言；RFID读取器和后台的信息支撑系统、认证系统、安全系统和涉及到航材供应链中每个环节的信息系统必须具备规格统一的公共标准接口。该系统在使用时应该设定不同用户所具有的相应访问权限，并且能实现信息通讯的加密。该系统要能适应大通信量的读取支持，能同时支持成千上万的电子标签识别，并进行验证。2.3RFID技术应用流程RFID技术应用到航材入库的流程如图2所示。入库电子标签是否正常人工异常处理信息交换数据信息合法性检验信息记录完成入库是否合法不合法图2航材入库流程当航材进入到仓库后，航材管理信息系统的控制天线控制器和天线（统称电子标签读写设备）向仓库的特定区域发出微波信号，唤醒电子标签；如标签损坏则进入人工异常处理程序，正常则进入信息交换；电子标签发射出本身数据信息，如航材的器材名称、生产厂家、型号、封存期、器材状态、电子标签号等标识信息；航材管理信息系统控制电子标签读写设备接收被唤醒的电子标签发939射的数据，分析出航材的标识信息(航材型号、航材自身参数和电子标签号)；对进入识别区域的航材进行电子标签的合法性校验，如果非法则进入人工异常处理程序，正常则完成入库工作，系统记录相关记录。RFID技术应用于航材运输的流程如图3所示。运输手持设备线路加载人工异常处理航材装卸信息交换航材信息管理系统仓库数据正常数据不正常数据正常数据不正常发货图3航材运输流程当航材进入运输流程时，运送人员首先将运输路线下载到RFID手持设备上，在运输途中每一个中转点再使用手持设备对装载或卸载的航材进行扫描，并将此信息传回航材管理信息系统。航材管理人员可以通过航材管理信息系统实时跟踪航材状态以及航材的库存情况。而仓库人员可以得知哪些航材将要到库，哪些航材将要出库，提前做好准备，从而实现航材的快速、准确运输。3RFID技术在陆航航材管理应用时须注意的问题3.1认清RFID技术在陆航航材管理中应用的困难尽管RFID技术已经广泛的应用到其他领域，但在我军的军事领域应用才刚刚起步。相关的标准、流程仍然没有建立。主要难题有以下两个方面：一是具体流程的研究。虽然本文已经给出了RFID技术在陆航航材管理中的相关流程，但是还没有具体应用，仍然存在一定的问题。二是RFID管理信息系统的建立。包括系统联网的处理、系统数据库的构建以及数据分析系统的构建、各用户权限设定标准、各类航材标识的标准化、统一化等。除此之外还要建立RFID使用的管理机构和相关制度，制定相应的规范和标准。3.2预先谋划、做好准备RFID技术的应用是一项系统性的工程，其投入的人力、物力、财力是非常大的。因此，不能一蹴而就，而应该先选择典型单位进行试点，总结经验，逐步提高，然后系统成熟后再进行大范围推940广应用。3.3对先进技术和成果的借鉴RFID技术在民用领域已经广泛开展，同时美军在这方面也已经走在前面。RFID技术被美军广泛的应用于军事物流保障领域，并在欧洲回撤、索马里维和、阿富汗战争和伊拉克战争中进行了实战应用，取得了理想的效果。与海湾战争相比，伊拉克战争中美军的海运量减少了87%，空运量减少了88.6%，战役物资储备量减少了75%，为美国国防部节省了几十亿美元的开支。因此，我们必须积极的学习和借鉴美军RFID技术应用成果，推动RFID技术在陆航航材管理中的应用快速发展。参考文献[1]王艳华.RFID技术的发展及应用[J].科技资讯，2011，29：15.[2]李琰.RFID技术的应用与研究[J].计算机光盘软件与应用，2011，18：108.[3]徐叶欣，雍岐卫.基于RFID技术的管线部队数字化仓库建设与研究[J].军事物流，2011，11：126-127.[4]徐从常.基于RFID技术的高速公路机电仓库管理系统[J].中国交通信息化，2011，9：123-124.[5]沈国浩.RFID技术在汽车领域的应用[J].赤峰学院学报（自然科学版），2011，27(10)：139-140.[6]徐光耀，郑金忠，陈宏纪.非接触式IC卡及其在场站航材管理中的应用[J].物流技术，2005，2：94-95，98.TheRFIDtechnologyanditsapplicationinarmyaviationequipmentmanagementZHANGHong-bin1QiaoQing-gang1FENGShi-huai2HUAPeng-jie1(1.DepartmentofAirborneEquipment,ArmyAviationInstitute,Beijing101123,China)(2.No.61902PLA,YibinSichuan644000,China)Abstract:ThetheoryandtechniquecharacteristicofRadioFrequencyIdentification(RFID)isintroducedinthispaper.ThenecessaryandfeasibilityfortheRFIDapplicationinarmyaviationequipmentmanagementisanalyzed.ThekeyissueandstyleflowoftheapplicationofRFIDisresearched.Atlast,somemattersintheapplicationofRFIDisproposed.Keywords:RFID;helicopter;aviationequipment;flow