基于RFID技术的军用货物运输安全系统方案

需求解析

未来,信息化战争前所未有,战场物资消耗急剧增加,军事物流保障任务更加繁重,责任更加重大。军事物流活动的结果直接影响着战争的结果。信息战场环境要求军事物流必须及时、适当、适当当地为作战部队提供物资保障,即在准确的时间和地点向作战部队提供适当数量的军事物资,这对军事物流保障的快速性、机动性和准确性提出了更高的要求,要求军事物流信息准确、可靠、快速、高效地传输、收集、处理和交换,并对物资保障的整个过程进行指挥和控制。建立精准战场物资保障体系,实现物资保障决策的科学化、快速化,提高战场物资保障效率和效率。

RFID该技术采用无线射频进行非接触式双向通信交换数据,达到自动识别的目的。它具有防水、防磁、耐高温、使用寿命长、读取距离大、标签上数据加密、存储容量大、存储信息更改自由、识别高速运动对象、识别多个标签等优点,特别适合实现军事物流系统的自动化管理。

为适应未来信息战的要求,我军积极致力于物流信息化建设。但是对RFID军事物流系统技术的应用范围和潜力仍缺乏明确的了解,军事物流系统材料管理和跟踪研究仍处于起步阶段,整体水平低,突出:一方面,库存材料管理信息化程度一般不高,大部分仓库管理主要依靠人工操作,不能很好地满足未来战争快速准确保障的要求;另一方面,由于保证材料的种类和数量多,当材料发出时,无法实时跟踪和了解在途材料的位置和状态;同时,在瞬息万变的战场环境中,当军队的实际需求发生变化时,在途材料无法及时重新分配。

这些问题的主要原因是军事物流信息的实时收集和传输难以实现。应用于军事物流安全RFID技术,将实现真正的自动识别,可以很好地解决物流信息的实时收集和传输问题,快速准确,大大加快业务处理速度,从供应到需求,实现战场实时跟踪和指挥控制,将大大提高我军物资安全现状,提高军事物流安全能力。

与我军相比,目前外军中对RFID最具代表性的技术应用是美军。美国国防部对RFID技术的应用源于现代战争的需要:1991年海湾战争期间,美国向中东运送了约4万个集装箱,但由于标识不清,2万多个集装箱不得不重新打开、注册、包装和重新投入运输系统。战争结束后,未能使用8000多个开放容器。后来美军估计,如果当时采用的话RFID跟踪物流材料下落并获得集装箱内容清单的技术将为国防部节省约20亿美元的费用。海湾战争结束后,美军提出了全资产可视化计划,以解决物资邀请、运输、分发等环节的严重实际问题,为作战部队提供快速准确的物流保障,实现物流保障中资产的高度透明度。而RFID该技术的应用使美军能够实现物流材料的透明度,为自动获取资产可视信息提供了方便灵活的解决方案。

RFID技术已广泛应用于军事物流安全领域,如特定物品搜索系统、运输材料可见性系统、个人电子病历卡、生理状态监测器和服装配送装置,大大改革了传统物流跟踪模式,在欧洲撤退、索马里维和、阿富汗战争和伊拉克战争等实际战斗活动中取得了理想的效果。通过采用RFID技术大大缩短了美军的平均物流供应时间。

在伊拉克战争中,美军通过在每个运往海湾的集装箱上安装SAVI科技射频卫星芯片准确跟踪国防部发往海湾的情况 4万个集装箱可以跟踪人员流动、设备流动和材料流动的整个过程,指挥和控制其接收、分发和交换,使材料的供应和管理具有较高的透明度,大大提高了军事物流性。RFID技术的应用使美军的物流供应能力前所未有地强大,可以轻松掌握所有物流供应的实时信息,实现从工厂到士兵的物流物资跟踪,也使美军实现从储备物流到配送物流的转变。与海湾战争相比,伊拉克战争中的海运量减少了87%,空运量减少了8.6%,战略支援装备动员量减少了89%,战役物资储备量减少了75%。这种新的运作模式为美国国防部节省了数十亿美元。

电子封条技术简介

所谓电子密封技术,是指能够记录车厢或其他硬包装是否秘密打开,并在非法打开时自动报警的识别技术。电子密封可以自动识别容器,将货物运输中的相关信息记录在盒子的电子标签中,成为货物运输信息的载体,在运输过程中有效监控和实时管理货物状态和运输信息。一旦电子封条损坏,将反映给计算机监控系统。

一般电子封条采用物理封条和RFID大多数电子封条也采用被动和主动的组件混合形式RFID技术。被动电子封条的主要特点是使用距离短、成本低、一次性。由于被动密封不能提供连续的电力来检测密封的状态,它们不能检测和记录损坏行为的时间,只能通过配备阅读设备的供应链节点提供完整的信息。该技术在使用重金属门的卡车上与车载计算机的通信存在严重问题,司机经常需要几分钟来操作电子密封的业务流程,这将使一些司机感到太麻烦,从而严重限制其应用扩展速度。被动封条是美国的9.防盗安全解决方案是11事件前的首选,自9以来.恐怖事件发生后,美国政府不断加强港口和航运的安全措施,以防止恐怖组织使用船舶携带大规模毁灭性武器或恐怖分子进入美国。CSI(集装箱安全协议)是美国政府基于此考虑出台的一项措施。根据协议,美方对来自CSI对应港口的集装箱实行优检,强烈刺激了电子封条技术的快速发展。由于其更强的安全性能,主动密封使其9.11事件后得到更多的使用需求和推广。组合主动封条GPS技术完成后,当集装箱状态发生变化时,状态变化的时间、地点和周围环境信息可以实时传输给货主或管理人员的机器。一些主动电子封条可以在损坏行为发生时提供即时求救信号。从长远来看,主动电子封条提高了集装箱运输的安全性和透明度,大大降低了综合运输成本。而且,随着技术的成熟和成本的降低,货物运输安全领域的应用越来越广泛。

产品设计

考虑到军用列车应用环境的特殊性,公司在原电子封锁的基础上,重点从锁体结构和通信模式两个方面进行了很大的改进,有利于实际应用,不仅性能可靠,而且部署和使用相当简单。具体而言,公司改进的电子封锁具有以下特点:

1.识别、加密和传输一体化

电子封锁是世界上唯一嵌入的ID数字,作为每个封锁相互区分的唯一标志。通常,每个封锁都需要一个授权的读取设备来通信,以确定封锁是否被非法打开,但缺陷也很明显,一个是在每列车上安装阅读设备,会导致成本投资的显著增加;另一个是阅读设备会降低系统的可靠性,需要通过阅读器转发,如果阅读器因非人为因素无法正常工作,系统误报的概率会大大增加。考虑到军用列车电源的复杂性,公司在设计产品时大大改进了其通信模式,可以通过封锁接收和转发数据,即基于源RFID该技术的电子封锁本身也是一种可以相互传输数据的阅读设备,所有数据的传输都是加密的。考虑到军用列车电源的复杂性,公司在设计产品时大大改进了其通信模式,可以通过封锁接收和转发数据,即基于源RFID该技术的电子封锁本身也是一种可以相互传输数据的阅读设备,所有数据的传输都是加密的。从这个意义上说,封锁实现了识别、加密和传输的集成。

2、可存储物流信息,自动识别材料方向

电子封条锁强大RFID该功能可以存储大量的物流相关信息(如在封锁中记录每个车厢的详细材料信息,提高物流管理的效率和准确性),使物流信息能够跟随物流传输,并在整个物流过程中完全记录开关锁信息。

3.自动组网、实时监控

电子封锁可以自动组网,每个封锁都会自动将自己的数据发送到最近的封锁。一旦任何封锁损坏,数据传输中断或收到的数据中将缺少一个封锁ID触发系统报警的号码。自密封以来,每个密封件都被发送ID信息和后台接收器始终保持与封锁的实时通信状态。因此,军用列车一直处于实时监控状态。一旦发生事故,可立即采取相应措施。这一特点可以克服事后发现货物被盗造成的各种不便。

4.克服金属对长途传输的影响

电子封锁的另一个显著特点是它能长距离传输数据,有效克服金属(列车车身)的影响。这一特点对于实现整个系统的自动传输至关重要,因为它直接关系到每个封锁之间能否自动组网,尤其是列车门在车身后部时。金属对无线通信有很大的影响。公司封锁采用特殊的数据传输技术,有效传输距离可稳定150米以上,足够实用。

5.长期免维护使用

高能电池嵌入电子封条,可正常使用三年以上。封条锁所有部件均采用低功耗设计。不投入使用时,封条进入休眠状态,几乎不消耗能量。即使进入工作状态,数据接收和传输过程的耗电也非常经济。这一特点可以保证每个封条都能长期免维护,无需投入额外的人力物力进行电池更换和设备维护。另外,封条可以将自己的电池使用情况发送到后台,一旦电量过低,可以自动报警。

6.可靠的设计,抵御恶劣的应用环境

电子封条的另一个特点是,其锁体硬件均采用高强度合金材料制成,能有效抵御雨水、灰尘、油污的侵袭。恶劣的应用环境将不可避免,因为军用列车经常穿山越岭。此外,列车还经常遇到高温(南方或沙漠地区夏季)和低温(北方冬季)天气,这将严重考验系统的可靠性。公司的所有封锁部件都经过了严格的选择和各种恶劣环境的测试,封锁整体采用高气密性设计,相关可靠性指标均符合军事级要求。

应用方案

一、工作流程

1、授权密封和上锁:起点,军用材料装入车厢,授权密封人员锁定密封,电子密封进入工作状态开始监控。当所有车厢的封锁都被锁定并开始工作时,设置在列车上的后台接收系统将接收所有车厢上的封锁ID如果号码和状态信息与事先设置的相关信息一致,则表明所有密封锁已正常工作。显然,直接对应密封锁的列车车厢已准备就绪。

2.自动组网:在列车行驶过程中,所有密封锁继续发送自己ID将数据传输到列车控制中心。此时,如果任何封锁遭到外部损坏,如恶意敲击或切断电缆,封锁将自动停止工作。此时,列车控制中心将无法完成ID然后触发报警系统。

3.授权解封解锁:列车安全达到目的后,操作人员通过军用网络安全获得的解锁密码解锁各车厢的封锁,并将 开锁时间和所有封锁ID数字存储在计算机监控系统中。解锁后,密封锁自动进入休眠状态。以下是列车行驶过程中的数据传输说明:

负责最终收集完整封锁信息的协调器设置在列车前面的拖拉机警卫室(或相关位置)。自最近的第一节车厢(车厢1)以来,加载在每个车门口的电子封锁依次向上一个节点发送身份数据。列车加载后,每个封锁之间的节点关系将自动建立,即封锁将在收到信息后按优先顺序传递信息。我们采用了概率事件驱动的自动网络协议。如果传输链中的一个节点被破坏并停止工作,其他相关节点将通过其他路径传输数据。该协议与低功耗硬件系统配合使用全电子封条功耗达到世界先进水平。

每列火车可以形成一个封闭的监控网络,也可以与军队建立的监控中心进行网络监控。一旦发生重大盗窃和抢劫,监控中心可以在第一时间做出反应,并调动相关力量进行后续响应。

方案特点

•产品集RFID技术(自动识别、可读写)、电子封条技术(传感器、数据安全与授权)、自动网络技术和电子锁技术(牢固、易操作);

•;所有系统硬件均按严格的环境条件设计制造,完全符合实际使用要求;

•;实时网络监控,可实时了解货物运输情况,第一时间了解异常情况;

•;高抗干扰:对现场各种干扰源无特殊要求,安装方便简单。

•;超低功耗:设备使用时间长,系统投入低。

̺;4333M超高频段通信速度快,火车在高速运动下不受影响。

本文来源:rfid世界网