RFID在浙江内河船舶综合监管系统中的应用

　　随着物联网的应用和发展，特别是RFID技术的广泛应用，对人们的工作和生活都产生了不同程度的影响，也为各行各业强化管理提供了多种一体化的解决方案。本文主要从业务需求、技术实现、功能开发等方面介绍了射频识别技术在浙江内河船舶管理中的应用，供大家探讨。

　　1 系统概述

　　浙江是水运大省，全省内河航道近千条，航道里程一万多米，拥有京杭运河、杭申线、长湖申线、乍嘉苏线、杭湖锡线、六平申线、钱塘江等干线航道，内河营运船舶数量常年保持在三万以上，船舶数量多，管理面广、量大。基于这一背景，浙江内河船舶综合监管系统便应运而生，该系统主要通过RFID技术的应用，全面对船舶实施自动识别和动态化综合监管。

　　2 系统设计

　　2.1系统架构

　　（１）网络结构
　　系统网络结构主要由市级监控中心和现场监控点组成，其网络架构图如下图所示： 

图1 船舶监管自动识别网络架构图

　　（２）系统数据采集
　　船舶识别通过船载RFID标签、读卡器、传输网络和后台船舶综合数据库共同完成，数据采集传输流程如下图所示： 

图２ 船舶识别数据采集流程图

　　2.2 系统组成
　　浙江内河船舶综合监管系统主要由电子标签、射频读头和管理系统等组成，系统组成图如下： 

图３ 船舶识别系统组成图

　　2.2.1 船载RFID电子标签

　　船载电子标签根据管理需求由厂家定制，并设计了唯一的ID号，该ID号可以通过RFID船载电子标签管理系统与船舶参数信息绑定。用户使用时，船载电子标签应安装在船舶指定位置，标签ID号就是船舶身份证，再通过航道读卡器和船载电子标签来进行船舶识别，实时采集船舶数据。

　　2.2.2 航道RFID读卡器

　　航道读卡器作为船载电子标签的数据采集设备，主要用于采集过往船舶的ID信息，并通过有线或无线数据通信方式上传数据至数据采集服务器。船载电子RFID标签与航道RFID读头通讯采用国家无线电管理委会批准的，广泛应用于交通、工业、医疗等行业的2.4G频段。

　　2.2.3 数据采集服务器控制系统

　　航道读卡器通过VPN/VPDN接入数据采集服务器，数据采集服务器控制系统负责接收多个航道读卡器的数据，并把服务器接收到的数据进行预处理、数据库存储和数据发布，最后提供给相关系统应用。

　　2.2.4 航道读卡器管理系统

　　航道读卡器管理系统主要负责航道读卡器基本信息和部署信息的管理，确保所有读头能正常在线，对不在线的系统会提示报警，及时发现和诊断航道读卡器的设备故障。

　　2.2.5 船载电子标签管理系统

　　船载电子标签管理系统主要负责船载电子标签的发卡、回收、挂失、注销、采购、分配、调配、接收等管理，严格RFID标签卡的管理工作。

　　2.3 RFID电子标签设计

　　船载电子标签的外壳设计为长方体，尺寸为70cm*50cm*0.5cm，正面印有代表标签ID的编号及标签生产日期，背面为3M胶。考虑到船舶管理的实际应用，我们将标签分为了长期卡和临时卡，并以颜色来进行区分，将长期卡外表颜色设计为灰白色，临时卡的外表颜色设计为黄色。灰白色不易吸收太阳光热量，有利于提高卡的寿命，而黄色作为警示色便于提醒用户预防丢失。

图４ 电子标签设计样图

　　2.4 船载RFID标签安装

　　根据专业人员现场多次安装测试和总结分析，RFID电子标签一般安装在船舶驾驶舱前挡风玻璃内侧右上方识别率较高，工作情况良好、稳定。其安装位置如图所示： 

图５ 电子标签安装图