導(dǎo)語(yǔ)：探討鐵路物流電子識(shí)別程序一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢(xún)客服老師，歡迎參考。

鐵路運(yùn)輸是物流業(yè)重要的基礎(chǔ)設(shè)施,近年來(lái),鐵路物流信息化在我國(guó)迅速發(fā)展,使得鐵路物流的管理水平得以大幅度提升.在鐵路物流系統(tǒng)中,信息采集、處理、傳輸?shù)綄?shí)時(shí)跟蹤查詢(xún)等信息流處理,是物流服務(wù)的神經(jīng)軀干.提高信息采集的效率、準(zhǔn)確度和范圍是現(xiàn)代物流采集技術(shù)的目標(biāo),對(duì)于信息采集,鐵路物流中大部分還采取非常傳統(tǒng)的方式進(jìn)行管理,對(duì)物流信息的采集多采用人工記錄,凸現(xiàn)出在流程中物流信息采集不準(zhǔn)確,信息流轉(zhuǎn)不暢等問(wèn)題,自動(dòng)識(shí)別技術(shù)的采用將大大的加強(qiáng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性[1].本文提出了鐵路物流電子識(shí)別系統(tǒng),研究了鐵路物流電子識(shí)別系統(tǒng)的基本組成,分析了RFID技術(shù)應(yīng)用于鐵路物流電子識(shí)別系統(tǒng)的關(guān)鍵因素,進(jìn)行數(shù)學(xué)建模仿真,并進(jìn)行RFID的防信息碰撞實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了RFID技術(shù)應(yīng)用于該系統(tǒng)的可行性.

1鐵路物流電子識(shí)別系統(tǒng)

鐵路物流電子識(shí)別系統(tǒng)是以計(jì)算機(jī)為核心,建立一套硬軟件相結(jié)合的完整的監(jiān)控體系,解決鐵路物流的信息采集、傳輸、加工、共享的問(wèn)題.以電子識(shí)別技術(shù)為基礎(chǔ),實(shí)現(xiàn)信息的采集,再利用現(xiàn)代信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù),建立網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng),通過(guò)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)和信息技術(shù)將營(yíng)業(yè)站及經(jīng)營(yíng)網(wǎng)點(diǎn)連接起來(lái),實(shí)現(xiàn)管理的科學(xué)化、系統(tǒng)化、數(shù)字化和對(duì)貨物運(yùn)送進(jìn)行全程的跟蹤監(jiān)控,實(shí)現(xiàn)資源共享、信息共用,對(duì)物流各環(huán)節(jié)進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤、有效控制與全程管理[2].

鐵路物流電子識(shí)別系統(tǒng)由貨物電子標(biāo)簽、識(shí)別器、手持式識(shí)別器、中繼器、主機(jī)、貨物電子標(biāo)簽擦寫(xiě)器及數(shù)據(jù)傳輸信道組成.如圖1所示.圖1鐵路物流系統(tǒng)電子識(shí)別系統(tǒng)工作原理及流程:貨物電子標(biāo)簽發(fā)出具有代表貨物身份特征的無(wú)線信號(hào),經(jīng)識(shí)別器接收,再發(fā)送到中繼器傳輸?shù)街行恼居?jì)算機(jī).中心站計(jì)算機(jī)接收來(lái)自識(shí)別器上的貨物編碼信號(hào),進(jìn)行分析處理,形成各種文件,使管理人員能及時(shí)查詢(xún)各種信息.為了保證貨物編碼信號(hào)準(zhǔn)確可靠,還設(shè)有手持式識(shí)別器,分別用于貨物裝卸處及貨運(yùn)倉(cāng)庫(kù)的貨物編碼信號(hào)識(shí)別,對(duì)貨物編碼信號(hào)進(jìn)行二次識(shí)別.另外,還設(shè)有專(zhuān)用的貨物電子標(biāo)簽擦寫(xiě)器,保證貨物電子標(biāo)簽的重復(fù)使用.貨物電子標(biāo)簽實(shí)時(shí)接收識(shí)別器的呼叫,然后發(fā)出代表自身身份的射頻信號(hào),經(jīng)識(shí)別器接收,該識(shí)別器將收到的貨物電子標(biāo)簽的代表自身身份信息和自身地址信息相組合,發(fā)送給臨近的上一個(gè)中繼器,直至發(fā)送到貨運(yùn)中心計(jì)算機(jī),由中心計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析、處理,并提供查詢(xún)、管理等功能.識(shí)別器是以微處理器為核心的智能專(zhuān)用電子設(shè)備,能方便地與中繼器配接,構(gòu)成鐵路物流系統(tǒng)電子識(shí)別系統(tǒng),完成數(shù)據(jù)采集處理、信息編碼的傳輸?shù)裙δ?識(shí)別器可安裝火車(chē)站的列車(chē)進(jìn)出站口、交叉道口、列車(chē)停靠點(diǎn)、貨運(yùn)倉(cāng)庫(kù)等位置.中繼器是以微控制器為核心的智能化專(zhuān)用電子設(shè)備,能方便地與識(shí)別器、貨運(yùn)中心計(jì)算機(jī)配接,構(gòu)成鐵路物流系統(tǒng)電子識(shí)別系統(tǒng),完成數(shù)據(jù)采集處理、信息編碼的傳輸?shù)裙δ?數(shù)據(jù)匯總到中心計(jì)算機(jī),利用鐵路物流管理軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合處理,整個(gè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了鐵路物流數(shù)據(jù)的采集、傳輸、加工的功能.

2基于RFID鐵路物流系統(tǒng)電子識(shí)別

射頻識(shí)別技術(shù)(RFID)是利用電磁感應(yīng)、無(wú)線電波或微波進(jìn)行非接觸雙向通信,以達(dá)到識(shí)別目的并交換數(shù)據(jù)[3].基于RFID的鐵路物流電子識(shí)別系統(tǒng),具體實(shí)現(xiàn)識(shí)別過(guò)程是組成了一個(gè)無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)(WSN,wirelesssenornetworks).大量的貨物電子標(biāo)簽組成了傳感節(jié)點(diǎn),識(shí)別器是匯聚節(jié)點(diǎn),各傳感節(jié)點(diǎn)需要在短時(shí)間內(nèi)將數(shù)據(jù)傳輸至匯聚節(jié)點(diǎn),在鐵路物流一定的區(qū)域內(nèi),無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)往往只有一個(gè)匯聚節(jié)點(diǎn),因此,數(shù)據(jù)傳輸呈現(xiàn)出一種“多對(duì)一”的匯聚傳輸模式,傳輸過(guò)程中容易出現(xiàn)信息碰撞問(wèn)題.在射頻識(shí)別中,信息碰撞現(xiàn)象也是在所難免的,貨物電子標(biāo)簽沖突的問(wèn)題實(shí)質(zhì)是多信道接入問(wèn)題.在鐵路物流系統(tǒng)中,具有貨物數(shù)量多、處于動(dòng)態(tài)變化中的特點(diǎn),信息碰撞問(wèn)題也顯得尤為突出.解決信息碰撞造成的漏讀問(wèn)題,是RFID應(yīng)用于鐵路物流電子識(shí)別系統(tǒng)的關(guān)鍵所在[4].RFID防碰撞算法主要包括ALOHA算法和二進(jìn)制樹(shù)形算法,目前比較成熟、應(yīng)用比較廣泛的是ALOHA算法[5],本節(jié)考慮鐵路物流中的主要因素的影響,分析該算法在鐵路物流電子識(shí)別系統(tǒng)中的應(yīng)用的可行性.本節(jié)首先利用MATLAB軟件進(jìn)行系統(tǒng)仿真,再通過(guò)具體實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證.對(duì)仿真程序中一些變量進(jìn)行說(shuō)明,T0表示標(biāo)簽與讀卡器的交換時(shí)間;T表示標(biāo)簽的退避區(qū)間;N為同時(shí)存在的標(biāo)簽數(shù),也是鐵路物流電子識(shí)別系統(tǒng)中主要考慮的影響因素;M為重發(fā)次數(shù).

2.1系統(tǒng)仿真(1)令T0=1~3ms、T=10~10000ms、N=10000、M=6000,得到標(biāo)識(shí)卡成功讀取次數(shù)隨退避時(shí)間變化的仿真圖(如圖2).從圖2可以看到,開(kāi)始隨著退避時(shí)間的增大,成功讀取的次數(shù)也增加;當(dāng)成功讀取次數(shù)達(dá)到一個(gè)峰值,開(kāi)始隨著退避時(shí)間增加而減少.這個(gè)結(jié)果和理論上也是相符合的.退避區(qū)間小,會(huì)導(dǎo)致碰撞的機(jī)率大,需要的退避次數(shù)就多.退避區(qū)間太大,識(shí)別標(biāo)簽所需要的時(shí)間會(huì)很長(zhǎng)[6].這兩種情況都會(huì)導(dǎo)致限定時(shí)間內(nèi),成功讀取次數(shù)的下降,選擇一個(gè)合理的退避區(qū)間是關(guān)鍵.當(dāng)T0從1~3ms變化時(shí),可以明顯的看出,成功讀取次數(shù)隨T0的增大而減小.從理論上分析,是因?yàn)門(mén)0的增大,碰撞的區(qū)域也隨之增大,這樣導(dǎo)致碰撞的次數(shù)也增多了,相應(yīng)的成功讀取的次數(shù)也減少.(2)令T0=1ms、T=10~10000ms、M=6000,令并發(fā)識(shí)別數(shù)量N,為1000、2000,分別得到兩條讀取成功次數(shù)隨退避區(qū)間變化的曲線.從圖3可以看出,最佳的退避區(qū)間(讀取成功次數(shù)較理想的一段時(shí)間區(qū)域,可以視為是峰值附近的區(qū)域)隨著并發(fā)識(shí)別數(shù)量移動(dòng),隨著并發(fā)識(shí)別數(shù)量的增大而向右移動(dòng).現(xiàn)實(shí)情況中的意義,就是通過(guò)固定的讀卡器的識(shí)別卡的數(shù)量是不定的,最佳退避曲區(qū)間也是變化的(3)令T0=1~3ms、T=10~2000ms、N=1000、M=6000,限定時(shí)間Ts分別為20000、30000ms.成功讀取的次數(shù)隨著時(shí)間增長(zhǎng)就會(huì)增加,從圖4中可以直觀的看出.圖4限定時(shí)間變化成功讀取曲線對(duì)比

2.2實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證為了說(shuō)明仿真的正確性,設(shè)計(jì)了該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證.搭建了實(shí)驗(yàn)平臺(tái),觀察貨物電子標(biāo)簽實(shí)際正常工作模式下,漏讀情況以及延長(zhǎng)限定時(shí)間全部讀取的情況.實(shí)驗(yàn)選擇樣本數(shù)為80,進(jìn)行樣本實(shí)驗(yàn).根據(jù)前文的仿真,貨物電子標(biāo)簽數(shù)量增多時(shí),只是退避時(shí)間、限定時(shí)間增加,其余的情況是基本一致的.選擇80張標(biāo)識(shí)卡進(jìn)行樣本實(shí)驗(yàn),具有代表性.令T0=1ms、T=10~1000ms、N=80、M=6000,限定時(shí)間Ts分別為40000、60000ms.成功讀取的次數(shù)隨著時(shí)間增長(zhǎng)就會(huì)增加,從圖5中可以直觀的看出,與其他數(shù)量的樣本的規(guī)律是一致的.(1)限制時(shí)間為4s時(shí),退避時(shí)間為500ms時(shí),10次測(cè)試中有2次有漏讀情況,兩次均漏讀1張卡,每次漏讀的標(biāo)識(shí)卡是隨機(jī)的.標(biāo)識(shí)卡供電時(shí)間為6s時(shí),無(wú)漏讀情況.(2)退避時(shí)間設(shè)置為100ms時(shí),限制時(shí)間為4s時(shí),80張標(biāo)識(shí)卡的讀取情況如表1,從表中可以看出,發(fā)生了嚴(yán)重的漏讀情況,但是延長(zhǎng)限定時(shí)間,是可以全部讀取的,沒(méi)出現(xiàn)漏讀情況,與仿真結(jié)果符合.