常设展馆的参观物流集成解决方案①

[摘 要]现代信息社会的节奏越来越快,流通领域如何快速有效地采集和识别复杂的人流、物流信息,是各行业管理上的一个难点。RFID(射频识别)是一种自动无线识别和数据获取技术,读/写单元无需接触即可快速获取数据,适合于恶劣的环境,具有非常高的可靠性,节省时间和资源。应用RFID收发器进行信息采集是流通领域的应用趋势。本文通过剖析RFID技术在深圳市工业展览馆的应用,提供了以高频RFID为核心的参观、物流自动化集成管理的技术方案。该技术方案也可移植于其他流通领域,为各行业提供了一种人流、物流自动化采集识别、管理的集成解决方案。

[关键词]RFID(射频识别) 常设展馆 参观 物流 快速采集识别

[中图分类号]TU[文献标识码]A[文章编号]1007-9416(2009)12-0061-04

Collaboration Solution for Visitors and Collections Management in Museums

Fang Chuangsheng

Identification and acquisition of complex data in logistics is the key point of management for permanent exhibitions and museums. RFID (Radio-frequency identification) is the technology to identify people or objects automatically and acquire data wirelessly.The read/write module transfers data without contact.It can be applied in adverse circumstances.With high reliability,it can conserve time and other resources.RFID technology is one of the trends of logistics management.This paper proposed a collaboration solution for visitors and collections,by analyzing the application of RFID technology in Shenzhen Industrial Museum.The solution can be applied to other circumstances for collaboration logistic management.

[Keywords]RFID (Radio-frequency identification) Museum Logistic Acquisition

1 项目背景

博物馆、规划馆、展示厅等常设展馆都面临参观人流和展品自动化管理难题。许多常设展馆无法及时有效地对参观者和展品进行信息采集。本文通过阐述RFID技术在深圳市工业展览馆中物流、参观集成管理系统的应用,为常设展馆的自动化管理提供一种新的解决方案。

该方案已在深圳市工业展览馆(Shenzhen Industrial Museum,以下简称“工展馆”)成功应用,成为“深圳市工业展览馆二次装修及配套工程”中的核心工程。“工展馆”是展示深圳经济建设成就、投资环境和工业成果的常设展览馆。工程位于市民中心中区玻璃盒及园塔“工展馆”市民中心展厅,共十层,建筑面积13000平方米。

1.1 项目技术难点

如何处理众多不同类型的物品,引导和约束大量的入场观众,为展馆管理及时采集和处理信息,是项目的主要难点。“工展馆”展出的实物展品涉及二十多个主要行业共一千多家企业、数千件产品。与许多生产和运输的识别应用不同,企业送来的每种展品一般只有1至2件,单一标签无法大批应用;展馆的展示内容设五个分区。对于不同的分区,参观管理涉及到“政府外事团体”、“访深商务团体”、“本地企业”、“普通观众”等不同参观目标的观众,预计日均约三千名观众入场。

2 项目分析

针对种类繁杂的物流和交错密集的参观人流,进行管理模型和技术分析。

2.1 参观管理分析

根据展馆各区域接待对象的等级和展览内容等因素,对各区域设置了不同的防护措施,分为凭票入场、工作人员陪同进入、凭工作证进入三种(见表1)。

交通流线为:参展者携带展品由北侧货物出入口出入展馆;参观者由南侧主出入口进出展览馆;工作人员可由核心筒电梯、北侧出入口、南侧出入口等出入,西侧出口为紧急疏散出口。

2.2 物流管理分析

物流管理的主要目标是防盗及展品信息检索。管理对象包括展品、非展品(设备、重要文档及其他财产)见表2。

2.3 目前常用的技术方案

目前,入场管理一般采用纸质门票、打孔门票、条码、磁条卡、接触式IC卡门票,国外少量展馆已采用近距离非接触式IC卡门票。采用传统的打印门票,将耗费较大的人力和资源,不利于观众信息采集(见表3)。

物流管理常采用条码标签处理展品,对于展品和设备的入库、上架展示、下架、撤展等手续,存在手续繁琐又不便于检索的缺陷(见表4)。

2.4 基于RFID的综合解决方案

根据以上管理模型及目前常用技术方案的分析,采用目前已趋成熟的RFID技术,可通过单一的识别技术对参观和物流进行集成管理。

RFID是采用低频(125千赫兹或134千赫兹)、高频(13.56兆赫)或甚高频(UHF,300兆赫至1千兆赫)标签芯片的非接触式信息识别技术。对于高频RFID,标签读取距离最大可达1.8米(见表5)。

3 解决方案

3.1 系统组成

(1)电子鉴别卡(入场卡、身份鉴别卡)

(2)电子标签

(3)制卡、发卡、验证、管理用读写终端设备

(4)验票通道管理机(内含读写终端、三辊闸、控制主机、通讯、显示、语音、检测及保护模块)

(5)电子门票应用管理软件

(6)专用服务器、PC机等计算机设备

(7)专用信息处理网络(TCP/IP)

3.2 鉴别卡、标签芯片选型

RFID技术主要包括如下3个要素:首先是芯片与读卡器的物理通信规格,其次是RFID芯片中所储存信息的通用格式及读取、检索该信息属性数据的过程,第三个是被鉴别目标的属性。第一个要素即物理通信规格——射频标签的工作频率是其最重要的指标之一。射频标签的工作频率直接决定了系统的识别距离,还决定了射频标签及读写器设备的成本。由于展品标签和出入信息无需与其他机构对接,信息格式、目标属性、读取、检索均由展馆自行设定。

根据需求和产品特点,系统选择了符合ISO14443、ISO15693、ISO18000-3、ISO15693标准的普诺玛高频PRI1050的芯片(见表6)。

3.3 读卡器选型

根据参观人流路线、展品出入库管理的分析,选择PRR8310作为闸机的高频RFID卡信息读取设备。PRR8310是专门针对远距离无源电子标签检测而设计的一种高可靠性阅读器,能够满足对TAG-it或ISO15693标准的非接触式无源电子标签的远距离读写应用。其特有的防冲撞检测机制实现每秒中同时检测50张电子标签。通过外接检测天线,单支天线配合检测距离最高为70cm,双支可达120cm(见表7、图1)。

3.4 检测门选型

天祺-I是一款专门针对远距离无源电子标签检测应用的高频远距离一体化设备,内置读写器,可对TAG-it或ISO15693标准的非接触式无源电子标签的远距离读写(见表8、图2)。

4 方案实施

4.1 人流、物流识别节点

系统选择闸口机和手持机相结合的验票方式。系统采用以太网结构,以提高信息采集效率和系统扩充性。观众通过预约或现场登录信息,制卡时即将其写入高频RFID入场卡。工作人员身份鉴别卡由展馆OA数据库提供身份信息。

系统按交通流向设置通道控制。参观者门票采用嵌入高频RFID的定制入场卡,工作人员采用嵌入高频RFID的身份鉴别卡。展馆在二层、三层设置了12台闸机。在四层核心筒南侧入口设置流动通道门。闸机、通道门均可读取高频RFID卡。系统自动记录读卡时间、开门信息、卡编号、报警信息等资料供查询和统计处理,并生成各种报表。

工作人员对送展产品登记时,利用电子标签写入器把展品的名称、送展企业、编号、进场日期等属性写入电子标签,将电子标签植入或附着展品上,赋予展品难以仿造的唯一电子标识。

展品附着射频标签,出入库检查点设置电子标签感应天线,其感应距离最大为1.8米。未授权的展品出库时,通道门发出声光报警,并向控制室发送警报。电子标签感应天线可同时感应多个电子标签(见图3)。

4.2 信息采集管理

已写入观众信息的高频RFID入场卡作为观众身份识别的载体。在门口验票处通过入场卡上的芯片将观众出入馆的信息采集到中心数据库(采集时兼有身份验证功能)。另外,系统预留了各展台高频RFID标签读取设备的接口,以便在展示系统中进行观众信息采集和互动反馈应用。如针对不同国籍的观众(其信息在制卡时已写入RFID芯片),由展台读取语言代码,并启动相应的语音解说服务。同时,重要展台对观众信息(如国籍、行业等)及参观信息(如点播时间、参观路线)进行统计,为今后展馆进行展示效果检讨和数据挖掘等业务开发打下了基础。

4.3 系统主要设备(见表9)

5 总结与展望

2008年底,系统通过全面验收。筹展和试运行期间,系统在展品送展、出入库、展架清点、参观人流控制、参观导引、观众信息采集等方面发挥了重要的作用,使展馆业务得以顺畅地进行。多个部门通过该系统实时地获得了每项展品的信息,大大地提高了各部门的协作效率。筹展期间使用该系统共处理了企业提交的备选展品六千余件,其中进入展厅的展品约三千件,多个部门对展品信息的查询量达每日数千次。入场参观组织也有条不紊,平均每日处理参观者达一千多人次,并有效地建立起观众信息库。

同时,系统也呈现出一些尚待解决的问题:如展品位置精度受限于检查点的设置密度,以及展品附着物较易受破坏等问题。在今后系统的运行中,将针对这些问题作进一步的研究,通过系统扩展并配合其他运营手段予以解决。

即使存在一些薄弱的地方,该系统在展示组织、展品管理、观众市场开发方面发挥的作用是不可替代的。随着展馆业务的发展,该系统将不断为展馆管理和业务拓展做出越来越多的贡献。通过该解决方案在“工展馆”的成功实施,为同类型常设展馆和其他流通领域应用RFID技术提供了新的思路,以达到提高工作效率、节省人力资源、流程自动化、管理信息化等现代化目标。

[参考文献]

[1] FINKENZELLER K.射频识别技术(第3版)[M].吴晓峰, 陈大才,译. 北京:电子工业出版社 2006.

[2] CLAUS HEINRICH. RFID和新业务模式[M]. 胡险峰,译.北京:东方出版社,2006.

[3] 黄天助.少儿图书馆运用RFID进行业务管理的实践与理论差距[J].《图书馆论坛》,2009年第三期.

[作者简介]

方创生,机电工程师,从事展览机电设备设计、建设、管理。