RFID技术在军队装备信息化管理系统中的应用

何府强

摘要：军队信息化建设水平不断得到提高，但其重点和发展方向存在很多不足，信息处理的网络化水平较低，特别是在装备管理方面，还不能充分利用现有网络技术及时、准确地处理各类装备管理信息，难以为首长或决策机构提供全而可靠的信息服务。为了适应现代信息技术发展的需要、紧跟世界武器装备管理信息综合处理的发展潮流，根据军队装备管理实际和现代电子技术、无线射频识别技术（RFID）和网络技术，本文探索分析了RFID技术在军队装备方面的应用，能够有效克服现有管理中存在的武器装备丢失不能及时报警、数质量难以适时统计等实际问题，使军队装备管理能够真正不断向科学化、信息化迈进。

关键词：RFID 装备管理 应用领域

无线射频识别技术（RFID）是20世纪90年代开始兴起的一种自动识别技术。无线射频识别是利用射频信号通过空间耦合（交变磁场或电磁场）实现无接触信息传递，并通过所传递的信息实现对目标进行自动识别的一项技术。识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。由于“RFID”技术识别不需要直接对准，可穿透物体的特点，可用来识别高速运动物体，并可同时识别多个电子标签，操作快捷方便。电子标签由电磁场耦合天线及芯片组成，每个RFID标签具有惟一的电子编码，粘贴在物体上用于标识目标对象，简称智能标签或电子标签;读写器与电子标签可按约定的通信协议互传信息。通常的情况下，读写器向电子标签发送指令和电磁波，电子标签接收到电磁波能量后，供标签工作，根据收到的读写器的指令，标签将存于内存内用于标识自己身份的数据回传给读写器;天线作为RFID标签和读写器间传递射频信号的换能器。当然无线射频识别系统还需具备数据传输和处理功能。RFID通信是在无接触方式下，利用交变磁场或电磁场的空间耦合及射频信号调制与解调技术实现的。电子标签通常由标签天线（或线圈）和标签芯片组成，它分为无源标签。半无源标签和有源标签三种类型。标签芯片相当于一个具有无线收发功能、存贮功能和处理功能的单片机系统。从纯技术的角度来说，无线射频识别技术的核心在电子标签，读写器是根据电子标签的设计而设计的。阅读距离，也称为作用距离是无线射频识别系统的另一主要性能指标。范围从Om - lOOm左右不等。

无线射频识别技术以其无接触识别的独特优势，使短距离射频识别被标识的物品不怕油渍、灰尘污染等恶劣环境，所以可在恶劣环境下替代条形码，例如用在工厂的流水线上跟踪物体。长距射频识别产品多用于交通上，识别距离可达几十米，如自动收费或识别车辆身份等。随着大规模集成电路技术的进步以及生产规模的不断扩大，无线射频识别产品的成本将不断地降低，其应用将越来越广泛。在北美.欧洲、大洋洲.亚太地区及非洲南部，无线射频识别技术被广泛应用于业自动化、商业自动化、交通运输控制管理等众多领域：汽车、火车等交通监控;高速公路自动收费系统;停车场管理系统;物品管理;流水线生产自动化安全出入检查;仓储管理;动物管理;车辆防盗等。

1系统设计

1.1 RFID系统基本组成

RFID系统通常由电子标签、读写器、天线和信号传输设备四部分组成。

1、电子标签（即射频卡）：电子标签由无线收发电路、存储器、控制器和卡内内置天线组成，存储器内存储有电子标签编码信息和被标识物体的基本信息，电子标签可粘贴在被标识物品的表面，也可植于其中，当读写器发出电磁波时，电子标签天线获得感应信号，经内部整流电路整流后供芯片各部件工作，它将存储的信息通过天线向外发射，供读写器获取。电子标签加工精度高，体积小，封闭形势多样。

2、阅读器：读取（在读写卡中还可以写入）标签信息的设备。读写器由控制器、收发电路、接口电路、存储器、显示器和天线等部分组成，是可以利用射频技术读（写）电子标签信息的设备。当读写器开始工作时，发射电磁信号寻找附近有无电子标签，当标签距离达到识读范围时，读写器即会读出该电子标签信息，信息可以通过计算机以及网络系统进行管理和传输。

3、天线：在标签和读取器间传递射频信号。

4、信号传输设备：信号传输设备主要是指通过阅读器的RS232、RS485接口或无线数传设备与外部计算机（上位机主系统）连接，进行数据交换。

无线射频识别技术与现有的条形码、数字水印等自动识别技术相比，RFID技术在数据处理、安全认证、读写速度、工作环境要求等方面具有如下优点：

（1）非接触性。电子标签通过无线电波工作，在读写时处于非接触状态，阅读距离从几厘米到几十米，这是RFID技术的最大优点。

（2）自動化。标签识别过程无须人工干预，容易实现自动化。

（3）读写速度快。不同于，条码技术需要将图像信号转换成数字后从数据库中对比才可识别，RFID系统对标签的读写和处理的合是数字信号，处理速度快，可识别被标识的高速运动物体并可同时识别多个标签。

（4）使用环境要求低。条码等技术需要直接对准，识别的对你为图片，当图片上有污渍时便难以识别;由于RFID系统读写无需接触，所以RFID系统具有高可靠性和高耐用性，可穿透物体识别，使用环境需要低。

（5）信息容量大。RFID电子标签通过存储电路存储，存储容量可达2的96次方以上，所以世界上每一种商品都可以拥有独一无二的电子标签识别码。

（6）安全加密性能好。电子标签具有密码保护功能，存储的数据可采用RSA、DES、MD5、DSA等算法实现加密，其次读写器与电子标签问相互认证，实现通信和存储的安全，保证了信息的安全性和可靠性。

1.2系统可行性分析

本系统采用的RFID技术，国内外已在物流领域大量应用，事实证明，RFID对物体身份的标识作用明显，比传统的条码技术、数字水印技术等相比有如下优点：

①非接触式读写，最远距离可达100米，无需精确对准方向。

②可抗各种恶劣环境，如海运货轮、码头、仓库、高速公路、哨位等。

④可对运动物体读写，最高运动速度可达120km/小时。

④读写过程无需人工干预，可完成自动数据采集。

⑤极高的安全性，难于仿冒和篡改。

⑥读写速率高，可同时读取多个标签。

⑦数据存储量大，最高可达数十兆，适于枪械等特殊装备的标记。

2.3 系统安全性分析

系统安全是武器装备信息化管理的生命，系统的安全性和可靠性是提高系统生命力的根源，安全性不可靠，任何形式的管理手段将失去可用性。本系统的安全性主要基于以下三个方面：

1、基于专网运行，降低被攻击的风险

本系统主要是用于单位内部的武器装备管理，不与外部互联网联网，传输数据通过分组密码算法进行加密，定期更换密钥，增加防火墙，提高了系统的安全系数。

2、增加防破坏功能，克服人为破坏隐患

硬件电路高度集成化，通过单片机功能强大，设计灵活，工作可靠的这一特点，在电路中增加了防破坏电路和电弱提醒电路，并将采集的防破坏发信发送到服务器，实现多级联管，克服了系统被人为破坏的隐患，提高了系统的安全性和可靠性。

3、选用成熟数据库，加强用户权限管理

由于武器装备信息化管理系统涉及部队装备实力，信息的保密性要求及高，因而在系统设计时，要求系统进行严格的用户权限管理，只有授权的用户才能访问和查询相应的信息。用户注册必须经过审批并获的注册信息方可进行注册。系统所选用的SQL SERVER 2000数据库具有较好的安全性设置。

2 应用领域

RFID系统可以应用在装备的仓储管理中，这样可以高效地管理仓储装备的流动信息，还可以监视装备的一切信息。当需要调用装备时，装备在某个时间段的位置、状态和调用情况经过装备流经地的读写器的操作，都可以在装备实力数据库中得到体现。这样监控中心可以了解到装备的各种实时信息。

当需要维护或者进厂维修时，可以通过便携式RFID终端对装备进行更新标签的操作，之后将装备实力数据库中的装备数据进行实时更新，并可以生成报告，方便查阅装备的维护、维修情况。

此外，在装备的运输过程中、追踪监控过程中，都可以引入RFID技术。通过在装备管理中引入RFID技术，可以简化业务工作流程、改善清查装备的质量、降低运作成本。

3 结束语

本文介绍了RFID技术的原理，设计了一套应用于装备管理的RFID系统，并阐述了其运行机制。最后介绍了RFID技术的安全机制和应用领域。RFID技术为装备管理和保障模式带来变革，与任何一项新技术的产生和应用一样，这需要我们扩宽思路、开拓视野，时刻关注应用发展的进展及研究方向，将RFID的推廣应用真正落到实处，提高装备管理水平和效率、降低保障成本，不断提升军队战斗力。

参考文献

[1]朱志辉，李广文，沈红辉.基于ASP. NET的信息管理系统安全性设计和考虑.广州大学学报，2004，3（5）

[2]丁明丽.RFID技术高效管理系统的设计[D].昆明：昆明理工大学，2010.

[3]Mohsen Akbarpour Shirazi. Javad Soroor. An intelligent agentbased architecture for strategic information system applications.KnowledgeBased Systems. 2007， 20（8）