国防大学联合勤务学院研究生北京100036
摘要:本文主要针对RFID技术展开分析,思考了RFID技术在军事装备维修保养中的应用情况,以及如何更加有效的展开应用,明确了应用的思路和应用的措施,希望可以为今后更好的应用RFID技术提供一些借鉴。
关键词:RFID技术,军事装备,维修,保养
1、RFID的介绍
RFID是射频识别的英文(RadioFrequencyIdentification)的缩写,它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达到识别目的的技术,识别工作无须人工干预。RFID系统一般由读写器和电子标签(或称射频卡、应答器等.统称为电子标签)和应用系统组成。
1.1、RFID系统的工作原理
当标签进入读写器产生的磁场后,无源或被动标签凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的信息,有源或主动标签主动发送出存储在芯片中的信息,读写器读取信息并解码,然后将数据传送给应用系统。
1.2、RFID系统的优点
与目前普遍使用的条形码相比,RFID(射频识别)是一种非接触式的自动识别技术,它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据,RFID技术具有条形码所不具备的防水、防磁、耐高温、使用寿命长、自动读取速度快、读取距离大、标签上数据可以加密、存储数据容量更大、存储信息更改自如等优点。总之,RFID技术具有如下特性:1)非接触式的数据读写机能;2)外观形状容易小型化和多样化:3)良好的耐环境性:4)可重复使用性:5)穿透性;6)数据的记忆容量大。
1.3、RFID系统的使用情况
RFID技术在国内外军队的使用情况目前,外军中使用RFID技术的代表是美军。1991年第一次海湾战争,美国向中东运送了约4万个集装箱,但由于标识不清,其中2万多个集装箱不得不再重新打开,等待封装并再次投入运输系统。战争结束后,8000多个打开的集装箱未能加以利用。浪费大约20亿美元的支出。2003年第二次海湾战争,集装箱上加装RFID射频卫星芯片,准确地追踪了国防部发往海湾的4万个集装箱,从而实现人员流、物资流和装备流的全程跟踪,并节约了大量经费。美军还将RFID技术应用于特定物品的查寻、单兵电子病历、生理状态监测器和服装发放等领域。RFID技术的应用使得美军后勤补给能力变得强大,实现了由储备式后勤到配送式后勤的转变,提高了效率,节约了大量经费。在国内军队中主要运用RFID技术的是部队的枪支管理和部队车辆牌照的管理,而在军用物资配送系统中并未大规模地使用,更不用说在各种器材保障方面采用RFID技术,因此有学者提出在部队后勤系统中统筹规划充分利用RFID技术,实现物流信息化管理,提高军事物流的效率。
2、浅析RFID技术在军事装备维修保养中的应用
2.1RFID装备维修保养系统硬件设计
目前军队武器装备维修与保养的手段还比较落后,远远没有跟上军事变革提出的新要求,需要新的维修保养系统提供技术支持,所以立足于RFID技术上的装备维修保养系统渐渐在市场中流行起来。通常来说,RFID技术装备维修保养系统中有软件和硬件两大系统,硬件部分主要用于研究读写器和电子标签的设计情况。读写器的主要功能就是将军事武器装备的信息载入到RFID电子标签,如此一来,有助于全面统计军队现有军事武器装备的数量与使用情况。固定读写器是常见的读写器类型,非常方便军队人员随身携带,随时登记武器装备的使用信息,就深圳先施公司设计的一体化系统读写器来看,读写器主要有220VAC50Hz交流电源、可充电电池两种供电方式,可充电电池的续航时间达到了6h以上,而且可以同时辨别读写区域内10个左右的射频标签,并通过数据通信接口将军事武器装备的使用、维修情况传输到外部计算机中,能够实现军事装备的远距离追踪与管理。
2.2RFID装备维修保养系统软件设计
RFID装备维修保养系统的软件中主要包括数据库、用户授权管理以及装备信息管理等几大模块。其中,数据库是这套软件系统的核心部分,每次需要检查军事装备或维修军事装备的时候,可以直接调取数据库中指定武器装备的资料信息,并通过读写器来查找武器装备的具体位置,一般软件系统中建有两大实体模型,分别为军事武器维修记录实体以及物质装备信息实体,通过武器装备信息E-R图的构建,便可以直观看到装备的名称、代码以及出厂日期情况,还可以查看装备芯片的代码以及以往的维修记录等信息。而且,还可以在RFID装备维修保养系统的软件数据库中建立维修记录E-R图,将武器装备的名称、维修次数、交装时间以及故障原因等信息进行录入,日后便可以直接从数据库中调取军事装备的维修情况,有助于直接对曾经发生过故障或存在故障隐患的位置进行养护,以延长装备的使用寿命,提高军队武器装备的维修与保养效率。
2.3RFID装备维修保养系统反碰撞算法
在RFID装备维修保养系统中,想要实现阅读器与应答器之间的流畅通信,还要注意到可能存在一个以上的应答器同时位于阅读器作用范围内的情况,这样一来,阅读器发出的数据信息很可能同时被多个应答器接收到,或是同时有多个应答器将数据信息传达给阅读器,从而导致阅读器与应答器之间的信道出现干扰情况,导致阅读器不能正常接收信息,出现通信信息碰撞的情况。所以,要为系统设计反碰撞算法,以免存取与接收数据信息的信道受到干扰而出现故障,反碰撞算法能够读写读写器作用内的电子标签,同时通过标签的使用来管理信道中的数据流,保证阅读器与应答器的正常通信,以便相关人员了解到全面又及时的军事装备维修与养护情况,最大限度减少武器装备信息的遗漏情况,精简维修养护的成本支出。
3、RFID发展展望
3.1技术标准
技术标准不统一是制约RFID发展的首要因素。每个RFID电子标签都有唯一的识别码,代表装备物资的信息。如果它的数据格式很多又互不兼容,那么不同标准的RFID产品就不能通用。目前,国际公认的RFID有两种编码体系:一是日本UID编码体系,另一个是美国的EPC电子产品编码体系。这两种编码体系各有优缺点,在使用的无线电频段和应用领域也存在差异。我国在2004年由中国国家标准化管理委员会成立了中国电子标签国家标准工作组,开始从事有关中国标准的研究。鉴于国家安全和军事装备保障特点,如何对军事装备进行标准的制定和统一,如何考虑在编码区间上与民用标准的协调,如何考虑对导弹、雷达、航空等有质量状态信息及过程履历要求的重要装备进行电子编码,还需要重点研究。
3.2安全保密
军事问题的最大特点和要求就是要考虑安全保密性。目前的RFID技术对信息保密要求上存在缺陷,原因是广泛使用的无源RFID系统并没有可靠的安全机制,无法对数据进行很好的保密。如果军事装备的电子标签信息被窃取、复制,可能带来无法估量的损失。为此,必须要在编码规则、通信体制、加密手段上进行安全保密性设计。例如,可考虑引入敌我识别和自毁性,增强对重点装备电子标签信息的防窃密、防失密能力。
3.3RFID应用技术未来发展
此外,该系统仅在独立应用环境中研究RFID应用技术。接下来,还可以研究分布式RFID在网络环境中的应用,建立全军设备维护信息网络。同时,也可以将这项技术与无线通信技术,GPS定位技术,GIS地理信息系统相结合,使其能够方便现场战场设备的维护和维护。
4、结束语
RFID技术的发展和应用越来越得到人们的重视,RFID技术在民用领域的应用发展突飞猛进。综上所述,本文围绕着RFID技术进行研究,论述了其在军事装备维修保养中的应用问题,对于应用的措施和方法都进行了总结,利用新技术的优势,对过去陈旧的装备维修保养模式进行了变革,为我军的装备现代化做出一种有益的尝试,也提出了一些比较可行的建议,可供今后参考。
参考文献:
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