RFID技术在电视台设备管理系统的应用.pdf
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1、73影视制作系统网络System NetworkRFID技术在电视台设备管理系统的应用文/南京广播电视集团 徐歆摘要:RFID 是一项无线通信方法,能够对指定的信息实施非接触式的主动辨识。本文根据电视台设备管理问题的切实需求,结合设备的工作环境,阐述了 RFID 技术的理论基础和基本原理,描述了基于 RFID 技术构建设备管理系统的基本构成。并探讨了应用于设备管理中的优势和可行性。关键词:RFID 技术;电子标签;设备管理RFID 是一种无线通信技术,该技术能够基于无线通信所提供的技术平台对指定的对象实施非接触式的主动辨识。RFID 技术在防伪、仓储物流、资产评估以及游戏等项目的情报数据收集中
2、发挥着重要作用。本文主要研究无芯片应答的 RFID 电子标签,这类电子标签成本较低,且可以广泛应用于室内定位。无芯片应答的 RFID 电子标签价格低、操作简单、普适性高、可实现性好。1.电视台设备管理现状在数字电视的运维过程中,优质的电视节目制作都离不开先进技术设备的支持与保证,但对于如何保障电视台设备高效、良好地运转,提高设备运用效益,传统的非智能化手工设备管控方式早已无法满足大规模设备管理工作的需要,并且终将逐渐被采用数据系统的管理方式所替代。目前本台设备管理中尚存以下 问题。(1)在前期设备管理中,需要人工对每个机架中的设备归还情况进行逐一核查。在预约设备时,同样需要人工对机架中的设备进
3、行逐一寻查,导致前期设备管理效率低下,人工成本高。(2)在后期制作设备、演播室设备进行维修保养或迁移作为其他用途后,各设备的存放管理信息不能及时有效地更新。(3)对于本台库房中存放的备机、备品等,由于种类多、数量大,导致对此类设备的人工查询效率 低下。(4)在固定资产盘点时,需要对所有设备序列号逐一核对查询,该过程繁琐且准确率难以保证。本台设备管理中前期设备管理,使用热敏条码,通过条码扫描枪对前期采访设备出库、入库进行管理,其他设备后期编辑设备、演播室设备是对设备上粘贴的资产标签进行管理,与 RFID 技术相比,面临识别速度慢、数据携带量小、设备易损毁、无法反复利用、使用寿命短等不足。在资产盘
4、点时,由于设备条码标签都贴在设备后部边缘处,不方便查看,在设备上架使用后也不适合条码设备扫描。而应用RFID 技术无需与目标接触就可以得到数据从而使设备管理更加便捷、精准。因此,本文基于上述问题,提出了一种基于 RFID技术的电视台设备管理框架,以实现电视台各类设备精准的智能化管理,提高本台设备管理部门的设备管理效率,节省人力成本。2.RFID技术2.1 概述RFID 技术通过射频信息(RF)或通过感应电流所产生的能量信息的方法自动识别目标物品和收集有关信息,从而达到对目标物体的实时跟踪和数据交换的目标。除了对目标的识别之外,RFID 技术还可以对其标74影视制作系统网络System Netw
5、ork记的对象进行精确的定位和追踪。基于此,我们提出了基于 RFID 技术的设备识别与管理,将每台设备都贴上RFID 电子标签,以协助我们在大量贴有电子标签的设备中快速搜索并定位目标。2.2 系统构成RFID 系统一般由 RFID 电子标签、阅读器和应用系统组成,该系统组成模块如图 1 所示。其中,各组件的硬件构成如下:1)RFID 电子标签由天线、耦合元件和芯片组成,每种标记上均带有一种特殊的光电代码,用于保存物体的唯一标记信息,又用来接收阅读器的电磁场调制信号并返回响应信号,以完成对标签识别码和内存数据的读取或入操作。RFID 电子标签按照电源形式分为有源标签、无源标签、半有源半无源标签。
6、RFID 标签(按通讯形式)分为被动式、半被动式(也称作半主动式)、主动式三类。2)阅读器所处系统分为硬件和软件两个部分,其工作原理则是由两者相辅相成共同协作完成的。阅读器系统中的硬件(如图 2 所示)由天线、射频模块、控制模块和接口组成。控制模块作为阅读器的核心设备,由 ASIC 组件和微处理器组成,处理后的信息数据通过射频模块编码调制后,交由阅读器天线发射出去。控制模块通过阅读器的接口将存储的数据传回主机来完成与应用软件之间的交换。阅读器软件部分控制阅读器的所有指令动作包括:向读写器发出读写命令,作为相应的反馈信息,阅读器与电子标签之间就会建立起特定的通信链接等。RFID 阅读器根据频率可
7、以分为 125K、13.56M、900M、2.4G 等频段的阅读器,可以根据应用场合的需求选择不同频段的阅读器。125K:一般叫做 LF,使用操作简便,且价格相对低廉。13.56M:一般叫做 HF,保密性强,读写速度快,中近距离 13.56mhzRFID 保密性好,中远距离13.56MHz 读写速度稳定、速率快。主要运用于家校通、人员考勤管理、出入口管理、图书、档案防盗管理系统、行政会议的签到。900M:一般叫做 UHF,由于通信距离远,且抗冲突性能好,通常用于停车场和物流等场合中。2.4G:微波段 RFID 阅读器,穿透性强。5.8G:微波段 RFID 阅读器,在高速 ETC 电子收费管理系
8、统中广泛应用。应用系统位于 RFID 系统的应用层,主要用于对阅读器采集到的数据进行处理,其中包括对数据的解码、计算以及与主机之间的数据通信等,管理着 RFID 电子标签与目标对象信息的映射关系,需要具有很强的数据存储和处理能力。与传统条形码识别系统比较,RFID 有着许多的优势特性:(1)利用无线电信息主动辨别目标对象,自身具 有一定的穿透性,不需要紫外可见光源,还能够透过物体、设备的外部材料读取数据。保护外部包装,大大缩短了识别时间。(2)无需与目标接触就可获取数据,读取位置的支持距离广,一般从几公分到十多米之间。(3)由于不需要物理接触,标签无机械磨损,寿命长,并且可以在恶劣环境下正常工
9、作,鲁棒性强。(4)支持写入数据功能,无需新建标签。(5)能够对 RFID 标签所附着的物体实施位置追踪,提取定位信息。图1 RFID系统模型 图2 阅读器结构图75影视制作系统网络System Network2.3 理论基础2.3.1 电磁理论基础在 RFID 系统中,RFID 电子标签与阅读器是利用相应的载体进行电磁波的发射与接收,以实现非接触式的目标识别技术。具体来说,这种方法就是利用两个天线的电磁耦合,进行能量传输和数据的信息交互。电感耦合模型如图 3 所示,该变压器按照电磁感应定律利用空间高频交变磁场进行耦合。在电感耦合方式中,阅读器将射频能量约束在阅读器电感线圈周围,通过交变闭合的
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