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1 引 言
隨著我國城市化建設的快速發展,人民生活水平的不斷提高,車輛數量和道路交通流量急劇增加,而道路的建設遠趕不上車輛的增長,伴隨而來是交通擁堵、車輛違章違法等現象的日益突出,傳統的車輛管理系統已經面臨巨大挑戰。目前發展的射頻識別(RFID)技術為這個問題的有效解決提供了理想的解決方案,同時也是以后車輛管理自動化的發展方向[1-7]。
而對公交公司而言,其停車場平時需要管理大量的公交車輛,同時車輛停放比較分散,出入頻繁,車輛日常管理和安全監管難度較大。因此,需要采用高智能化的管理手段來實現停車庫信息化管理的建設[8-10]。
在深入分析國內外成熟的基于RFID的智能停車場管理系統關鍵技術基礎上,以某公交公司的車輛管理為典型應用背景,本文提出的一種基于超高頻射頻識別(RFID)技術的車輛管理應用方案。該方案可有效降低車輛信息查詢復雜程度、車輛定位等問題。該系統采用自行研發的FR520讀寫器等關鍵設備,并通過立體停車庫的大量測試結果證明方案合理可行,運行穩定可靠[11-15]。
2 射頻識別技術
自動設備識別系統(Automatic Equipment Identification, AEI)是國際上正在努力開發并快速推廣普及的技術。它適用于安全性要求較高的部門的車輛電子自動管理系統。該項技術的基本思想是通過采用一些先進的技術手段,實現人們對各類物體和設備在不同狀態(高速移動、靜止、惡劣環境)下的自動識別和管理,特別是采用超高頻RFID技術的自動設備識別系統正日益廣被使用。
RFID也稱智能標簽,是繼個人電腦(PC)、互聯網、無線通信之后的第四次信息技術革命。一個RFID系統通常由三部分組成:讀寫器、標簽及相關的天線。讀寫器天線發射無線電信號給標簽,標簽通過自己的天線接收此信號,利用該信號得到的能量啟動標簽上的集成電路芯片工作。作為條形碼的無線版本,智能標簽技術具有條形碼所不具備的防水、防磁、耐高溫、使用壽命長、讀取距離大、標簽上數據可以加密等一系列優點,正在許多領域得到應用。
在圖1所示的簡單RFID系統中,現將閱讀器(Reader)、天線(Antenna)和標簽(Tag)的作用分別描述如下:
閱讀器:讀?。ㄓ袝r還可以寫入)標簽信息的設備,可設計為手持式或固定式;
標簽:由耦合元件及芯片組成,每個標簽具有唯一的電子編碼,附著在車輛上標識目標對象,標簽編寫成車輛的編碼唯一識別;
天線:在標簽和讀取器間傳遞射頻信號。
圖1 系統工作原理示意圖
3 車輛管理系統設計
針對公交公司車輛管理背景,以其所屬的一個典型的立體停車場為例,車輛管理系統設計過程中需要重點考慮的問題包括:
(1) 建設目標
為立體停車場管理人員提供實時監控車輛信息的平臺、實現智能化車輛規范有序定位管理;還可以在管理立體車庫的車輛進出,嚴密監視出入車輛,有效控制定位車輛的作息位置,保證系統運行穩定可靠。
(2) 豐富的功能
具有自動識別、智能控制、車輛定位管理、報警提示、信息記錄、數據通信、查詢、統計、分析等功能;同時具備擴展方便,升級容易等特性。
(3) 運行穩定可靠
具有冗余容錯性能;系統處理速度快,可靠性高,穩定性好,錯漏率低,并具有數據備份、數據恢復能力。
(4) 車輛實時定位管理
對于立體車庫內車輛進行數字化管理;通過自動識別車牌卡信息,可以對車輛進出時間進行跟蹤,同時定位車輛停放及作息位置的信息。
4 車輛管理系統方案
(1) 系統分部網絡結構
圖2所示的智能車輛管理系統是以后臺管理系統和前端控制系統通過專用網絡傳輸設備組成的管理系統,網絡通信協議采用TCP/IP協議。而前端控制系統內的通道識別系統則采用10/100M以太網組成的一個小的局域網系統,進行識別和外設控制管理。
圖2 系統分布網絡結構
(2) 立體車庫平面結構
圖3所示為該立體車庫的讀寫系統覆蓋效果圖。系統軟件可以控制讀寫器的四根天線的輪詢讀取車輛標簽時間順序,根據每個天線能管理定位對應停車區域的車輛,能把實時的公交停車位置區域上報到公交公司的調度室,方便管理人員對車輛管理與停放位置的查詢定位。
(3) 車輛管理平臺組成
后臺管理平臺包括:管理計算機、發卡讀寫器、讀寫器、讀寫器專用天線及電纜。其中上層應用軟件及其數據庫系統安裝并存儲在管理計算機上。
5 固定式閱讀器選型
圖4所示是一種能滿足本文系統需求的四通道遠距離超高頻RFID固定式閱讀器產品HIK-FR520,支持DRM工作模式,具有良好的防沖突和抗干擾性能,識別率高,功能強,可靠性高,可擴展性好等特點。
該產品可廣泛應用于智能交通、服裝盤存、智能倉儲等領域,能夠實現現代化的物流管理,海關智能通關、城市車輛自動識別、智能停車場、高速公路不停車收費應用等集成系統。其主要特點包括:
兼容EPC C1 Gen2/ISO 18000-6C;
PowerPC架構CPU MPC8308,128 MB RAM;
具有載波消除功能,抗干擾能力更強;
支持EPC密集型讀取模式(DRM);
遠距離讀取,RF輸出功率達到32.5 dBm;
支持4路天線接口;
支持640 Kb/s標簽數據讀取速率;
配置以及參數設定靈活,提供最大化標簽閱讀量和最佳工作性能;
智能交通及車輛管理
大規模RFID系統應用
圖3 讀寫系統覆蓋效果圖圖 4 超高頻固定式讀寫器
HIK-FR520的主要性能指標如表1所列。
6 車輛管理系統的特點
公交立體停車管理智能是運用超高頻自動識別技術,利用現代計算機技術和自動控制技術等多領域技術,綜合實現車輛自動識別和定位管理。本文提出的超高頻RFID車輛管理系統具有以下主要特點:
整個系統具有遠距離快速識別、智能控制、高可靠性、高保密性、易操作、易擴展等特點;
建立安全可靠的注冊車輛檔案,通過高新技術加強車輛監管防盜功能;
提供一個對進出車輛自動識別、智能管理的先進、可靠、適用的數字化平臺,使公交公司對所有公交車輛出行、位置進行實時動態管理的能力得到質的提高;
能有效、準確的對進出停車庫的車輛(裝有車輛電子號牌的車輛)的數據信息識別、采集、記錄、跟蹤;
實時數據可以通過網絡及時傳送到后臺管理系統,使管理人員在辦公室內就可以及時了解公交車輛的停車在立體車庫位置的情況。
7 結 語
基于射頻識別的智能車輛管理系統是一種高效、快捷及科學的車輛管理手段。本文提出的超高頻車輛管理系統應用于停車場車輛管理中,具有效率高、準確性好、安全性高的優點。該系統易于操作維護,自動化程度高,大大減輕管理者的勞動量。該方案的主要創新點在于為立體停車場管理人員提供實時監控并識別車輛信息的平臺、實現車輛的智能化規范有序定位管理,系統功能豐富,運行穩定可靠,具有廣闊的市場應用前景。
參 考 文 獻
[1]楊筆鋒,詹艷軍. 基于射頻識別的智能車輛管理系統設計[J]. 計算機測量與控制,2010,18(1):97-99.
[2]黃銀龍,張輝,徐旭,等. 車輛管理RFID電子標簽內存規劃研究[J]. 通信技術,2010,43(2):141-145.
[3]王慶安. 基于RFID和GPRS的非機動車輛管理系統研究[J]. 中國制造業信息化,2007,36(13):66-68.
[4]狄巨星,趙建光,范晶晶,等. 車輛管理RFID標簽電源低功耗研究[J]. 電源技術,2013,37(7):1233-1274.
[5]尼濤,楊宏,艾春安. 基于RFID技術的車輛管理門禁系統設計[J]. 工業控制計算機,2005,18(9):1-2.
[6]馬凱. 基于多節點射頻卡的車輛管理系統研究[J]. 交通標準化,2013(13):34-36.
[7]孫欣. 基于超高頻RFID的第三方物流車輛管理解決方案[J]. 自動化博覽,2012(2):80-82.
[8]楊洋. 基于RFID技術的武警車輛管理系統研究[D]. 哈爾濱:黑龍江大學(碩士學位論文),2011.
[9]楊國榮. 基于RFID技術的智能小區車輛管理系統設計[J]. 信息技術,2012(6):182-185.
[10]程仁鎮. 基于車輛管理的RFID讀寫器設計[D]. 武漢:武漢理工大學(碩士學位論文),2012.
[11]張圣仟,楊小天,遲耀丹. 基于RFID在車輛信息自動識別技術的研究與應用[J]. 吉林建筑工程學院學報,2012(2):76-78.
[12]李元忠,余權,姚海天,等. 構建智能交通平臺——RFID技術在城市車輛管理中的應用[J]. 中國自動識別技術,2008(4):90-92.
1.引言
隨著汽車數量的不斷遞增,擺在面前的是巨大的交通壓力,現代交通的發展迫切要求實現交通管理的自動化。因為車牌號碼是車輛的唯一“身份”標識,所以車牌識別系統可以作為車輛自動識別的一種重要形式, 對于交通管理、治安處罰等工作的智能化起著十分重要的作用。它可廣泛應用于交通流量檢測,交通控制于誘導,機場,港口,小區的車輛管理,停車自動收費,闖紅燈等違章車輛監控以及車輛安全防盜等領域。因此對基于特征的車牌識別算法的研究在大型停車場的管理系統和交通事故的破案方面具有特別重要的實際應用意義。
2.車牌識別原理及流程
車牌自動識別是利用車輛的動態視頻或靜態圖像進行車牌號碼、車牌顏色自動識別的模式識別技術。包括車牌定位算法、車牌字符分割算法和車牌字符識別算法等。
本文設計的車牌識別系統總結了車牌識別技術的歷史,分析了車牌識別的研究現狀,對存在問題和意義提出了本設計的新方案。本設計的流程包括車牌圖像采集,圖像預處理,車牌定位,車牌字符分割,車牌字符的識別等幾個部分。
3.各模塊的實現
3.1 圖像采集??紤]圖像對后續操作的影響,圖像在拍攝時采用人工拍攝選取車牌最佳拍攝環境。
3.2 圖像預處理。本算法中預處理是對圖像進行圖像轉換、圖像增強、邊緣檢測和二值化,。目的是突出車牌的主要特征,以便更好地提取車牌。
3.3 車牌定位。從預處理后的汽車圖像中分割出車牌圖像。即在一幅車輛圖像中找到車牌的位置。本文采用基于數學形態學和邊緣特征的車牌定位方法。即先對車牌圖像進行預處理,然后再對預處理后的圖像進行大范圍搜索, 再用開閉合運算來填補車牌區域內細小孔洞和去除噪聲, 進而增強車牌區, 使車牌區成為一個連通區域, 找到符合汽車牌照特征的若干區域作為候選區,然后對這些侯選區域做進一步分析、評判,最后選定一個最佳的區域作為牌照區域,并將其從圖象中分割出來。該方法有效改進了傳統的車牌定位方法, 提高了車牌定位的速度和準確度。
3.4 字符分割及歸一化。即對獲得的車牌分離出單個字符以便字符識別。本文采用改進的投影法。即將垂直投影法和固定邊界法相結合,達到了更好的分割效果。計算出列方向像素值之和。選取一較小的像素和閾值,找到車牌上漢字的左端,在用該閾值繼續尋找漢字右端的同時,根據車牌標準,利用高與寬的比例關系找到漢字的右端。重復該方法找到其他字符的左右端,然后將字符逐一分割。歸一化則是將分割出來的字符大小歸一化。
3.5 字符識別。將字符轉換為文本形式直接顯示出來。 本文采用的識別方法是基于模板匹配的車牌識別方案。首先取字符模板,接著依次取待識別字符與模板進行匹配,將其與模板字符相減,得到的0越多那么就越匹配。把每一幅相減后的圖的0值個數保存,然后找數值最大的,即為識別出來的結果。
4.識別結果
5.結論
本文主要解決了以下問題:⑴在背景的圖象中如何定位分割牌照區域;⑵對分割下來的牌照字符如何提取具有分類能力的特征;⑶如何識別字符。在車牌字符識別系統的研究領域,近幾年出現了許多可行的識別技術和方法,從這些技術和方法中可以看到兩個明顯的趨勢:⑴單一的識別技術無法達到理想的結果,多種方法的有機結合才能提高系統有效識別能力。本文的設計,也汲取了以上一些算法的思想,反復比較,綜合分析;⑵在有效性和實用的原則下。通過多次實驗,表明該車牌識別系統可有效地識別多幅車牌,但對于識別傾斜、污損比較嚴重的車牌方面的技術還有待解決。
參考文獻:
[1]劉屹松.基于模板匹配車牌識別系統的研究實現[碩士學位論文].北方工業大學,2009
中圖分類號:TP391.44 文獻標識碼:A 文章編號:1674-7712 (2013) 24-0000-01
一、RFID標簽天線
RFID是無線射頻識別技術,也叫做電子標簽。RFID標簽天線是一種通信的感應天線,能夠利用射頻識別技術自動識別特定的對象[1]。電子標簽目前已經被廣泛應用在現代人們生活的方方面面。本論文通過對遠程寵物管理系統這一項目的介紹,來簡要分析對適用于多種環境的RFID標簽天線的研究。
二、環境對RFID標簽天線的影響
在應用的過程中,都要將RFID標簽放到需要識別的物體上。在設計和使用的過程中,一定要考慮實際情況,因為讀寫器與標簽之間還可能隔著包裝等。
同時我們還應該意識到,天線的性能也會受到環境等因素的影響。天線周圍有水和金屬時,這種影響會十分明顯。本論文設計的RFID標簽天線是一個遠程寵物管理系統,經實際驗證,這個RFID標簽天線能夠適用于多種環境。
三、遠程寵物管理系統總體描述
(一)主要組成部分
本論文所設計的遠程寵物管理系統,采用了最新的雙頻識別技術,實現了對寵物的遠程管理,系統主要由遠程寵物電子身份證、遠程寵物電子身份識別器、手持PDA讀寫器和中心服務器四個部分組成。四個部分的具體介紹如下:(1)遠程寵物電子身份證:采用2.4~2.5GHz與13.56MHz波段,可存儲大量信息,低功耗、低輻射,對寵物健康無負面影響。(2)遠程寵物電子身份識別器:識別距離可在50米范圍內調節,可穿透障礙物識別寵物電子身份證;(3)手持PDA讀寫器:基于PDA直接對寵物電子身份證進行識別,手持PDA讀寫器與PDA之間可通過藍牙、串口、CF口相連;(4)中心服務器:手持PDA讀寫器與中心服務器通過藍牙、無線局域網或GPRS相連。
遠程寵物管理系統的產品式樣主要分為兩種:手持PDA識別器和遠程電子身份證。
(二)主要功能
本論文的遠程寵物管理系統的主要功能有:(1)寵物電子身份證的遠距離識別和讀寫;(2)寵物定位和搜索;(3)信息公告和;(4)丟失寵物查找。
(三)主要性能指標
(1)寵物識別距離不低于50米;(2)寵物移動速度不大于80公里/小時時,對寵物識別沒有影響;(3)同時識別的最大寵物數量,不小于300只;(4)電子身份證發射功率小于-3db;(5)識別器的識別速度,不低于300個/秒;(6)寵物電子身份證的功耗小于0.3mW,普通紐扣電池的使用壽命大于2年。
四、遠程寵物管理系統技術原理
寵物電子身份證使用了128個頻道、2.4G到2.5GHzISM的微波段,頻道帶寬13.56MHz以及8MHz的雙頻識別技術,每張寵物電子身份證的ID號全球唯一,并可存儲主人、地址、電話、出生日期、防疫信息、圖片等大量信息。同時寵物電子身份證可遠程加密讀寫。
遠程寵物身份識別器可遠距離穿透障礙物搜尋、定位寵物,當寵物防疫過期或為失蹤寵物,遠程身份識別器可發出報警音和振動提醒,并鎖定寵物。
手持PDA讀寫器可和PDA通過藍牙、串口、CF口相聯,實時讀取寵物信息,并發送到PDA上顯示,手持PDA讀寫器可通過藍牙、無線局域網、GPRS和中心數據庫聯接,獲取最新的寵物信息。中心服務器為數據庫服務系統,可以對寵物的相應信息進行查詢。
五、項目創新內容
(一)應用創新
目前,對寵物的身份識別主要通過傳統犬牌、二維條碼、植入式芯片這三種方式。
傳統犬牌容易偽造,通過人眼近距離識別,已基本上被淘汰;二維條碼較難偽造,但識別距離只有幾個厘米,識別時必須抓住寵物,識別效率低;植入式芯片是目前最新出現的寵物識別技術,植入式芯片無法偽造,識別距離可達到幾十厘米。但植入式芯片也存在以下兩個缺陷:(1)識別距離短,無法在戶外識別屋內的寵物;(2)植入方式對寵物存在一定健康影響,許多寵物主人無法接受。
采用雙頻識別技術的遠程寵物管理系統,有很多優勢:(1)無法偽造;(2)可遠距離穿透障礙物識別,識別距離可在50米范圍內調節,可戶外對屋內寵物進行身份識別;(3)可授權讀寫,可根據寵物的狀況對識別體進行讀寫,存儲最新的寵物信息;(4)對寵物健康無負面影響;(5)識別速度快,每秒可識別300只寵物,無需抓住、靠近寵物;(6)產品已通過浙江省計量科學研究院檢測,相關技術指標滿足全部要求。
(二)結構創新
電子犬牌結構小,可懸掛于寵物上,質量輕,對寵物無負面影響,具有卡通、精靈、寵物等多種造型。
六、項目技術開發可行性
(一)項目技術發展現狀
本項目涉及的核心技術包括:2.4G~2.5GHz射頻識別技術,13.56MHz射頻識別技術。下面對目前這些相關技術的研究、開況做如下的簡要介紹。(1)2.4G~2.5GHz射頻識別技術。2.4G~2.5GHzISM頻段是使用最多的短距離無線通信頻段,基于該頻段的短距離無線通信技術已經比較成熟[2],具有公認的標準和產品,如ZigBee、Wi-Fi、藍牙、無線USB、無線局域網等。(2)13.56MHz射頻識別技術?;?3.56MHz射頻識別技術的無線標準有NFC,ISO15693等。主要產品有Philips公司的RC500芯片,Melexis公司的MLX12115等。
七、結束語
本論文簡要介紹了遠程寵物管理系統,從中我們可以看出RFID標簽天線能夠適用于多種環境。RFID標簽天線技術有著非常廣闊的發展前景。
中圖分類號:TP391.41 文獻標識碼:A 文章編號:1674-7712 (2014) 02-0000-01
一、前言
我國公路上的各類車輛數目增長很快,交通環境污染、交通事故和交通擁堵對我國經濟社會的生活和發展產生越來越大的影響。智能交通系統能夠很好的解決這個問題,其重要性已經得到大部分人的認可。車牌識別系統是現代智能交通系統的重要組成部分,對保證交通系統的順利平穩運行具有積極的意義。在實際生活中,由于汽車的牌照常常作為汽車的唯一標識供交通管理部門查詢和管理,為了交通系統的順利平穩運行,通常先要識別車輛身份。
二、汽車牌照自動識別流程
(一)采集圖像。在行駛的車輛進入到拍攝的范圍以后,車輛檢測系統就會向處理器發出信號要求啟動系統,與此同時,攝像機會自動獲得車輛的正面圖像。實際應用過程中,為了有效提高系統在不同環境、天氣和光線下的適應性,攝像機的技術參數會根據處理器的要求進行調整,例如,當光照條件不足時會自動開啟照明,以保證照片的拍攝質量。(二)圖像預處理技術。系統最終獲取的車輛牌照信息,會經過編碼器轉換為數字編碼格式。由于環境條件的限制,例如,光照不穩定、攝像頭和汽車牌照間的距離和角度不合適、車輛通過速度過快等,都非常容易造成照片的模糊、缺損和傾斜現象。因此,需要通過必要的圖像預處理,增強汽車牌照的信息特征,以便更好的進行車牌識別。(三)車牌定位過程。車牌定位就是通過圖像處理技術將車牌區域快速、準確地從車輛照片中提取出來。這一過程是車牌識別過程的核心內容,車牌定位的準確程度會直接影響到以后車牌的字符分割過程和字符識別過程的準確度,所以,選擇合理有效的定位處理技術是保證車牌識別效果的關鍵。
本文中將定位過程分為如下幾個部分,如下圖所示。
在實際的應用過程中,通常結合拓撲和數學形態學方法進行車牌有效區域的提取。詳細處理流程和使用的技術如圖2所示。該方法首先應用車牌大小和縱橫比等車牌固有的信息特征,使用Top-Hat方法對獲取的車輛圖像進行變換、運算等處理,以有效強化車牌區域的特征;然后再應用包括連通體態分析法在內的各項技術粗率定位車牌圖像,這樣就能夠最終獲取車牌的有效候選區域。最后,通過歐拉數對車牌的各個候選區判別,這樣就能夠最終獲取準確有效的車牌特征區域。實驗表明,該技術不僅能夠避免各種復雜的背景環境、不斷變化的光照影響、攝取圖像缺損和污染等情況對車牌定位的影響,還能夠對牌照的有效區域進行快速的搜索,進而實現車牌有效區域的提取。
經過一系列運算和處理之后,剩下的部分就是和車牌形狀比較類似的候選區域明亮區域,這類候選區域的個數較少。經過前面的預處理,大部分背景都被削去,圖像中只剩下了少數連通性比較好的區域,車牌區域已經被準確的定位識別出來。(四)字符處理技術。車牌定位出來以后需要進行字符的識別,這之前還要對單個的字符進行校正、去噪和平滑處理,以消除提取字符中的各種干擾信號;然后,根據字符的基本特征將字符進行細化處理。另外,還存在一些因為拍攝角度與距離影響造成的字符傾斜狀況。這類圖像不利于字符的識別,因此,字符分割之前,需要校正牌照的傾斜度。(五)字符分割技術。車牌區域被準確的定位提取以后,還需要將單個字符從中分離出來,這樣再傳輸到對應的車牌識別系統,進行字符識別過程。經過圖像預處理后的車牌字符筆劃變的更細,字符相對之前更加清晰,而且還刪除了細節部分的噪聲污染,這樣再經過垂直投影以后,汽車的牌照圖像就能夠被高質量的分割。實現簡單,準確率高,運行速度快。(六)字符識別。模板識別技術是車牌字符識別中一種被廣泛使用的基于車牌統計特征信息的識別技術。該技術需要借助概率統計學知識,首先將對象的穩定特征信息進行識別提取,組成一組特征矢量,再將這些信息與標準字符模板庫中的特征信息進行匹配,進而獲得匹配相關度,相關度最大的就是被識別出來的字符。這種技術算法復雜度相對較低,識別率高,具有實現簡單、資源占用少的優點。
三、汽車牌照自動識別系統的實現
(一)系統環境。車牌識別系統的硬件環境包括:車輛檢測系統、攝像系統、圖像采集系統等,軟件主要使用VS 2008框架,包括識別系統的管理界面和識別核心算法。其中,應用圖像采集系統獲取圖像,應用OpenCV實現車牌的識別,數據庫應用SQL Server 2008。
其中,車牌識別模塊是系統的關鍵,主要包括三個組件:1.應用硬件對來往車輛進行檢測;2.傳輸圖像;3.車牌識別。
三個主要組件通過數據庫進行時時更新,從而達到汽車牌照的自動識別。
四、結束語
汽車牌照自動識別研究由于受到各個方面的條件限制,在技術上還存在很多的不足。但是,由于現代交通監控與管理的迫切要求,車牌識別技術仍具有巨大的潛力。隨著研究的深入,車牌自動識別系統一定會越來越成熟。
參考文獻:
一、射頻識別技術綜述
射頻識別技術(Radio Frequency Identification Technology,簡稱RFID)是一種非接觸式的自動識別技術,它主要依靠射頻信號來自動定位目標對象并獲取相關的數據,整個識別過程不需要人工參與,實現自動識別。
從八十年代開始這項技術走向了成熟,它比同期或早期的接觸式識別技術更靈活,RFID系統的射頻卡和讀寫器不用接觸就可以完成識別的工作,因此它可以應用在更廣泛的場合。它的產品形狀和大小各異,如:卡片型、硬幣型和有印刷天線的紙張等,但它們的基本的功能是一樣的,只要配合專用讀寫器,就能夠從外部寫入或讀取信息。
雖然RFID的功能比較單一,卻在服飾業、食品業和物流業等許多行業起到了革命性的影響,主要體現在傳統的條形碼系統已經逐漸被RFID系統代替。在諸如美國的WalMart、英國的特易購Tesco和德國的Metro等大型世界級連鎖零售企業,都為了提升企業內部物流系統的效率,采用RFID系統。由此可見,這項技術已經在全世界的零售業產生了巨大的影響,而零售業又與現代物流業關系密切,應當考慮基于射頻識別技術來建立智能化的物流管理體系。
二、射頻識別技術的優勢分析
射頻識別具有技術方面的優勢。以前的條形碼技術已經使用了很長時間,但現在這種技術在許多情況下已經不能滿足使用者的需要了,條形碼雖然成本便宜,但它的存儲量很小,而且使用時不能改寫,這些缺點都限制了它在物流領域的應用前景。在信息時代的背景底下,用戶對大存儲量信息載體和無線信息交流方式有了強烈的需求,并且要在現代物流管理中實現自動識別,提高物流管理的效率,RFID技術在技術上的優勢就有了更加廣闊的應用空間。
射頻識別具有應用方面的優勢。在物流領域,無論是傳統的管理方式,還是在更強調智能化管理的今天,物流管理最終的目標都是要通過向商品流通過程中的對象提品或服務,用來換取更多的利潤。而將RFID技術應用到商品從生產、倉儲、運送以及商品流通的完整物流管理流程里,能在很大程度上幫助物流企業提高業務的效率。
三、基于射頻識別技術的智能化物流管理
將射頻識別技術RFID與現代的物流管理相結合,將會極大地提升物流管理的智能化水平,其必將成為現代物流發展的趨勢。
1、貨物運輸
RFID系統可以在貨物運輸過程中,實時跟蹤貨物運輸的地點,自動收集貨物的信息,減少了貨物運輸過程中人為參與的環節,以此獲取更準確的貨物信息,實現貨物的在途控制。這樣,就可以隨時地監控全局,更好地調整資源和勞動力的配置,合理調度和分配運輸工具,有效利用了工作時間,降低了物流成本,提高生產效率。
2、入庫發貨
在倉庫的進貨口處,貼有電子標簽的貨物通過閱讀器自動采集信息,完成盤點并將信息輸入主機系統數據庫。入庫時,RFID系統可以根據貨物標簽中所記錄的相關數量和體積等信息,給出最合適的倉儲位置,以達到倉儲空間的最優化利用。入庫后,則通過閱讀器自動完成清點作業,并更新庫存信息;發貨時,由另一讀寫器識別并將信息輸入中央管理器,告知它被放在哪個位置。尤其在危險品貨物的入庫和發貨時,有更大的優勢,避免的工作人員直接接觸貨物所可能造成的傷害。
3、商品庫存
將RFID系統應用于商品的庫存管理,可以通過無線射頻自動收集信息,完成商品入庫的記錄工作,管理中心可以實時地了解倉庫儲存了多少商品,能夠精確地監控貨物的流動情況,實現庫存情況的實時控制,這樣可以增加處理貨物的速度,還可以監視貨物的其他信息,極大地增加了清點工作的透明度,提高了管理效率。
4、倉庫安全
電子物品監視系統(EAS)是一種設置在需要控制物品出入的門口的RFID技術,這個系統用來保證倉儲安全,防止商品被盜,主要應用在商店、圖書館和數據中心等地方,當未被授權的人從這些地方取走物品時,EAS系統會及時發出警告。首先在將EAS標簽粘在物品上,當物品被正常購買或者合法移出時,在出口通過一定的設備使EAS標簽失活,就可以順利取走。非法物品經過門口時,EAS裝置能自動檢測標簽的活性,立刻發出警告。
5、搬運裝卸
在火車運輸中,將射頻卡安裝在車廂頂部,讀寫器安裝在鐵路運輸沿線上,通過讀取的數據,能獲取火車的身份和監控火車的完整性,以防止遺漏在鐵軌上的車廂發生撞車事故。目前,射頻自動識別系統已經遍布全國14個鐵路局。
6、流通加工
用RFID技術在生產流水線上實現自動控制、監視,提高生產率,改進了傳統的生產方式,降低了生產成本。將RFID設備裝配在加工流水線上,應用智能標簽有助于大量地生產用戶特殊定制的產品。用戶可以從上萬種零部件中,選擇自己需要的特殊顏色、型號和樣式等,而且這種射頻卡可重復使用,每個射頻卡上保存有描述產品的詳細要求,流水線的每個工作點都有讀寫器,這樣可以保證產品在流水線上能順利的完成裝配和加工的任務。
7、事故監控
當事故發生,即使司機不知自己所在位置,也可以通過在沿途設置的RFID監測點得到反饋的信息,管理中心可以迅速準確地了解事故發生的位置與運送貨物的安全情況,保證在最快是時間內緊急救援,減少貨物的損失,降低物流風險和成本,提高物流效率。
四、射頻識別技術在應用上的局限性
射頻識別技術可以廣泛應用到物流的很多方面,但是也存在了一些制約其發展的因素:
1、價格是RFID走向大面積市場應用的最大障礙
RFID標簽的成本比較高,如果應用在集裝箱或者汽車、電器冰箱之類的大宗商品上,成本不算什么;但如果商品本身價格比較低,這一技術的成本就顯得比較高了。
2、RFID技術存在安全隱患
RFID標簽無法對閱讀器進行身份驗證,當RFID標簽接近閱讀器時,就會無條件的發出信號,無法辨別閱讀器是否合法,這會帶來比較大的安全隱患,可能造成貨品信息的泄露。
3、RFID技術缺少統一的行業標準
目前RFID技術存在兩個基礎技術協議,分別是MIT Auto-ID Center與日本的Ubiquitous ID Center提出的,兩種標準都有不同廠商支持,采用何種協議會影響對應廠商的市場份額,進而影響整個射頻識別產業的發展。
參考文獻:
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中圖分類號:TN974 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2016)16-0171-02
隨著民航業的發展和壯大,民航安全問題便成為了重中之重,民航安全保障關系到每一個乘客的切身利益。但是,目前,科技的發展讓無線信號變得日益多樣和復雜,給民航雷達帶來了很多干擾,在這種情況下,對于雷達有源干擾信號的自動識別就顯得尤為重要。雷達有源干擾信號的自動識別應用在民航之中,能夠提升抗干擾能力,在一定的程度上提高民航空管的安全系數。
一、雷達有源干擾信號概述
一般而言,可以將雷達有源干擾信號的作用原理分為兩種類型,第一種是壓制式干擾信號,第二種是欺騙式干擾信號。壓制性干擾信號利用的是噪聲的信號,或者是和噪聲類似的干擾信號,讓這種干擾信號和真實目標回波進行疊加,在這樣的情況下,雷達受到有源信號干擾,很難從所接收的信號之中準確的檢測到真實的目標信息,對于雷達的識別造成一定的影響。欺騙式干擾信號與壓制式干擾信號有所區別,它主要是采用干擾信號的方式對于真實的目標回波信號進行模擬,這種模擬造成了一種真假混亂的效果,讓雷達在接收的時候難以對于干擾信號和真實信號進行區別。這樣的干擾信號在一定的程度上破壞了雷達對于真實目標的檢測和跟蹤的目的,起到了一定的干擾作用。
在有源干擾信號的干擾下,雷達有源信號的自動識別成為了雷達抗干擾的必要條件。一般而言,雷達抗干擾的流程如圖1所示:
從流程圖1中我們可以看出,干擾模式的識別是雷達進行干擾抑制處理的前提和基礎,對于雷達有源干擾信號自動識別的重要性可見一斑。
而針對于雷達有源干擾信號類型的自動識別流程一般如圖2所示:
由圖1可知,雷達有源干擾類型的自動識別的第一步是針對于雷達所接收到的信號進行預處理,對于所接收到的信號的不同的特征進行歸納,這種預處理一般根據信號在時域、頻域和其它變換域上的特征,并依據干擾信號呈現出的細微的特征,根據已經掌握的經驗,對于這些特征和參數進行進一步的分析和處理,建立一個有效的有源干擾信號自動識別的參數數據庫。當飛機將要采取行動的時候。根據雷達接收到的信號,結合數據庫中的各個參數,聯合已有的經驗,綜合使用統計判決樹或者是模糊識別的方法,對于干擾信號的類型進行分類識別。對于干擾信號類型的自動識別對于之后的干擾抑制模塊奠定了一定的基礎,能夠讓這個模塊在后續的時候選擇相應的抑制算法。
二、壓制性干擾的自動識別
壓制式干擾的主要作用是采用噪聲信號讓雷達無法檢測到真實的目標信息。壓制性干擾信號的類型有阻塞式、瞄準式和掃頻式干擾等多種。下面我們將以射頻噪聲干擾為例,闡釋其自動識別的方法。
射頻噪聲指的是使用恰當的濾波器對于白噪聲進行濾波,并通過放大器最終得到的有限頻帶噪聲。這種噪聲與白噪聲有類似之處,其信號的形式如下所示:
T(t)=Un(t)cos[Wjt+?(t)]
由此可見,射頻噪聲的信號形式是窄帶高斯過程。
射頻噪聲干擾情況下的時頻顯示出一下特征(圖3):
由上圖我們可以看出,射頻噪聲干擾的時域上持續的時間很長,干擾信號超過門限的值也比較多。能夠檢測到干擾信號的通道也很多,干擾信號的分布比較平均?;谶@些特點,我們可以設計針對性的自動識別方法。
首先,可以現對于信號進行一定的數字通道化的處理,如果在處理的過程之中發現持續的時間和功率都可以過門限,那么則可以初步判定這種有源干擾的類型是壓制式干擾。
其次,在對于壓制式干擾已經識別的基礎之上,如果在檢測中發現干擾信號譜寬能夠覆蓋住整個接收機頻段,那么則可以確定其為射頻噪聲干擾。
三、欺騙式干擾的自動識別
欺騙式干擾的工作本質是利用和目標信號相似的、具有迷惑性的干擾信號對于真實的目標信號進行干擾,在欺騙式信號的干擾下,干擾信號作用于雷達的跟蹤系統和檢測系統終端,雷達無法準確的檢測到真實的目標信號,無法真實的測量目標信號的參數,讓雷達對于真正目標信號的檢測和跟蹤受到迷惑和擾亂。一般而言,常見的欺騙式干擾由截斷相位編碼信號產生多假目標欺騙干擾、由線性調頻信號產生多假目標欺騙干擾、距離隨機多假目標欺騙干擾,拖引干擾包括距離拖引欺騙干擾、速度拖引欺騙干擾、距離一速度拖引欺騙干擾等幾種干擾類型組成。
在實際的操作中,可以通過截斷二相編碼信號的方式為干擾信號將其送回雷達接收機,將其進行脈壓處理,這樣就可以在雷達的終端形成假目標干擾。信號截斷會讓雷達最初發射信號時生成的脈沖壓縮濾波器進行脈沖壓縮處理。下面,我們將以N=13巴克編碼信號和31位長度m序列編碼信號為例,對截斷二相編碼信號送回雷達原始發射信號生成的匹配濾波器脈沖壓縮輸出進行仿真,仿真結果如圖4所示:
從圖4所示的仿真結果中,我們能夠看出,干擾機能夠將截斷接收到的相位編碼的雷達信號,并且將其送回。在雷達接收機的匹配濾波器實現了部分相關,可以獲得一定的脈沖壓縮增益。如果只是針對于前段進行截斷,或者只針對于后段進行截斷,那么生成的干擾目標的旁瓣的個數和幅度十分有限,而如果可以針對于前段和后段進行同時截斷,則可以產生很多個干擾目標回撥信號。
根據上述研究,我們發現,由截斷相位編碼信號產生的多假目標干擾是針對相位編碼信號進行截斷產生的。因此,我們在進行識別的時候可以根據這一特點來進行識別方案的設計。首先,自動識別的前提是要搞清楚相位編碼信號的瞬間頻率特點,根據這一特點對于相位編碼信號進行識別,將其是否為相位編碼信號做出明確的判斷。再此基礎之上,可以通過對比檢測到脈沖寬度值與雷達發射信號的脈沖寬度值,通過對比結果,若是檢測到的脈沖寬度要比雷達發射信號的脈沖寬度值小的時候,可以將其自動識別為是由于截斷相位編碼產生的隨機多假目標干擾。
民航空管安全至關重要,在電子發展的時代中,雷達設備的抗干擾能力也在不斷的上升,自動識別應用航空之中,讓雷達能夠對于簡單的信號復制難以形成欺騙式的干擾。使得干擾信號能夠更加容易被檢測出來。
結語
隨著社會經濟的發展,航空業也進入到了多元形態發展的時期,通用航空和低空開放發展迅速,雷達管制越來越重要。無線電的推廣發展,使得對抗雷達有源信號的識別是航空安全中必不可少的環節。在這種情況之下,為了保障空管安全,提高空管雷達的保障能力,越來越多的人投入到雷達干擾信號的識別研究之中。因此,本文在這種情況下對于雷達有源干擾信號的自動識別的研究不僅豐富了已有的研究內容,也為今后民航空管雷達需求提出了要求,具有一定的理論價值。
參考文獻
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射頻識別(radio frequency identification,簡稱rfid),俗稱電子標簽,是一種非接觸式的自動識別技術。它通過射頻信號自動識別目標,可以快速地對物品進行追蹤和數據交換,能夠識別高速運動物體并可同時識別多個標簽。
rfid是一種簡單的無線系統,由一個閱讀器(詢問器)很多標簽(應答器)以及傳遞信號的天線所組成。其工作原理也并不復雜:標簽進入磁場后,接收解讀器發出的射頻信號,利用感應電流所獲得的能量發送出存儲在芯片中的信息,閱讀器讀取信息并解碼后,送至中央系統進行有關的數據處理。
20世紀末,國外開始將rfid技術應用于圖書館。2006年,深圳圖書館成為國內首家運用rfid技術的圖書館。到目前,國內使用rfid系統的圖書館已接近百家,但約2/3為公共圖書館,高校圖書館不到1/3,北京地區只有北京理工大學、北京石油化工學院、北京農學院等少數幾所高校。
1rfid技術在圖書館管理中的應用
rfid其實就是一種電子條碼,與圖書館目前普遍應用的條形碼系統相比,rfid系統不僅可以完全替代條形碼系統,而且具有更顯著的功能優勢。
1.1 自助借還書
使用條形碼系統,讀者借還書籍時,必須由館員手工一本一本地掃描書籍的條形碼。而借助rfid自助借還書系統,rfid可以同時讀取多個芯片信息,讀者只需將其要借閱的所有書籍放在自助借還機上,按照提示進行操作,就可以自行完成書籍的借閱和歸還,無需再由館員逐一手工進行。館員的手工勞動量降低,提高了工作效率。
尤其在讀者歸還圖書時,不必受圖書館開閉館時間的限制,可以在任意時間、任意地點(自助還書系統可以通過網絡設置在宿舍、教室、食堂等任意地點)自助辦理,方便、快捷。
1.2 圖書清點
條形碼閱讀機必須在近距離才能辨別條形碼,因此,清點文獻時需要將每本書從書架上取下、翻開,掃入條碼后再逐本放回,工作極為繁重。利用rfid便攜式點檢設備,一次可以讀取多個rfid標簽的資料,只需要用掃描棒在書架上橫掃1~2遍,即可讀取全部圖書數據,盤點時間大大縮短,這樣不但極大地減輕了工作人員的勞動強度,提高了工作效率,而且可以使館藏清點成為一項經常性的工作,從而提高管理水平。
由于現在的閱覽室多采用開架閱覽方式,圖書亂架現象較為嚴重。如果書放錯了位置,則很難被查找出來。而采用rfid技術,則只需在rfid閱讀器中輸入該書的相關信息,沿著書架依次掃描,很快便可發現目標,使得查找工作變得非常方便。
1.3 在安全防盜管理中的應用
rfid防盜檢測系統具有識別距離遠、識別速度快、誤報率低等特點,彌補了磁條檢測設備存在盲區和不穩定的缺陷,但由于rfid標簽的隱蔽性不好,一旦被連書頁一起撕掉,便完全失去了安防功能。因此可以將rfid閱讀器與傳統的磁條檢測設備整合在一起,雙管齊下,能大大增強檢測系統的可靠性。
2主要應用設備
rfid標簽轉換系統:標簽轉換系統的主要作用是對rfid標簽進行讀寫、編碼及分發。rfid標簽中存儲了識別和追蹤館藏文獻所必需的信息,包括圖書編號、圖書名稱、檢索號、所屬書架信息、借閱者信息、借閱日期等信息。
便攜式rfid點檢設備:通過掃描書架上貼有rfid標簽的流通資料,實現錯架檢查、順架、排架、倒架、剔除以及閱讀統計、數據采集處理等功能。
多功能館員工作站:集rfid識別系統、讀者證件識別系統、條碼槍、充消磁儀、顯示器等設備于一體,具備館員管理工作和讀者自助操作雙面、同步顯示功能,同時進行多本圖書的借還及充消磁操作。
自助借還書系統:可以對粘貼rfid標簽的流通文獻進行掃描、識別和借還處理的設備系統。用于讀者自助進行文獻借還的操作,可打印借閱憑條并取得收據,操作簡單,可24小時運行。
安全檢測系統:當讀者出入圖書館經過該系統時。如果有圖書被遺漏處理,系統將自動發出提醒,同時可偵測多個標簽,誤報率較低。
此外還有自動辦證系統、封閉式自助還書系統、24小時室外還書系統,以及自動分揀系統、自動上架系統等多種設備,用戶可以根據自己的需要進行選配。
3rfid技術應用中存在的問題
3.1 技術標準尚不統一
rfid技術應用于圖書館,按照應用頻率分為兩種技術流派,即高頻(hf)和超高頻(uhf)。這兩種技術的工作原理并不相同,從應用效果上看,也是各有利弊。高頻技術相對比較成熟,國際標準完善,設備和生產廠家較多,國內代表性的廠商有上海阿法迪和深圳海恒;超高頻技術在標簽隱蔽性和價格上有優勢,未來很有發展前景,國內代表性的廠商是深圳遠望谷。
不同的技術標準使用戶在選擇過程中,往往難以抉擇,一旦選擇了一種,就意味著放棄了另一種。因為標簽和閱讀器不兼容,不能共用。采用不同標準的圖書館之間,也難以進行館際互借、數據交流等合作。
3.2 應用成本較高
隨著rfid技術的推廣和產品的國產化,rfid產品的價格不斷下降,一枚電子標簽的價格已經從五六年前的一美元降到目前的一元多人民幣,但對于藏書量基本都在百萬冊以上的高校圖書館而言,這仍不是一個小數目,加之上述的系統設備,起步就需要二三百萬元,如果沒有專項經費的支持,多數高校圖書館是無法承擔的。
3.3 傳統觀念的束縛
凡歷史悠久、管理完善的圖書館都有一批經驗豐富的管理人員,豐富的經驗常常伴隨著根深蒂固的傳統觀念,他們對書架的布局、圖書的排列以及圖書的流通程序都有自己的規范和習慣,而這些規范使rfid系統難以充分地顯示出其功能優勢。短時間內,這也是難以改變的現實。
任何一項新技術的推廣和普及都不會是一帆風順的,rfid也一樣。但應該相信,rfid技術代表著未來的趨勢,隨著不斷發展和完善,它終將會被高校圖書館廣泛接受。在現代信息技術的推動下,圖書館傳統的管理體系和服務方式正在發生巨大的變革,正在向電子化、數字化、虛擬化方向邁進。我們必須解放思想,積極接受和利用現代信息技術,不斷提高業務工作質量和工作水平,更好地為讀者服務。rfid技術的應用,將使高校圖書館工作的整體水平登上一個新的臺階。
參考文獻
中圖分類號:TP315 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2013)10-2438-04
1 項目背景
隨著企業的不斷發展,信息化設備、檢測儀器、計量設備、生產設備、辦公設備等固定資產種類繁、數量多,這給資產管理部門帶來了很多的工作量,僅每年兩次的資產盤點就占用了資產管理部門大部分精力。在國家對資產管理越來越重視的大環境下,為了進一步完善目前的資產管理系統,加大資產管理的力度,保證資產的安全和數據的可靠,尤其加強對一些貴重資產和調撥頻率高的設備管理成為資產管理部門的重點工作。
射頻識別技術RFID(Radio Frequency Identification Technology)是從八十年代起走向成熟的一種非接觸式的自動識別技術,它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數據。相對于條形碼技術有非接觸式、非視線識別、可擦寫信息、更大的讀寫距離、大容量(相對條形碼)、可多個識別等突出優勢,因此,將RFID技術引入資產管理的應用中,充分發揮RFID優點,構建一個適應性更強、安全性更高、數據信息更可靠的RFID資產管理系統,可以加大和加快對企業資產管理系統的改造。
2 管理現狀
目前,資產管理部門采用傳統的手工記錄方式加Excel表格方式來實現資產管理中資產數據的錄入和統計,隨著資產不斷增多,目前的管理方法已開始跟不上管理要求,表現如下:
1) 資產的盤點、清查時,管理人員需一一手工確認資產上信息登記卡,工作量巨大。
2) 資產臺帳分級多,統計、查詢麻煩。歸口實物臺帳、財務資產臺帳、各使用部門資產臺帳,臺帳眾多,容易造成數據管理的混亂。
3)無法將采購合同、項目合同與資產管理相關聯。
4) 數據保存在單臺PC里,無法實現數據共享。
5) 無法追蹤資產狀態信息,實現包括在庫、已入賬(驗收后)、報損、待報損、未入賬(已簽合同采購,但未入賬)等資產全生命周期管理。
6) 設備出入時無法自動、快速、準確審核確認,資產的安全性低。
3 建設目標
本系統的目標是依托RFID的技術優勢,通過安放在資產上的標簽,利用先進的RFID設備對數據自動采集,經后臺應用軟件的智能決策,提高資產管理的信息化、自動化、網絡化、智能化,通過查詢系統可以明確地查到每項資產的狀態、去向、使用人、使用年限等信息,在資產盤點時能有效降低員工勞動強度,最大限度的提高效率、準確率;實現資產管理部門的合同管理,方便查找合同與資產的對應關系,從管理上加大對資產的管理針對性。
4 系統構架和組成
4.1 基于RFID技術的企業資產管理系統結構
如圖1所示。
4.2 系統組成
系統組成分為三個部分:RFID設備,網絡及服務器,資產管理應用軟件。
4.2.1 RFID設備
包含了RFID固定設備、智能手持終端、標簽等設備,主要用于收集原始數據。同時把采集到的信息傳送給資產管理軟件。
4.2.2 網絡及服務器設備
資產管理RFID系統所需要的網絡及服務器設備。
4.2.3 資產管理應用系統
接收、處理來自RFID設備采集到的數據,根據具體要求完成數據處理,實現數據統計、查詢、存儲或共享等,包括手持終端應用軟件。
5 系統功能模塊
根據工作流程中需求,資產管理軟件系統需包括合同管理模塊、資產管理模塊、查詢統計模塊、系統管理模塊、提示管理模塊、手持機模塊、接口擴展預留模塊等。
5.1 模塊設計圖
5.2 合同管理
將購買資產的合同按合同管理的要求錄入系統,同時按合同中的設備清單錄入資產管理系統,完成資產和合同的對應關系。
5.2.1 合同信息錄入
將合同中體現的所有信息錄入到資產系統中,包括合同中發生的資產類型、數量、單價等。
5.2.2 合同信息修改功能
當合同中輸入的信息保存后,發現有錯誤數據時,可將此合同從系統中調出,對錯誤信息進行修改。
5.2.3 合同信息查詢功能
可根據合同編號、合同發生日期、合同輸入日期、合同狀態等條件對合同內容進行查詢。
5.3 資產管理
5.3.1 資產驗收管理
驗收合同中采購的資產,驗收無誤后在資產管理系統中錄入資產信息。
5.3.2 資產盤點管理
資產盤點管理是在資產管理系統中按使用部門或資產類別等多種方式自動生成資產盤點任務,并可將盤點任務下載到手持PDA中。盤點人員使用PDA對指定資產進行盤點操作,盤點完成后盤點數據回傳到系統中,對比后形成盤盈、盤虧報表。
5.3.3 資產領用管理
資產領用人首先填寫申請,通過相關審批環節后領取資產,資產管理員錄入資產領用信息后,使用PDA到倉庫讀取領用資產的標簽和資產領用人員員工卡,實現資產與使用人員的關聯綁定。
5.3.4 資產退還管理
資產用完后需要退還倉庫的,由資產當前使用人將資產送到資產管理辦,資產辦人員使用PDA讀取退還資產信息,修改資產狀態、使用人、存放地點等信息,并打印退還單據。
5.3.5 資產調撥管理
由資產的使用人辦理調撥手續,通過相關負責人審批后送資產管理辦,資產辦人員使用PDA讀取調撥資產信息,修改資產使用部門、使用人、存放地點等信息,并打印調撥單據。
5.3.6 資產報損管理
資產報損時,修改資產的狀態,快速實現資產報損管理。
5.4 查詢統計
可按資產分類、品牌、入庫時間、盤點、領用、退還情況及合同信息進行查詢;并可按按照管理要求,統計相關數據,如年度資產購入數量、資產總額等,生成報表。
5.5 外出資產驗證查詢
由于資產在外出時是通過外出審批過程的,所在保安處根據資產標簽進行自動檢測資產的放行情況是否為可放行。示意圖如圖3所示。
當設備外出審批通過后,管理人員在本模塊內設置設備外出權限。當設備外出時,安置在門口的識別設備自動采集到設備上的標簽信息,同時把信息回傳給系統驗證,系統驗證通過后,在門衛處的屏幕上顯示允許外出,提示門衛放行。
當未經許可的設備外出時,驗證不通過系統能以聲音的方式提示告警。
5.6 信息提醒
系統提醒功能是根據借用資產應退還的日期,提醒資產管理人員,當日是否有資產需要退還。
5.7 系統維護
5.7.1 員工信息維護
包括員工信息數據導入和權限設置。
員工信息數據可從現有辦公的0A系統中導入,本模塊中提供數據導入接口。對員工的訪問資產管理系統的權限進行相關設置。
5.7.2 資產類別信息維護
資產類別信息可從現有的財務EAS系統中導入,本模塊中提供數據導入接口。
5.8 手持機系統管理
類似與計算機系統可實現資產驗收、盤點、領用、退還等功能。
6 系統效能
整個系統管理系統采用先進的RFID 技術,可以實時監控每個資產的狀態及流向,真正實現資產信息化動態管理,系統同管理手段的結合,可以實現資產管理的信息化、自動化、智能化和柔性化,在提高效率的同時,加大管理的力度。
1) 提高效率。系統自動采集資產信息,在整個環節中大大的提高工作效率、提高信息透明化。
2) 提高資產盤點的確認率。系統采集信息準確,大大提高了將來資產易維護和安全性,最大限度的減少人工記錄和統計的失誤率。
3) 實時記錄資產的狀態信息。
4) 智能決策支持。
系統高效的、快捷、準確的統計功能(比如資產總量、資產分布、使用情況、資產狀態等相關數據的快速統計)能給管理層決策提供數據依據。
5) 智能提示
對資產歸還時間、設備維護時間可提供條件式的預警提示功能,方便管理部門進一步了解資產使用情況。
6) 出入口信息智能確認
出入口的審核確認,自動、快速、識別距離遠識別,大大提高資產的安全性。
7) 采用高新技術,能大大提高管理力度,樹立企業新形象。
7 結論與展望
RFID技術在資產管理的應用有著廣泛的應用,而本資產管理RFID系統在中心的使用,讓實現管理變為可能。
近年來,作為國家政府部門,在資產管理環節下大力度來加強管理,其出發點就是讓資源為社會提供高效優質的產品和服務。基于RFID技術的企業資產管理系統的使用為企業不同部門、不同性質的資產分類管理提供了客觀基礎,資產管理變得信息化、透明化、科學化,對資產實行分類、分級管理,明確不同的管理目標,有助于增強管理的針對性,形成資產管理的合力,改變當前的資產管理不善的局面。同時,本系統的實施,不僅實現了資產管理的有據可查,提高了管理的權威性,也能給企業資產的分配提供合理規劃依據,使資產的運行具有穩定性。
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隨著廣州市城市社會經濟的高速發展,作為經濟發展先行官的廣州市公共交通運輸能力同步迅速提高,線路網覆蓋面增大,大大方便了乘客出行。但是如何將公共交通使用更有效率,用以提升整個交通系統,乃至城市的運行效率仍是一個急需解決的課題。一個高效、方便、簡捷的換乘系統是公共交通系統現代化的重要標志之一,而布局合理的樞紐站是換乘系統重要組成部分,也是實現公交線網優化調整的重要結點。
以往,因為科學技術的日常應用問題,公交場站或樞紐站采用的是分散調度模式,場站使用情況主要通過人工現場觀測評估。近幾年,廣州市交通委員會加強了以信息化手段改造傳統交通工作。如在南洲路綜合交通樞紐站,就采用了統一管理、集中調度的新型運營調度管理模式。南洲路綜合交通樞紐站智能系統采用先進的計算機網絡、數據庫、車輛自動識別、通信、數字圖像監控等技術,結合管理體制改革,實現樞紐站及進出站的公交車進行集中調度、統一指揮,使樞紐站的吞吐率最大化;樞紐站還采用電子顯示和自動廣播技術向乘客提供發車、換乘及其它綜合信息服務,極大的方便了乘客。
2.智能化系統總體需求分析
2.1樞紐站智能化建設的重點任務
南洲路綜合交通樞紐站是集軌道交通、城市公共交通、長途客運、的士和社會車輛于一體的多種交通方式匯集場站,線路眾多,人流、車流密集。因此,通過加強運營組織和管理,使其有序、高效、安全的運行,是非常必要的。而樞紐站信息化、智能化是實現提高管理的有效手段之一。
針對南洲路公交樞紐站的建設規劃,信息化、智能化系統的建設主要需完成以下3方面任務:1)提升樞紐站場站管理水平。即通過各種智能化系統的有機結合,給出場站的合理使用方案,使場站各項功能設施靜態利用率達到最大化;通過對車輛進出站和占用到發線的監控調度,避免因車輛到發混亂而造成的擁堵,使場站使用達到動態優化。2)提升公交線路調度水平。公交樞紐站是多條線路的始發站。通過開發人機結合的行車計劃編制系統,將線路、客流、運力等數據輸入,實現各種交通方式行車計劃的優化和有機銜接,同時通過對車輛的監控調度,保證車輛的正常運行,改善公交服務質量,并自動進行行車記錄,生成各種報表,提高運營管理水平。3)提升乘客使用信息服務水平。通過信息屏、查詢機、廣播系統,為乘客實時動態地提供運營服務信息和其它相關信息;通過引導標識和圖表方式為乘客提供線路信息和換乘引導信息,使乘客迅速準確的選擇目的地線路,換乘時快速換乘。
2.2樞紐站智能系統需實現的功能
為達到上述建設目標,智能化系統所需實現的功能如下:
(1)車輛自動識別。在樞紐站的各個車輛出入口安裝電子感應讀卡器,在進場的每一部公交車上安裝對應的電子標簽,實現車輛與運營調度管理系統的信息交互,即車輛出入樞紐站時。能自動感應、自動識別、自動記錄,如車號、線路、所屬單位、具體車道、時間等,這是信息管理、智能調度的基礎。
(2)樞紐站場使用動態監控。在車輛識別系統的支持下,能夠對到發線上車輛的到、發和駐站進行實時監控,并可以預報車輛的集中到達時點,以便場站調度人員根據場站資源提前做好應對措施。
(3)停車場智能控制與自助尋車。在車輛識別系統的支持下,能夠對進入停車場的車輛進行空余車位指引,同時,對回到停車場需要取車出場的駕駛員進行原停車位的信息指示和方向指引以便尋車,使資源利用更加有效率。
(4)發車信息顯示與動態乘客引導。利用現有的多媒體技術,以LED顯示屏、發車顯示屏、觸摸式查詢機等方式,調度信息、運營信息和其他公益信息等實時信息。在每個到發站位安裝一塊電子發車顯示屏,與調度系統聯接,用于播發調度命令和引導乘客上車。如:顯示即將出發的車輛號、發車時間,預報待發車輛及發車時間等。
(5)安全防范。在車道、場站出入口、人流集散點等多處管理要點安裝攝像頭,通過畫面,實現樞紐站調度員對人流、車流的直接監控指揮,每個分調度臺均能靈活切換畫面而互不干擾,同時監控畫面上傳至上級管理單位,上級管理單位可通過顯示大屏對樞紐站進行遠程監控管理。同時,對樞紐站大樓及周邊區域關鍵部位采用自動化防盜報警系統進行防護。
(6)自動語音和人工廣播。采用CTI/IVR技術將自動語音播報、有線廣播有機地結合,最大限度地保障調度信息的。
(7)微區域通信。每個站臺配備無線對講機,用于站臺協管、司售人員主動與調度員聯系和語音調度命令下發。同時,覆蓋程度需滿足停車場管理人員、地下室工作人員與樞紐站管理人員的語音信息溝通。
(8)局域與廣域通信。為了完全實現整個運營調度系統的自動化調度,解決“電子路單”的問題,采用技術手段實現樞紐站和線路調度室、樞紐站和總公司間的信息交換。
3.智能化系統總體設計方案
3.1系統設置原則
針對現代化綜合公交樞紐在智能化系統建設方面的功能需求,結合實際情況,系統設置遵循以下原則進行系統配置設計:
(1)專業性、開放性、安全性、集成性和經濟性。
系統設置強調實用性,技術上應是先進并能夠兼容技術發展趨勢,在體現南洲路公交樞紐站整體特性的同時注意系統設置的經濟效益。
系統設置應注重公交樞紐站使用功能的專業特點,同時滿足其先進性,超前性要求,采用與技術發展潮流相吻合的產品,建立一個可擴展的平臺,保證前期工程和后繼先進技術的銜接。
系統設置應綜合平衡,主要系統應達到國內先進水準,例如:車輛自動識別與引導系統,多媒體信息顯示與人流引導系統,安全防范系統等。系統設置除考慮建設時的一次性投資外,還應充分考慮到系統平時運行的運行成本,并使之最小化。
(2)系統設置必須滿足高度的集成性要求。作為一座現代化的公交樞紐站,根據要求及設計規范,應能實現智能樓宇管理系統(BMS),實現集中監視、控制與綜合管理等多種功能。
(3)智能系統整體上以甲級智能建筑標準進行設計,智能系統配置設計應按本公交樞紐站各分區功能互相結合進行設計。
(4)智能系統設計應遵循全面規劃和分步實施原則,設計應全面、周到、注意預留預埋到位并有充分余量,以適應未來發展的需要。
(5)除了系統的配置設計必須依照國家和廣東省、廣州市的有關標準外,還必須根據本智能系統的總體結構要求進行子系統的配置設計,各子系統必須為結構化和標準化系統并綜合體現出當今的先進技術。
(6)智能系統必須具有極高的安全性、可靠性和容錯性。
(7)系統設置應能適應公交樞紐站使用要求,創造高效、舒適、便利的建筑環境,達到節約能源和人力的目的。
(8)在實現先進性,可靠性的前提下,系統的配置設計應達到最佳性能價格比。
3.2系統構成原則
南洲路公交樞紐站智能化工程中所采用的系統以及系統的構成應符合以下原則:
3.2.1 可靠性 系統應具備在規定的條件下和規定的時間內完成本技術文件規定功能的能力。應具備系統長期和穩定工作的能力。
3.2.2 實用性系統應具備完成工程中所要求功能的能力和水準。系統應符合本工程實際需要的國內外有關規范的要求,并且實現容易,操作方便。
3.2.3 先進性 系統應是滿足可靠性和實用性前提下最先進的系統,特別是符合計算機和網絡通信技術最新發展潮流并且應用成熟的系統,要為南洲路公交樞紐的發展創造條件。
3.2.4 開放性 系統應遵循開放性原則。系統應提供符合國際標準的軟件,硬件、通信、網絡操作系統和數據庫管理系統等諸方面的接口與工具,使系統具備良好的靈活兼容性,擴展性和可移植性。
3.3系統構成
綜合公交樞紐站智能化建設主要包括三部分:通信網絡系統、弱電系統及與樞紐中心運營和服務有關的系統。
3.3.1 通信網絡系統 1)綜合布線與計算機網絡系統。采用結構化布線新技術,統一管道,統一介質的電纜進行配管、配線,適應新技術的發展和應用,弱電系統的語音、數據等通信線路,以使該布線系統能夠方便地、靈活地與相關系統的終端設備進行連接,組建電話、電腦等網絡。同時也便于與外界進行聯網,從而實現辦公自動化和通信自動化;2)程控交換與微區域通信系統。設置程控電話交換機系統及微區域通信系統,通過有線通信技術及無線通信技術接駁多種不同的通信設備、網絡設備,連接計算機網絡以提供先進的數據服務,滿足建筑物通信的需要;
3.3.2 弱電系統 1)視頻監控與防盜報警系統。安全防范系統由視頻監控、防盜報警等系統組成,組成樞紐中心大樓、戶外廣場、建筑物區域和重要房間及設施的多層次、立體的安全防范體系;2)自助尋車與停車場管理系統。采用集感應式IC卡技術、計算機網絡、視頻監控、圖像識別與處理及自動控制技術,實現停車場的車輛全自動化管理、區域引導功能、自助尋車功能等功能;3)公共廣播與背景音樂系統。公共廣播與背景音樂系統主要功能包括了播放背景音樂、事物廣播、客運動態信息、業務信息、特別通告和緊急事件等。廣播方式由人工播音與數字語音合成播音兩種組成;4)機房工程。在機房內設置各弱電子系統控制終端、管理單元。弱電機房工程建設包括機房設備、機房裝修、機房監控等幾部分。
3.3.3 與樞紐中心運營和服務有關的系統 包括電子信息顯示與引導系統。建立電子信息顯示與引導系統,實現對旅客入站、候車、獲取資訊、上車等全過程的信息引導。
4.結語
總之,建設一套功能完備、技術先進、智能化控制的智能化信息系統是公交樞紐站必不可少的內容,是實現以信息化改造傳統交通,加快實現交通現代化轉型的重要手段,也是不斷提升服務管理水平的重要途經。論文結合廣州海珠區南洲路公交樞紐智能化系統建設的實例,主要對系統的需求、方案、設計原則進行了分析研究。旨在通過公交樞紐站智能化建設,提升交通管理與運營服務水平。
參考文獻
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射頻識別(Radio Frequency Identification, RFID)技術是一種非接觸式的自動識別技術,俗稱“電子標簽”,通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數據。論文參考網。RFID標簽相當于條形碼技術中的條形碼符號,但它與條形碼是2種不同的技術,有不同的適用范圍。與條形碼相比,它有著不可比擬的優勢:防水、防磁、耐高溫、體積小型化、形狀多樣化,使用壽命長、讀取距離大、標簽上數據可以加密、存儲數據容量更大、存儲信息更改自如,不需要光源、可以透過外部材料讀取數據、能夠同時處理多個標簽、可以對所附著的物體進行追蹤定位等。RFID已經被世界公認為本世紀十大重要技術之一,在生產、零售、物流、交通等各個行業有著廣闊的應用前景。
1 應用發展目前RFID技術在美國、歐洲和日本等發達國家已經廣泛應用于工業、物流和供應管理、生產制造和裝配、航空行李處理、郵件/快運包裹處理、文檔追蹤/圖書館管理、動物身分標識、運動計時、門禁控制/電子門票、道路自動收費。在我國比較典型的應用主要有防偽、工業自動化、交通信息化管理、物流與供應鏈管理等方面。
據英國調查公司IDTechEx于2008年1月16日報告指出,2007年全球RFID市場增長勢頭強勁,市場總值約50億美元,增長主動力是處于高峰期的我國二代身份證,卡片和基礎設備總值達20億美元,這使我國成為最大的RFID市場。但是,如果拋去二代身份證市場的份額,那么美國是全球最大的RFID市場。從全球范圍來看,RFID業務很大程度上仍依賴于政府的推動。同時,醫藥業RFID項目的數量增長尤其快速。而金融、安全領域的RFID項目數量大約占總數量的48%,其次是客運、汽車領域,項目數量占19%。另外,IDTechEx公司還預測今年全球RFID市場將從2007年49.3億美元上升到52.9億美元,這個數字覆蓋了RFID市場的各個方面,包括標簽、閱讀器、其它基礎設施、軟件服務等。這些價值主體主要歸功于大量應用于交通和身份證的國際RFID計劃。在未來十年,RFID的市場價值將迅速增長,到2018年,RFID市場價值將5倍于2008年RFID市場,而且標簽生產量將達到300倍于2008年。
在過去的一年里,我國的RFID市場及技術開始步入一個穩步而快速發展的階段。國家信息產業部曾做出預測,未來5到10年全球RFID市場規模將達到3000億美元。由于我國是世界首屈一指的制造業樞紐,RFID產業也將有可觀的增長。RFID如今在我國的很多行業都有應用,比如集裝箱行業,郵政行業,離散制造業,公路鐵路車輛管理,煙草行業等,這些應用相對來說還不成熟,但可以看出巨大的發展潛力。比如對于集裝箱制造行業來說,中國占世界集裝箱制造量的90%,所以在這一領域應用RFID將是有很大潛力的。從頻段來看,大部分應用仍然是集中在低頻市場,主要特征是短距離接觸,比如身份證、交通卡等。中高頻應用相當少,整體規模不大[1]。論文參考網。
雖然RFID的應用有著良好的發展狀態和趨勢,但仍然存在一系列急需去面對和解決的問題,如標準、成本、產業鏈建設等主要問題制約著我國RFID技術的推廣應用。
2 RFID技術現狀分析射頻識別系統一般由電子標簽和讀寫器兩個主要部分組成。電子標簽由天線和RFID芯片組成,每個芯片都含有唯一的識別碼(UID)。此外,一個完整的RFID應用系統還包括:
(1)中間件,又稱RFID管理軟件,它屏蔽了RFID設備的多樣性和復雜性,能夠為后臺業務系統提供強大的支撐,從而驅動更廣泛,更豐富的RFID應用。
(2)應用系統軟件,記錄數據,實現企業管理功能等。
在RFID系統在實際應用中,電子標簽附著在待識別物體的表面,電子標簽中保存有約定格式的電子數據。讀寫器可無接觸地讀取并識別電子標簽中所保存的電子數據,從而達到自動識別物體的目的。讀寫器通過天線發送出一定頻率的射頻信號,當標簽進入磁場時產生感應電流從而獲得能量,發送出自身編碼等信息,被讀寫器讀取并解碼后送至電腦主機進行有關處理[2]。
RFID技術涉及信息、制造、材料等諸多高技術領域,涵蓋無線通信、芯片設計與制造、天線設計與制造、標簽封裝、系統集成、信息安全等技術。一些國家和國際跨國公司都在加速推動RFID技術的研發和應用進程中。在過去十年間,共產生數千項關于RFID技術的專利,主要集中在美國、歐洲、日本等國家和地區。按照工作頻率的不同,RFID標簽分為低頻(LF)、高頻(HF)、超高頻(UHF)和微波頻段(MW)。經過多年的發展,13.56MHz以下的RFID技術已相對成熟,目前業界最關注的是位于中高頻段的RFID技術。
近幾年來,RFID芯片的制造,標準的制定以及測試技術在我國都取得了一定的成果。電子標簽與芯片研發機構目前已經開發出國產UHF,HF電子標簽,特別是HF已經比較成熟地實現了規模化的量產,獲得廣泛應用。讀寫器及終端方面已經實現了一定程度上的規模化生產,但在總體性能指標上與國外同類產品有一定的差距。在軟件及系統集成方面,目前國內有200多家企業,研究機構,大學等從事中間件、RFID數據管理,RFID公共信息服務網絡及其應用軟件的開發。此外,國內有多家機構在開展具有獨立自主知識產權的電子標簽封裝裝備與技術的研發。
雖然,RFID技術在我國起步較晚,但經過幾十年的努力,我國在RFID技術上已有一定的技術基礎和市場基礎,如果措施得當,是完全有機會趕上甚至領先國外競爭對手的。
3推廣RFID技術應用建議作為一項技術的推廣與普及,既與當時的社會需求與應用環境有關,又取決于它對采納者所能帶來的經濟效益。在我國有較成熟RFID應用技術基礎、有巨大的市場需求以及廣闊的經濟發展前景。但是,目前,我國RFID系統推廣應用仍有賴于政府的推動。政府應在以下幾個方面加大力度,為RFID的應用匹配相關基礎設施。
(1)擇準時機出臺RFID體系標準
RFID標準主要涉及到空中接口協議標準、數據格式標準、公共服務標準、中間件標準、信息安全標準、相關產品標準、測試標準。目前,國際上主要有三大RFID標準體系,即ISO RFID標準體系、EPCglobal RFID標準體系、日本UID RFID標準體系。然而,國內RFID產業的迅速發展沒有可以依賴的國家標準,RFID標準又與國家信息安全息息相關。
所以,我國必須根據國家實際情況,堅持及盡快制定一個自主知識產權的RFID國家標準,掌握國家在電子標簽領域發展的主動權,并且與國際標準相互兼容,使我國的RFID產品能順利地在世界范圍中流通。對于自主知識產權標準的推出,除了政府的積極推動,同時鼓勵我國大專院校、科研院所及企業積極參與國內、國際RFID技術標準和行業應用標準的制定,盡快形成能夠支撐產業發展及應用的RFID標準體系,以標準化推動RFID技術更新及應用。RFID標準體系基本結構如圖1所示[3]。
而且,我國RFID技術標準出臺的時機也非常關鍵。標準過早出臺,可能在后繼的推行過程中,標準會與切實可行的技術方案存在沖突。如果推出過晚,在國內出現多個遵循其他技術標準的規模應用后,會對標準的推行形成很大阻力。
(2)降低技術研發和應用成本
RFID系統的制造成本可望隨著信息技術的發展和應用領域的擴大而大幅降低。成本問題針對不同行業而言的,一般認為價格在5美元以上芯片,主要為應用于軍事,生物科技和醫療方面的有源器件;10美分到1美元左右的常為用于運輸、倉儲、包裝、文件等無源器件;消費應用如零售的標簽在5~10美分;醫藥、各種票證、貨幣等應用的標簽則在5美分以下。目前很多準備實施RFID系統的單位普遍認為居高不下的成本是阻礙他們導入RFID的關鍵因素之一。標簽成本將直接影響RFID的市場規模,要實現大規模應用,就必須降低成本。
RFID在單件低價物品上的使用就會導致成本陡漲,甚至可能超過物品本向的價值。所以,在研究使用RFID電子標簽系統時,要充分研究系統優勢以抵消所提高的成本,對標簽生產的設備及材料進行研究,以降低生產成本。其實,成本問題關鍵還要看投入產出比,在控制標簽價格遠低于商品價值的基礎上,如能大規模應用,同時RFID系統的應用將會給企業的業務流程大大改善,減少人力成本,提高工作效率,這就使RFID應用的相對成本降低了[4]。
另外,逐步開發和推進RFID的應用,在技術比較成熟、價格不敏感的行業中先進行RFID的應用,以點帶面的推動RFID的發展。在RFID產品的價格下降和應用成熟后,再在生產、物流、零售等廣大領域推廣。論文參考網。在這個方面,政府和行業組織可以共同努力建立公共的RFID實驗室和若干典型的應用示范案例等公共的平臺,讓各企業能夠共享資源,從而有效的降低技術研發和應用的成本。
(3)制定發展策略,建設完整的產業鏈
RFID產業鏈包括芯片的設計與制造、標簽封裝、天線的設計與制造、讀寫設備開發與生產、中間件、應用軟件和系統集成集成等環節。在RFID系統中,會涉及到眾多的行業和部門,圖2為比較典型的行業結構[3]。
從整個產業的情況來看,我國在芯片、中間件和后臺軟件等方面與國外領先的技術還有很大的差距。要想在關鍵技術和領域突破,應該由國家和政府牽頭,投入巨資興建巨大的項目工程;而地方政府應選擇在封裝、讀寫器、系統集成等方面找準切入點,集中突破。
我國應該制定RFID的發展策略,可以通過制定符合我國實際的RFID產業規劃及相關政策,將RFID產業納入國家重點發展領域;營造良好的技術和產業發展環境,鼓勵企業在RFID領域投資、生產,推動RFID產業基地的形成,支持行業應用RFID技術。通過政策、法規、經濟、行政等多種手段,對RFID制造、基地建設和應用給予扶持。同時,鼓勵我國大專院校、科研院所及企業進行具有自主知識產權的技術產品和標準的開發,建立開放式的技術研發基礎平臺、支撐RFID技術應用的公共服務平臺以及RFID技術測試環境和認證管理機制及質量保障體系。從而形成一個完整的RFID產業鏈,推動RFID技術的應用。
RFID技術將在不遠的將來引起生產和生活方式的全新革命,在國外積極發展和應用RFID技術的情勢下,如果我國不發展自己的RFID產業就會受制于人,就會在新一輪技術革命中落伍。
參考文獻
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