RFID 技术在计量设备管理中的应用研究

黄锦彬

（广东省清远市质量计量监督检测所，广东 清远 511518）

计量设备的准确性和稳定性对计量检测机构具有十分重要的作用，而且作为法定计量检定机构，计量设备管理要严格按照计量标准考核规范实施，这也是保证计量检测工作正常开展的前提，如果计量标准的主要计量特性发生实质变化，重复性和稳定性不符合要求，测量的值就会失去标准，就会对整个计量工作带来负面的影响，从而影响着国民经济秩序的正常运行。因此，如何有效保证对法定计量检定机构的计量设备进行管理，如计量标准、计量器具等的管理，就显得十分重要，需要充分利用现代信息技术，提高计量设备的管理效率，采用RFID 技术，能够有效解决这一问题。

1 RFID 技术概述

RFID（射频识别技术）技术是采用无线电数字传输技术，来完成对特定物品的识别，其应用的核心似乎是RFID 标签，主要包括电子标签、读写器、数据交互系统与信息管理系统等几个部分，当解读器对RFID 标签进行有效识别后，解读器发出的射频信号，获取其中的数据信息，通过RFID 标签中存储的信息，解读器对其进行解码，并将解码的信息传送至信息管理系统对其进行处理，从而能够获取设备的信息。通过解码器来读取RFID 标签上计量设备具体的内容，如存放地点、计量特性，计量设备其他信息的修改与安全校验等，然后通过RFID 读写器将其标签相对应的计量设备相关信息传输设备管理系统，经过管理系统的逐层比对处理，使得处理后的计量设备标签与上层信息管理之间的联系，最终实现对计量设备器具的现状的监测与控制。射频识别技术在计量信息管理中的具体应用架构如图1 所示，该系统结构比较简单，能够快速完成电子标签内的信息获取。在整个系统中，计量用电子标签通过射频技术进行现场采集交互，将标签信息通过读写器解码后，对计量设备的相关数据信息进行处理，然后通过通信网络或者设备同步将RFID 信息上传至信息管理系统，通过管理系统与电子标签的数据信息进行比对处理，将复合系统管理要求的数据进行处理，并将RFID 的信息状态定义与信息识别转化为已阅读状态，实现信息交互网络与通信层面的互联。

图1 RFID 技术在计量设备管理系统传导系统结构图

在这个系统里，射频电子标签充当承上启下的作用，它内部承载着计量设备、资产设备的信息，采用的是非接触式物品识别技术的数据载体，在标签经过RFID 识别区时，能够自动读取计量设备的信息，它具有高效的信息存储和信号响应机制，能快速获取计量设备的信息，而可接收读写器的电磁场调制信号并返回响应，从而实现快速的信息交互网络与通信层面的互联。由于RFID 技术在计量设备管理系统上的应用具有一定的创新性，能够借鉴利用现有的资产管理系统功能，相应地增加构建该系统所需要的仪器设备，在不增加检定机构经济成本和时间成本的条件下，能够有效提高计量设备的管理效率，进一步实现计量设备的数字化、信息化，一体化等集中进行监管，同时与计量设备的唯一的电子标签、具有较高兼容性与可靠性，能在多个场景下应用。

2 RFID 技术在计量设备使用的流程

根据固定资产的管理要求，需要定期对计量标准等固定资产进行盘点，从而实现实时对掌握计量标准等固定资产的数量与使用的状态的掌控，提前将资产管理系统数据库的计量设备详细数据导出，然后采用RFID 打印机电子标签、RFID 射频技术，对电子标签进行扫描，就可以掌握固定资产的信息。由于RFID电子标签具有抗干扰能力、穿透能力强，而且数据容量也比较大，可以进行动态操作与处理，识别效率高等优势，在对固定资产的状态进行查询时，只需要打开RFID 对电子标签进行扫描，解读器在其扫描范围内，对电子标签内的信息进行读取，能快速完成非接触式识别，这种精准性的识别，不需要进行人工核对。然后，将已经通过移动智能终端盘点好的盘点设备信息数据，上传到计量设备资产管理系统，由系统进行自动盘点与核对。由于RFID 标签具有电磁反向散射的特点，而金属对电磁散射具有干扰的作用，当计量设备的表面为金属时，需要利用泡沫隔膜进行处理，在RFID 标签与金属表面进行隔离，降低金属对RFID标签电磁反射的干扰。采用RFID 技术，大大提高资产盘点的速度与效率，在对RFID 标签扫描之后，就可以显示设备的名称、型号、存储位置、使用信息与管理部门，它采用的芯片对计量设备的信息进行存储，数据存储的容量比较大，还可以根据用户的需求，快速对容量进行扩充10K 以上，远远高于二维码条形2725 个数字的容量，从而能满足大容量计量设备、资产盘点的需求。而且利用RFID 标签可动态对计量设备、资产盘点信息进行处理，当粘贴有RFID 标签的实体设备经过RFID 设备的解读器时，工作人员就可以利用程序对RFID 内的标签信息进行修改，可以对设备仪器的管理进行升级、维护、修改、配件信息的更换等实时操作，方便管理者在不更换标签的情况下，完成计量设备、资产登记信息的管理，也便于设备管理者了解设备的使用状态，大大减少了资产设备的浪费，也有利于对整个资产设备的生命周期、状态等进行实时监控与跟踪。

3 RFID 技术在计量设备资产管理中的具体应用分析

在计量设备与资产统计管理的过程中，一般都是采用计量设备出入库时进行统计与处理，如果面临着较多的设备进出库时，就会增加计量工作相关人员的工作量，降低工作效率，也会增加计量技术人员的时间，采用RFID 技术后，不需要一一核对相应的计量标准和计量仪器，只需采用RFID 多点技术读取相关信息，同时实现对多种计量标准和计量仪器设备进行相应处理，提高计量设备管理的自动化程度。

3.1 ID 信息的初始化处理

在使用RFID 标签之前，要对计量标准设备、资产设备等信息进行统一的编码，并将其存储在标签上，即标签的初始化信息。在系统力中录入相关计量标准等相关资产的内容及信息，将每个电子标签的基本属性与设备信息绑定在一起，保证每个电子标签都具有相对应的ID 信息以及计量标准及仪器的编号、型号、状态等信息，这样不仅保证了每一台计量标准设备及仪器ID 信息的唯一性，而不需要对其他数据信息进行随意更改。对计量标准设备ID 信息的初始化，必须保证计量标准设备相关信息的安全与唯一性，确保计量标准设备的信息数据的安全传输存储在电子标签上，就必须要采取相关的加密措施来保证信息的安全，例如，将加密的计量标准设备、资产设备信息数据录入到RFID 电子标签的相关信息，确保设备信息的唯一性。操作过程中同时还要做好加密防护，避免受到其他因素的影响遭到恶意篡改与破坏，特别在信息写入电子标签的过程中。在对电子标签的ID 经过初始化处理之后，就需要认真按照计量标准设备、资产管理的要求进行粘贴电子标签。

3.2 RFID 电子标签粘贴

在计量资产管理工作中，要提高RFID 技术的应用效率，也要特别注意RFID 电子标签的粘贴工作，只有按照粘贴标准进行粘贴，才能保证RFID 扫描枪在扫描电子标签时，准确无误地取得计量设备的相关信息。鉴于在进行标签识别过程中，识别射线往往会受到其他金属物件、电磁波等因素的影响，要想取得最佳的识别效果，必须将射线垂直于标签，只有这样才有很高的分辨率来识别，这就需要根据设备的形态要求，选择合适的位置粘贴电子标签。所以，电子标签粘贴必须严格按照粘贴标准进行粘贴，确保粘贴在识别射线垂直的部分，而且根据RFID 扫描技术的要求，要尽量避免接近金属物件，减少电磁波、外部信号的干扰，才能保证计量设备、资产设备的信息传输的安全性、稳定性和精准性，也能提高计量管理工作人员的工作效率。此外，在对电子标签进行粘贴时，还要检查电子标签是否受到磨损或者电子标签的条码是否完全覆盖在设备上，确保电子标签的有效性和完整性，使得扫描枪能快速地获取电子标签的内部信息。

3.3 RFID 电子标签信息的批量识别

计量设备、资产管理的信息数据是丰富多样的，在具体扫描处理的过程中，需要通过现场交互数据处理，通过本地网络或者设备交互来完成电子标签数据的处理与传递，并通过定位系统或者读写终端，RFID电子标签的内部数据传输到信息管理系统中进行识别与判断。而资产管理设备的种类比较多，传输数据的类型也是多种多样的，只有将所有的设备信息输入到管理系统的数据库中，RFID 射频技术才能对大量的设备条码进行识别，才可以获取电子标签聂的信息，进而能有效提升计量设备信息管理工作的效率，在采用无线设备进行扫描时，需要尽可能设置多一些接收天线，以提高无线信号的接收和效率，组成一个相对稳定的接收信号的区域，以便于信息管理系统能够同时接收大量的移动终端发来的计量设计、资产管理设备的数据信息，在移动终端与管理系统的传输接口之间还需具备批量数据的实时传输与处理能力，而这样才能提高RFID 的数据处理效率与工作效率。此外，将计算机和识别器进行有效连接，还需要结合RFID具体工作的要求，进行点对点的数据处理，以实现对计量设备、资产管理的信息数据采集。因此，在采用RFID 数据处理的过程中，应该在识别部分安置相关的屏蔽器，以减少金属器件对RFID 射频信号的干扰，这样才能保证资产设备数据信息传输的稳定性、准确性与及时性。

3.4 RFID 数据处理的流程

3.4.1 RFID 电子标签的信息获取

移动终端的读写器通过对RFID 的电子标签数据进行获取，根据信息交互应用程序，将设备与信息管理系统的台账信息进行比对，验证计量设备信息是否存在错误。

3.4.2 电子标签数据的处理

RFID 信息阅读器发送指令信号，对计量设备的数据进行处理，经过射频编码加载在载波信号上，信息管理系统通过外接系统、天线接收数据信息。

3.4.3 电子标签数据的读取

移动终端在对电子标签扫描时，经过信号区域的射频电流扫描时，从而激活电子标签内部芯片存储的数据，读写器开始读取数据，并对数据进行处理。

3.4.4 电子标签的数据发送

在经过扫描后，读写器读取存储芯片内的数据，在经过加密处理后，将计量设备的数据信息上传至载波信号上，然后通过射频天线发送该信号，并将其传输至管理系统数据库。

3.4.5 数据解密

电子标签的数据信息在移动终端设备接收天线发出后，通过信息阅读器对该信号进行解密处理，信息管理系统获取计量设备的数据信息，同时该信息便于后期的数据处理。

3.4.6 计量设备、资产管理的数据处理方式

在RFID 数据信息交互应用程序获取台账信息编码，在经过加密、解码处理之后，对信息管理系统的数据进行一一比对分析，最终实现台账信息数据的读取和处理，以达到对资产管理数据的信息处理。

4 结束语

总之，在计量设备、资产管理中，采用信息技术与RFID 技术的结合，对提高资产设备的管理效率具有十分重要的作用，随着RFID 技术的不断发展和完善，在国民经济的各个领域的中作用显得越来越重要，特别是在资产管理系统中得到了广泛的应用。将 RFID技术有效应用到计量设备资产管理工作中去，在提高法定计量检定机构管理效率的同时，也推动了法定计量检定机构向信息化、数字化、一体化、集中化的管理模式转变，而且RFID 技术还采用数字加密技术，可以有效降低了电磁信号的干扰，也在很大程度上提高了数据传输的稳定性、安全性与精确性，为促进法定计量检定机构的长期稳定发展添砖加瓦。