RFID技术与应用 教学课件 ppt 作者 方龙雄 RFID原理与应用-第七章

1、RFID原理与应用,第7章,第七章 RFID应用系统设计,RFID公交车计费系统 RFID仓储管理系统 RFID图书预约书架系统 智能车位诱导系统 智能化种植服务平台 蔬菜社区智能配送平台 智能家居解决方案,1. RFID公交车计费系统,应用背景 随着城市区域的不断扩充，人们在出行过程中越来越频繁的使用到公交车、地铁等公共交通工具，以上海地铁为例，每天的人流量都在几百万，如此大的客流量如采用传统人工售票的方式将无法应对。正是因为这个原因，RFID技术以其快速、非接触、可靠的自动识别技术特点迅速地推广到国内各主要城市的公共交通管理系统中。目前根据实际应用的需要国内的交通一卡通主要采用频率为13.56Mhz的高频RFID技术。,1-1 RFID公交车计费系统-系统架构,1-2 RFID公交车计费系统-系统工作原理,RFID读写器与交通卡的交互通信,1-2 RFID公交车计费系统-系统工作原理,中间件的系统应用,1-2 RFID公交车计费系统-系统工作原理,PML语言的系统应用,1-3 RFID公交车计费系统-设计与制作,公交卡RFID读写器的设计与制作,1-3 RFID公交车计费系统-设计

2、与制作,RFID读写器网关的设计与制作,1-3 RFID公交车计费系统-设计与制作,计费管理系统的设计(例),2. RFID仓储管理系统,应用背景 仓储物流管理广泛应用于各个行业，设计与建立健全完整的仓储管理流程，可以提高仓储周转效率和资金效率，减少企业生产流通成本，是企业提高经营效率的重要环节。传统的仓储管理系统通常使用条形码标签方式进行，而条形码存在易复制、不防污、不防潮、只能近距离识别等问题，RFID技术的优越性可以很好地克服传统技术的限制，极大地提高自动识别的效率和可靠性，目前物流、仓储、流通各行业已纷纷采用RFID电子标签来替代原来的条形码。,2-1 RFID仓储管理系统-系统架构,2-2 RFID仓储管理系统-工作原理,重点介绍RFID读写器与EPC Gen2电子标签的交互通信。,2-2 RFID仓储管理系统-工作原理,2-2 RFID仓储管理系统-工作原理,2-3 RFID仓储管理系统-设计与制作,超高频RFID读写器的设计与制作。,2-3 RFID仓储管理系统-设计与制作,RFID读写器网关的设计与制作。,2-3 RFID仓储管理系统-设计与制作,仓储管理系统的设计（例

3、）,3. RFID图书预约书架系统,应用背景 现在很多图书馆开通了网上预约图书业务，但在取书借书环节还需要工作人员的人工操作，往往出现排长队等候的现象，本系统将RFID无线射频识别技术和计算机技术紧密结合实现图书预约书籍自动借阅的功能，用户网上成功预约书籍后，在系统反馈的时间段内进入图书馆的预约书架区域，刷卡后专用预约书架上将亮灯以提示预约书籍所在的位置，来加快取书的速度，提高工作效率。,3-1 RFID图书预约书架系统-系统运用流程,3-2 RFID图书预约书架系统-工作原理,读者通过网上图书预约系统选取图书，系统通过图书数据库检索把结果数据反馈给读者和图书馆工作人员，工作人员从图书库中分拣相应的图书并放置到预约书架上。 预约书架上的RFID读写器及时读取到书架上的书籍信息反馈给管理服务器主机。 读者进入预约室刷图书卡，管理服务器主机自动识别读者信息和预约信息，判断书籍的位置，通过控制单元来点亮书籍位置提示灯，方便读者快速取到书籍。 读者携书出门时再一次刷卡确认借书，管理服务器主机提示借书清单和归还日期，完成借书流程。,3-3 RFID图书预约书架系统-业务流程设计,根据读者图书预约

4、借书活动需求，把整体业务划分成读者进入预约室、读者找书取书、读者离开预约室来分析设计。,4. 智能车位诱导系统,应用背景 北京百荣世贸商城一期停车场，地面车位总计约1000个，地下车位1286个，其中地下停车场建筑面积5万平方米。地下停车场采用停车智能诱导系统，彰显参与式引导的人性化。 上海的很多停车场也备有智能车位诱导系统，比如静安寺的久光百货社会停车场等。,4-1 智能车位诱导系统-系统架构,4-2 车位探测子系统,本子系统由车位探测器、车位指示灯、数据采集器等组成，利用超声波反射回波检测反射物距检测器的距离，从而判断车位上是否有车辆停放，本系统具有车位检测、车位指示、车位预置等功能，并能有效分辨车辆、人员、物体等。,根据车位使用情况控制车位指示灯不同的颜色，红色为占用，绿色为空位，客户在50米外即可看到，根据车位指示灯的颜色客户可很快找到车位。,探测器和指示灯安装效果图,4-3 车位信息显示子系统,信息显示系统动态实时显示停车场车位数的变化，主入口引导屏显示整个车场空车位数，区位引导屏显示该区域的空车位数，交叉路口引导屏显示行车方向上的空车位数。,4-4 车位控制子系统,整个诱导

5、系统的核心，完成所有数据的采集、传输、控制，计算车位数的变化，实时更新各个引导屏的车位数，并将数据实时上传到管理电脑，在电子地图上直观反映车位使用情况。控制系统在通过引导系统软件设置完参数以后即可独立工作，此时电脑关机或故障均不影响系统功能。 控制系统由主控器、节点控制器、数据采集器组成，实时采集车位探测器、车流量检测器的状态，对车位数进行运算，并将运算结果发送到引导屏和管理电脑。控制系统具有自检功能，对故障设备发出报警信息，提示设备故障，通过管理软件可查出出具体位置，方便维修人员进行系统维护。,4-5 车位诱导管理软件,1、电子地图显示车位状况 2、停车超时告警和设备故障报警 3、VIP车位管理 4、事件记录表 5、历史记录表 6、行政管理 7、图表方式报告表,5. 智能化种植服务平台,应用背景 物联网技术在农业中的应用，既能改变粗放的农业经营管理方式，也能提高动植物疫情疫病防控能力，确保农产品质量安全，引领现代农业发展。,5. 智能化种植服务平台,云平台托管服务,无线传感器把分散在大棚数据采集并传输到平台,利用电信运营商无线网络，覆盖所有偏远乡村，实现数据传输和远程控制,手机作为服

6、务终端，轻松获得专家服务,农业专家为现场提供服务,平台为城市各级主管提供服务,通过中心计算自动控制机械设施动作，调试环境参数,平台通过专家模型和算法实现智能处理,现场实施工程,适应性强：针对偏远乡村，提供全无线解决方案，无需考虑乡村供电问题 简单易用：农民可以自己安装、维护和使用无线传感器 技术先进：集成度高，光照、空气温湿度、土壤温度传感器集成为一体，成本低（市场同类产品价格的1/3)、精度高、性能稳定、低功耗、电池可供1-3年使用。 GPRS终端，太阳能供电，一台设备可带20个大棚。,有线方式,无线方式,智能化自动控制通风、光照和滴灌设施（选装）,实时监测,病虫害防控体系,生产指导服务体系,农作物生产评价体系,监控中心,基本情况：在线监测的大棚数量XX、蔬菜种类XX种 病虫害防治情况：处于高危期的大棚XX；良好状态下的大棚XX 大棚种植情况：环境控制很好的大棚XX；环境控制很差的棚XX； 大棚告警情况：发生严重告警的大棚XX；一般告警的大棚XX；,优质农产品种植服务中心,49,精确监测及控制病虫害的发病条件,发病区,寄主 （农作物）,环境,病原物,植物病害流行学指出，病虫害发生应满

7、足的条件： 种植了大面积感病品种(寄主) 积累了大量致病力强的初始菌源(病原物) 有合适发病流行的环境条件(环境),植物病虫害防治思路： 种植大面积抗病虫害品种(寄主) 采用喷施农药等降低病原菌数量(病原物) 改变病原菌发生的环境条件(环境),50,精确采集病虫害生长和爆发的关键因子,病原菌萌发和流行的环境,有效积温,空气温度,空气湿度,水膜（露点）,光照,土壤温湿度,51,利用平台的专家系统的病虫害预测模型，计算发病概率，指导农户采取必要的防控措施,控制病虫害的发病条件 控制温度， 控制湿度， 控制光照 控制露点 不用打农药和施化肥,预测模型：病虫害有效积温的回归计算,适宜病虫害 发育区域,52,专家利用平台，可以极大提高的为农户种植指导的效率,利用平台建立专家服务体系，为广大农户提供深度的专家服务： 专家利用平台，建立病虫害预测模型、农作物生长模型、农作物种植规范，形成自动的服务指导体系 专家利用平台，对系统历史数据进行分析，实现对大棚农作物的远程诊断，根据现场情况，提供专项远程指导，达到优质种植的目的。,利用平台远程指导,服务 40个大棚,单一的现场服务,服务 700个大棚,53

8、,监测农作物的生长环境并结合农作物种植规范，设定在不同的环境条件下，应采取相应的措施,农作物成熟度预测,监测影响农作物生长的关键因子,54,建立科学的生产环境数据库，提供农作物种植全过程的管理工具，帮助合作社实现科学管理,生产环境数据库,大棚环境数据,农作物视频数据,生产管理数据,专家系统智能处理,全过程管理,施肥 浇水 喷洒农药,病虫害防治管理,告警与服务管理,大棚设施管理,种植实操管理,种植水平评价,质量追踪管理,质量追踪管理数据,收购、包装、运输、销售,设施大棚管理与服务面临的困难 设施大棚数量大、地点分散，蔬菜种植品种多、种植面积大 病虫害种类多、危害大 获得专家指导困难，缺乏服务资源 农户生产各自为战，缺乏有效的管理手段,通过覆盖主要农作物的监控网络和服务平台实现,病虫害的防控体系 防控体系：市、区县、合作社。 对单个大棚的农作物病虫害预报和防治指导。 对所有大棚病虫害信息进行统计、分析，对有可能形成大面积灾害的病害进行早期预测、预防，并实现应急指挥调度信息服务系统。,生产指导服务体系 - 建立三级专家服务体系：种植专家、技术员、农户。 - 指导服务内容：系统监控自动告警服务

9、、专家分析指导服务、论坛互动服务、现场服务和田间学校。,基地、合作社管理体系 - 设施管理 - 种植管理 - 农资使用管理 - 种植者工作质量管理 - 病虫害防治管理 - 农作物质量管理,形成专家、技术员、农户服务体系,56,专家利用平台为农户服务,专家利用平台建立各类专家模型库,为每个大棚，由专人负责提供服务,智能化种植平台服务界面,智能化种植平台服务界面,病虫害防治服务界面,农作物成熟度预报服务界面,温室监控与报警服务界面,种植管理服务功能界面,63,2、合作社的生产管理手段,64,合作社应用界面,大棚病害监测情况,农作物生长环境管理情况分析,大棚告警信息监控,大棚环境监控情况,65,合作社大棚农户管理水平排名,66,3、为农户提供绿色生产指导服务,平台为农民提供了绿色生产服务功能，手机将成为指导农民绿色生产的有效工具。,由专家系统发出的环境监测异常信息和病虫害预警信息，同时指导农民实操服务,由专家对平台信息分析处理后，发出的指导农业生产的实操信息服务,农民向专家发出的咨询信息，互动信息，并可以选择在线和离线交流,现场图片信息，上传至专家系统，可以准确判断病虫害类型和严重程度,67,每天发送的短信内容,实时告警服务 当大棚的环境超出农作物生长的耐受值告警 病虫害告警 定时预报服务 每天下午3点，报告实况 定制化信息 每天报告，昨天环境评价信息 每周报告，上周环境评价信息 每周报告，上周病虫害预测 生产指导服务 根据种植规范，发送种植提醒 根据大棚状况，提示盖毡、通风、降温。,68,例如：环境监测及告警服务,实时监测大盘大棚农作物生长条件的环境关键因子,专家系统进行分析,农作物生长 模型库,生成指导信息 发送到用户手机,农作物种植 管理规范,69,例如：手机拍照应用,提早发现,专家诊断,治理措施 1、覆盖防虫网 2、悬挂黄板 3、释放丽蚜小蜂 4、喷施阿维菌素,治理措施 1、覆盖防虫网 2、悬挂黄板 3、施放丽蚜小蜂 4、喷施阿维菌素,专家防治意见,及时治理,防治传毒媒介烟粉虱是关键,6. 蔬菜社区智能配送平台,应用背景 利用智能配送平台实现农场到家庭(

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