一通設備工具RFID信息系統(tǒng)方案
一、 項目背景及目標
AAA珠海園區(qū)是AAA全球最大的工業(yè)基地,能提供全套的PCB、PCBA、金屬沖壓、注塑、模具制造服務,同時還擁有值得稱耀的供應鏈中心和配送中心。公司傭有眾多生產(chǎn)設備與工具,如何進行可視化管理、最大價值有效利用設備工具,成為公司需要研究與解決的新課題。公司技術職能部門秉承追求創(chuàng)新和高效的管理目標,希望引入RFID自動識別技術進行設備工具信息化管理,以RFID技術為主線貫通公司設備購買、出入庫、使用、移動定位、返修、借用、盤點、報廢全過程,最大程度提高信息化水平與管理效率,保證公司的整體運作協(xié)調與全程追溯。
珠海市一通信息技術有限公司在與偉創(chuàng)達相關負責人溝通與現(xiàn)場調研基礎上,構建“AAA設備工具RFID信息管理系統(tǒng)”,以達成以下管理目標:
1、自動化監(jiān)控設備工具流動狀態(tài)與位置;
2、實現(xiàn)設備工具全生命周期追溯管理;
3、實現(xiàn)設備工具責任人與責任部門可追溯管理;
4、實現(xiàn)設備工具自動化數(shù)據(jù)采集盤點管理;
5、信息平臺實現(xiàn)設備工具靈活調配管理,提高利用率;
6、良好擴展應用,建立設備工具智能信息化平臺;
二、 設計原則與項目要求
2.1設計原則:
1) 最大限度地保護投資,充分利用已有IT資源。
2) 采用先進的RFID自動化采集與自動識別技術。
3) RFID技術與設備采用國際上標準的通訊與接口協(xié)議。
4) 隨著業(yè)務的不斷發(fā)展,系統(tǒng)便于升級與擴充。
5) 系統(tǒng)應采用完善的保密機制與權限控制,禁止非法修改或訪問。
2.2項目要求:
1、 RFID芯片要求安裝于設備工具較隱秘的位置,防止人為拆換或破壞;
2、 要求芯片能有抗金屬屏蔽、防水防潮等功能;
3、 采用射頻接收信源,覆蓋距離不小于8M.
4、 設備工具自動式收發(fā)與盤點管理;
5、 設備工具信息讀取,做到目視化與控制關鍵要素可預警;
6、 設備工具RFID信息采集系統(tǒng)分布于倉庫與生產(chǎn)現(xiàn)場;
三、 AAARFID系統(tǒng)設計
1. 系統(tǒng)框架


2. 系統(tǒng)網(wǎng)絡拓撲圖

3. 系統(tǒng)特點:
設備工具RFID信息管理系統(tǒng)是運用無線射頻識別技術RFID,利用現(xiàn)代計算機技術、無線傳輸技術、自動控制技術實現(xiàn)自動識別和信息化管理于一體的高科技信息技術,實現(xiàn)設備工具各環(huán)節(jié)管理的信息化、數(shù)字化、智能化。
系統(tǒng)功能特點:
1. 整個系統(tǒng)具有遠距離快速識別、智能控制、高可靠性、高保密性、易操作、易擴展特點。
2. 建立安全可靠的設備工具檔案,RFID安裝在設備工具上,系統(tǒng)可跟蹤設備工具使用情況。
3. 多標簽批量讀取,設備工具并行進入時,系統(tǒng)可同時讀取多臺進入設備工具身份碼。
4. 非接觸讀取,讀取距離可達到10米左右。
5. 可穿透一般材料讀取,我司采用專業(yè)抗金屬標簽,保證有效讀取設備工具信息。
6. 讀取速度快,采用專業(yè)品牌RFID讀寫器與天線設備,保證讀寫數(shù)據(jù)準確無誤。
7. 受環(huán)境影響小,讀寫器、天線與標簽均采用防水防曬特性材質,可在惡劣天氣下正常使用。
8. 電子標簽可反復多次讀寫,通過系統(tǒng)與讀寫器可補充或擦寫標簽信息。
9. 電子標簽可回收反復應用,我們采用抗金屬標簽使用壽命可達10年之久,堅固耐用。
四、 設備工具RFID系統(tǒng)應用描述
本方案設備安裝、電子標簽發(fā)卡制作、設備工具日常管理、設備工具盤點、系統(tǒng)集成幾大環(huán)節(jié)進行描述。
1. 設備安裝環(huán)節(jié)
具體流程如下:
1. 工廠內(nèi)部設定設備工具置放區(qū)域,每個區(qū)域提出唯一通道的進出要求,并在系統(tǒng)中進行命名;
2. 在每個設備工具側內(nèi)適合位置上安裝符合ISO18000-6C抗金屬電子標簽,將設備工具資料信息與作業(yè)區(qū)域等初始化信息寫入電子標簽,同時,電子標簽本身有一個全球唯一的ID號;
3. 通過布線工程,納入公司局域網(wǎng)絡,在區(qū)域的單一通道(一臺讀寫器配兩臺天線)或一進一出通道(一臺讀寫器四臺天線)處安裝讀寫器和天線設備,以便自動采集信息;
2. 標簽發(fā)卡制作環(huán)節(jié)
具體流程如下:
1. 發(fā)卡器與系統(tǒng)集成連接正常;
2. 新的電子標簽初始化信息,如指定設備工具資料信息、歸屬部門、責任人、裝置物料等信息;
3. 舊的電子標簽改寫或重置信息,通過發(fā)卡器連接系統(tǒng)進行信息變更與維護;
4. 制作好后的電子標簽通過兩端鏍孔固定于設備工具安全位置;
5. 設備工具進入指定倉位區(qū)域,系統(tǒng)自動識別,與初始化信息進行比對一致性,否則報警提示。
3. 設備工具日常管理環(huán)節(jié)
應用示意圖如下:

具體流程如下:
1. 購買或制作新設備工具,如上圖示設備工具1-10,發(fā)卡初始化電子標簽并固定安裝于設備工具適合位置,作為唯一身份識別;
2. 設備工具進出系統(tǒng)管理,配置有電子標簽的設備工具1-10進出裝有讀寫器與天線的區(qū)域,自動識讀設備工具身份與所在區(qū)域,并列入系統(tǒng)設備工具進出情況表,系統(tǒng)自動記錄各ID身份設備工具進出時間;
3. 設備工具狀態(tài)管理,設備工具裝領用時通過PC終端或移動采集終端寫于領用信息與數(shù)量,即時上傳服務器系統(tǒng),通過設備工具看板調度系統(tǒng)即時查詢設備工具運行與閑置狀態(tài);
4. 設備工具監(jiān)控調度管理,任何設備工具在后臺系統(tǒng)默認是在規(guī)定區(qū)域里工作,如:設備工具1、2、3、4、5、6在A區(qū)域工作,設備工具7、8在B,9、10在C區(qū)域工作等,如果有設備工具通過通道出入指定停放區(qū)域,系統(tǒng)會讀取相應設備工具的電子標簽,將相關信息傳入系統(tǒng)進行比對,如果沒有或不符合調度命令,系統(tǒng)自動會將該設備工具經(jīng)過此路段的異常信息發(fā)送到該設備工具所屬部門的領導,那被調度或領用的設備工具必須在規(guī)定的時間內(nèi)經(jīng)過調度規(guī)定的路口進入調度規(guī)定的區(qū)域進行作業(yè),否則系統(tǒng)也會將異常狀況發(fā)郵件到相關所屬部門領導。
5. 設備工具維修、報廢管理,當設備工具需要維修時,通過電子標簽寫入維修標志、維修責任人、時間等信息,方便設備工具狀態(tài)查詢與調配管理,報廢時寫入報廢標志,則不納入設備工具調度使用,電子標簽可取出擦除信息再行利用。
6. 設備工具日常信息查詢與盤點管理,通過手持式移動采集器進行設備工具信息查詢與盤點作業(yè),掃描設備工具電子標簽,即可顯示本設備工具檔案信息及關聯(lián)數(shù)據(jù),通過采集器系統(tǒng)盤點功能進行盤點,可快速讀取設備工具數(shù)據(jù),即時出具盤點報告。
4. 系統(tǒng)集成管理環(huán)節(jié)
1. 采集終端集成與接口:通過系統(tǒng)平臺開發(fā)終端采集系統(tǒng),遵循國際通訊協(xié)議;
2. 讀寫器集成與接口:標簽和閱讀器之間交互操作的空中接口采用統(tǒng)一全球標準化應用ISO標準。
3. 信息系統(tǒng)可擴展性:系統(tǒng)將采用模塊化、組件式設計方法,力求做到各業(yè)務之間完全獨立,所有業(yè)務都是建立在核心組件之上的,各模塊之間的通信都采用接口。對系統(tǒng)的內(nèi)部接口與外部接口的兼容性做充分的考慮,以適應與工裝管理系統(tǒng)接入及未來需求變化。
五、 系統(tǒng)配置
? Windows 2003 操作系統(tǒng)或以上
? VS2008,SQL Server 2008 數(shù)據(jù)庫或以上
? RFID超高頻技術、抗金屬性電子標簽
六、 RFID設備選型
1. 發(fā)卡器

UHF桌面式RFID讀寫器是基于ThingMagic的國際獲獎RFID模塊—高性價比的M5e-C研發(fā)的,具有體積小、讀寫標簽穩(wěn)定可靠、防沖撞能力強的優(yōu)點,特別適用于做發(fā)卡機以及中距離讀寫要求的應用。
2. 固定讀寫器

讀寫器系列產(chǎn)品有串口、USB,內(nèi)置天線、外置天線、網(wǎng)絡RFID 讀寫器等多種組合產(chǎn)品供用戶選擇.符合ISO 18000-6C(EPC C1G2)標準其工作頻率為902~928MHz/920~925MHz,讀寫性能卓越,采用密集型閱讀模式,是一款高性能閱讀器,特別適合于大規(guī)模批量組網(wǎng)應用可廣泛應用于物流跟蹤、資產(chǎn)管理、供應鏈管理等領域。
網(wǎng)絡RFID 讀寫器 外觀精巧,具有2個天線端口,可以自主選擇所接天線的數(shù)目,還可靈活的連接天線組成掃描通道。該讀寫器光電隔離通用I/O接口,能夠直接驅動多種外接設備,保證在干擾較大的環(huán)境中準確接收引發(fā)讀取動作的信號。網(wǎng)絡RFID 讀寫器具有多協(xié)議支持的擴展能力。

3. 固定式天線

固定式天線主要用于902~928MHz的射頻識別系統(tǒng)中,中心頻率為915MHz,可通過同軸電纜直接與讀寫器相連,體積小,易于安裝,能與同軸電纜良好匹配并具有很好的方向性。天線的圓極化方式兩個空間上正交的振幅相等的線極化波,可以合成一個圓極化波。而圓極化波根據(jù)電場旋轉方向不同又可分為左旋和右旋圓極化波。右旋極化波是符合右手定則的電磁波,左手圓極化波是符合左手定則的電磁波。固定式天線的極化方式為圓極化,因而在天線的閱讀范圍內(nèi),標簽即使隨意轉動也能被讀到,但對于大部分以極線化方式工作的標簽來說,其接收圓極化波時,標簽所能接收的功率也因此損失了一半,因而讀寫器采用圓極線化天線時,讀寫距離較一般的線極化天線要短一些。
物理參數(shù):
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產(chǎn)品名稱
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UHF 900MHz天線
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產(chǎn)品型號
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頻率范圍
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902-928MHz
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增益
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8dBi
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波瓣寬度
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E-Plane 60°
H-Plane 60°
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駐波比
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≤1.35
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極化方式
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圓極化
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最大功率
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100W
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輸入阻抗
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50Ω
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抗風強度
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216Km/h
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接頭
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N-50K
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天線尺寸
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225*225*35mm
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重量
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1kg
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工作溫度
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-30C°~60C°
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4. 無源電子標簽

采用芯片存儲空間為 2048 Bits,64 bits UID 和 216 字節(jié)的用戶自定義空間。
芯片采用 Byte方式進行寫保護,8 byte 序列號,數(shù)據(jù)率可達 40 Kbit/s;使用擦寫周期 10 萬次,數(shù)據(jù)保存能力為 10 年。與國內(nèi)外同類型標簽產(chǎn)品相比,具有響應速度快、天線指向特性寬等特點。
產(chǎn)品技術數(shù)據(jù)
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產(chǎn)品技術數(shù)據(jù)
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載波頻率
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915MHz
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芯片型號
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SL3-IC-S30
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通訊協(xié)議
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ISO/IEC 18000-6B
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讀寫距離
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7m(9dbi天線)
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重量
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14.7±0.5g
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外殼材料
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ABS
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顏色
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白色/黑色
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工作溫度
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-20℃~60℃
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存儲溫度
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-30℃~75℃
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封裝尺寸
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85.6×54×3±0.2mm
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驗收期限
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90天
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應用場合
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本四孔厚卡采用四角固定架構,適合應用于需要牢固固定的各種場合使用。尤其是那些需要遠距離控制的各種環(huán)境使用。
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5. RFID超高頻采集器


七、 項目配置
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序號
S/N
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品名
Description
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單位
Unit
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數(shù)量
Qty.
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備注
Instructions
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1
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RFID信息系統(tǒng)軟件
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套
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1
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2
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讀寫器
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臺
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若干
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依現(xiàn)場需求確認后配置
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3
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天線
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臺
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若干
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每臺讀寫器配2-4個天線, 依現(xiàn)場需求確認后配置
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4
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射頻電纜
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臺
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若干
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天線用3米射頻電纜及接頭, 依現(xiàn)場需求確認后配置
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5
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發(fā)卡器
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臺
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2
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6
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RFID手持采集器
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臺
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2
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7
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抗金屬電子標簽
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張
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若干
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8
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布線配件材料
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件
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若干
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合計
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八、 運行維護
我們能夠充分理AAA在開發(fā)實施過程中在協(xié)議范圍內(nèi)可能提出一些修改要求,我們將隨時提供AAA在約定范圍內(nèi)需要的咨詢及開發(fā)服務,并支持系統(tǒng)運轉、擴展或升級。
在系統(tǒng)開發(fā)實施期間,提供系統(tǒng)及軟件調測和技術指導,負責對系統(tǒng)管理員及終端客戶的培訓,制定實施及推廣計劃并與樹研公司項目團隊共同推進;任何由于系統(tǒng)設計、系統(tǒng)制造、程序匯編、安裝設備等的缺陷引起的軟件修改和更換,我們將及時負責修改,為用戶提供可持續(xù)優(yōu)化服務。
(1)熱線支持服務:提供7 X 24小時熱線支持,以解決在應用過程中出現(xiàn)的疑問。
(2)培訓服務:可享受系統(tǒng)功能相關培訓服務。
(3)INTERNET 網(wǎng)絡服務:可在享受我方提供的遠程網(wǎng)絡服務。
(4)現(xiàn)場支持服務:可享受現(xiàn)場支持服務。
(5)數(shù)據(jù)處理與開發(fā)服務:在系統(tǒng)使用過程中由于某種原因導致數(shù)據(jù)出現(xiàn)問題或應用功能擴展,可享受資深技術專家的數(shù)據(jù)修復與功能開發(fā)服務。
(6)咨詢服務:提供業(yè)務規(guī)劃、藍圖實現(xiàn)、應用設計等咨詢服務。