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RFID橡膠樹防護防盜管理系統
一、 需求背景
制作橡膠的主要原料是天然橡膠，天然橡膠就是由橡膠樹割膠時流出的膠乳經凝固及干燥而制得的。天然橡膠因其具有很強的彈性和良好的絕緣性，可塑性，隔水、隔氣性，抗拉橡膠樹和耐磨等特點，廣泛地運用于工業、國防、交通、醫藥衛生領域和日常生活等方面，用途極廣。
中國專用國家植膠區主要分布于海南，現在很多橡膠樹的日常管理都是采用人工記錄的方式，防盜防割采用人工監督巡查的方式，遺漏、偷割、偷砍一直是很難解決的問題，廣州眾志物聯網科技有限公司結合RFID系統的高科技產品使橡膠樹的管理更加智能，更好地杜絕偷盜行為。
二、 使用流程
1. 安裝RFID標簽
如圖1所示，每顆橡膠樹都安裝一個RFID智能標簽，樹的孔直徑是1~2cm，深度是8cm，孔離地面的距離大概是2米，智能標簽代表橡膠樹的ID身份，記錄該橡膠樹的生長信息。
圖1 安裝RFID標簽
2. 防護管理
優化橡膠樹的病蟲防治工作，工作人員拿著手持機在橡膠園進行檢查，系統設置有八種病癥：白粉病、炭疽病、割面條潰瘍病、橡膠根病、褐皮病、橡膠小蠹蟲、六點始葉螨、橡膠介殼蟲，當發現某顆橡膠樹生病了，工作人員可用手持機掃描相應的橡膠樹，并按下相應病癥的序號，系統即會登記。
3. 防盜管理
RFID標簽利用射頻信號以無線的方式傳送和接收數據資料，系統分為RFID標簽、道口接收器、主機三部分，RFID標簽隱藏在橡膠樹內，當移動到設于道口接收器所產生的信號時，RFID標簽即向道口接收器發送告警信號，道口聲光報警器會響起，同時系統平臺會接收到報警信號。
三、 系統介紹
圖2 系統拓撲圖
RFID橡膠樹防護防盜管理系統由RFID標簽、道口讀頭、手持機、平臺管理系統組成，如圖2所示。平時RFID標簽安裝在橡膠樹里，處于睡眠狀態，此時的功耗非常低，當有非法分子偷砍橡膠樹時，RFID標簽感受到震動醒來，不間斷地向外發送告警信號，當未授權的橡膠樹通過道口讀頭時，道口讀頭識別到非法橡膠樹的數量及具體信息，道口處的報警器即響起，同時讀頭通過GPRS將告警信號傳輸給后臺。方便管理人員及時做出處理。
1. RFID標簽
圖3 RFID標簽效果圖
RFID的設計原則為堅固耐用、小巧方便、工作時間長等特點，效果圖如圖3所示。
RFID標簽隱藏在橡膠樹中，每顆橡膠樹安裝一個標簽，記錄該橡膠樹的ID號，當橡膠樹通過裝有讀頭的道口時，在離讀頭20米左右的距離內(運輸車的配置對讀取距離有一定的影響)，未經過授權的橡膠樹里的RFID標簽，會自動向道口讀頭發送告警信號，道口讀頭也會將告警信息通過GPRS發送到監控平臺，同時道口的聲光報警器會響起，表示有非法的橡膠樹正在接近道口，方便管理人員及時做出處理。
監控平臺的管理人員通過系統可以獲取到非法橡膠樹的信息及其所在的道口位置。RFID標簽的使用時間為5年，時間到期時系統會提醒工作人員及時更換RFID標簽。
表格1 RFID標簽特性
2. 道口讀頭
圖4 道口讀頭三視圖
每一個道口的內側和外側各裝一個讀頭，如圖4所示(室外外殼需更改)，橡膠樹進出道口時，不同方向會有不同的讀頭先識別，告警信號通過GPRS無線傳輸到系統平臺，方便工作人員及時做出處理，道口讀頭特性如表格2所示。
表格2 道口讀頭特性
3. 手持機
圖5 手持機效果圖
手持機的效果圖如圖5所示，主要是橡膠園工作人員巡檢管理，用于防護橡膠樹生病，及時對癥下藥。當工作人員發現某一橡膠樹生病后，通過手持機輸入病癥序號，手持機通過GPRS將對應信息傳輸到系統后臺，具體功能說明如表格3所示。
表格3 手持機參數
四、 軟件系統
圖6 軟件系統效果圖
軟件追蹤頁面如圖6所示，圓點表示道口安裝的讀頭位置，當發現有非法橡膠樹通過時，讀頭即顯示紅色告警，并附上非法橡膠樹的數量，方便管理人員做出行動安排。如圖6所示，即表示有兩個道口存在非法偷運橡膠樹的行為。
五、 系統優勢
圖7 海南橡膠園
1. 讀寫距離遠
RFID標簽讀寫的距離遠遠大于無源標簽，系統會控制在20m范圍的區域對橡膠樹進行監控，保證準確性，這樣在對橡膠樹進行監控管理時，可以快速讀取標簽的信息。
2. 無死角識別
由于有源標簽的無線信號是以球面波的方式發送出去，這樣對安裝在電動車上的有源標簽的安裝方向沒有要求，不管橡膠樹以哪個方向通過路口，都能被道口讀頭識別。
3. 輻射影響小
無源標簽工作時需要主機提供能量，所以對主機的無線信號發射功率相對要求較高，當無線信號功率達到一定值時會對人體有危害。相對無源標簽，有源RFID標簽可自身提供能量，這樣主機和標簽的發射功率可以做得比較小，對人體基本沒什么危害。
4. 工作時間長
RFID標簽用到的是低數據量、低功耗的無線技術，休眠功耗為uA級別，這樣有源RFID標簽可以長時間工作，工作時間可以長達5年。
