一、需求背景

　　長(zhǎng)久以來(lái)，沉香木都是珍貴的香料，被用作燃燒熏香、提取香料、加入酒中，或直接雕刻成裝飾品。沉香樹(shù)因病變開(kāi)始結(jié)香后，會(huì)經(jīng)歷漫長(zhǎng)的生長(zhǎng)期，至少需要幾年至十幾年的時(shí)間，但一塊優(yōu)質(zhì)的沉香木要數(shù)十年甚至上百年才能形成，產(chǎn)量極少，市場(chǎng)供不應(yīng)求，因此十分珍貴，具有很高的收藏價(jià)值。

　　現(xiàn)在廣西省有一片沉香木的樹(shù)林，很多沉香木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(jiān)督巡查的方式，遺漏、偷割、偷砍一直是很難解決的問(wèn)題，廣州萬(wàn)物信息科技股份有限公司結(jié)合RFID系統(tǒng)的高科技產(chǎn)品使沉香木的管理更加智能，更好地杜絕偷盜行為。

　　二、使用流程

　　1.電子圍欄管理系統(tǒng)效果圖

　　圖1 電子圍欄管理系統(tǒng)效果圖

　　追蹤頁(yè)面如圖1所示，圓點(diǎn)表示樹(shù)木管理主機(jī)安裝的位置，在樹(shù)林的外圍，每200米(基站覆蓋范圍半徑100米的圓形)安裝一個(gè)RFID樹(shù)木管理主機(jī)，主機(jī)之間的RFID信號(hào)相連，形成一個(gè)環(huán)形信號(hào)的電子圍欄。當(dāng)發(fā)現(xiàn)有非法沉香木通過(guò)時(shí)，主機(jī)即顯示告警，并顯示非法沉香木靠近的基站和沉香木自身ID號(hào)，方便管理人員及時(shí)做出行動(dòng)安排。

　　2.安裝樹(shù)木有源標(biāo)簽

　　圖2 安裝樹(shù)木有源標(biāo)簽

　　如圖2所示，每棵沉香木都安裝一個(gè)樹(shù)木有源標(biāo)簽，樹(shù)的孔直徑是2cm，深度是8cm，孔離地面的距離大概是2米，樹(shù)木標(biāo)簽代表沉香木的ID身份，綁定該沉香木的信息。

　　3.防盜管理

　　如圖3所示，系統(tǒng)由樹(shù)木有源標(biāo)簽、樹(shù)木管理主機(jī)、無(wú)人機(jī)基站盤點(diǎn)、手持機(jī)盤點(diǎn)和后臺(tái)管理系統(tǒng)五部分組成，樹(shù)木有源標(biāo)簽隱藏在沉香樹(shù)內(nèi)。樹(shù)木有源標(biāo)簽利用射頻信號(hào)以無(wú)線的方式傳送數(shù)據(jù)信息，定時(shí)發(fā)送一次自身ID給樹(shù)木管理主機(jī)。

　　圖3 系統(tǒng)拓?fù)鋱D

　　在沉香木樹(shù)林外圍布上樹(shù)木管理主機(jī)，形成一個(gè)環(huán)形信號(hào)的電子圍欄。平時(shí)主機(jī)是接收不到信號(hào)的，只有當(dāng)有非法分子偷砍沉香木，接近主機(jī)的信號(hào)覆蓋范圍，樹(shù)木管理主機(jī)才識(shí)別到沉香木信號(hào)，即知道樹(shù)木被非法帶走。主機(jī)讀到后即通過(guò)4G上傳到后臺(tái)，后臺(tái)即告警。

　　三、產(chǎn)品介紹

　　1.樹(shù)木有源標(biāo)簽

　　圖4 樹(shù)木有源標(biāo)簽三視圖

　　樹(shù)木有源標(biāo)簽隱藏在沉香木中，每棵沉香木安裝一個(gè)標(biāo)簽，記錄該沉香木的ID號(hào)，定時(shí)發(fā)送自身ID信息，當(dāng)標(biāo)簽進(jìn)入樹(shù)木管理主機(jī)的覆蓋范圍時(shí)，主機(jī)接收標(biāo)簽信息，并通過(guò)4G上傳到系統(tǒng)后臺(tái)。

　　樹(shù)木有源標(biāo)簽具有堅(jiān)固耐用、小巧方便、工作時(shí)間長(zhǎng)等特點(diǎn)，采用超低功耗設(shè)計(jì)，使用時(shí)間為6年，當(dāng)電池低電時(shí)系統(tǒng)會(huì)提醒工作人員及時(shí)更換樹(shù)木標(biāo)簽。標(biāo)簽效果圖如圖4所示，外觀尺寸為Ø17mm×72cm，工作溫度為-20°C~70°C，完全滿足廣西沉香木的生長(zhǎng)環(huán)境。樹(shù)木標(biāo)簽承受砍伐過(guò)程和運(yùn)輸過(guò)程所產(chǎn)生的震動(dòng)。

　　2.樹(shù)木管理主機(jī)

　　圖5 樹(shù)木管理主機(jī)三視圖

　　在樹(shù)林的外圍，每200米(基站覆蓋范圍半徑100米的圓形)安裝一個(gè)樹(shù)木管理主機(jī)，如圖5所示，沉香木進(jìn)出不同道口時(shí)，會(huì)被最近的主機(jī)先識(shí)別，告警信號(hào)通過(guò)4G網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)较到y(tǒng)后臺(tái)，方便工作人員及時(shí)做出處理。

　　主機(jī)尺寸263mm*185mm*130mm。主機(jī)的防水防塵滿足暴雨和臺(tái)風(fēng)等惡劣環(huán)境。工作溫度-20℃~80℃，考慮道口的戶外環(huán)境比較惡劣，可采用太陽(yáng)能供電的方式安裝主機(jī)。

　　3.無(wú)人機(jī)基站

　　圖6 無(wú)人機(jī)基站盤點(diǎn)

　　如圖6所示，無(wú)人機(jī)基站掛載在無(wú)人機(jī)上，通過(guò)操作無(wú)人機(jī)進(jìn)行飛行盤點(diǎn)，盤點(diǎn)數(shù)據(jù)通過(guò)4G傳輸?shù)较到y(tǒng)后臺(tái)。

　　基站的尺寸為263mm*185mm*130mm，重量約1500g(含電池)，覆蓋范圍100~150米。

　　4.手持機(jī)

　　圖7 手持機(jī)三視圖

　　手持機(jī)的效果圖如圖7所示，主要是沉香木樹(shù)林工作人員巡檢管理，用于盤點(diǎn)樹(shù)木數(shù)量。

　　手持機(jī)外觀尺寸162mm*78mm*22mm， 4.7寸屏。搜索距離是空曠場(chǎng)地100米左右(與沉香木的環(huán)境有關(guān))可充電鋰電池，工作時(shí)間8小時(shí)(視具體環(huán)境而定)。

　　四、軟件系統(tǒng)

　　1.系統(tǒng)登錄

　　圖8 系統(tǒng)登錄界面

　　如圖8所示，沉香木管理員輸入用戶名和密碼登錄名貴樹(shù)木防盜電子圍欄管理系統(tǒng)，沒(méi)有授權(quán)的人員無(wú)法獲知沉香木的具體信息，更好地保障沉香木的信息安全。

　　2.沉香木信息管理

　　圖9 沉香木信息管理界面

　　如圖9所示，管理員將樹(shù)木編號(hào)和防盜編號(hào)綁定一起錄入名貴樹(shù)木防盜電子圍欄管理系統(tǒng)，并綁定相關(guān)的負(fù)責(zé)人以及沉香木的所在地區(qū)，滿足分區(qū)管理、落實(shí)責(zé)任到個(gè)人等相關(guān)要求。界面顯示標(biāo)簽電量是否正常，低電時(shí)系統(tǒng)告警提示。

　　3.告警信息管理

　　圖10 系統(tǒng)告警界面

　　如圖10所示，當(dāng)沉香木被非法帶走時(shí)，基站接收到沉香木標(biāo)簽信息，系統(tǒng)告警。界面顯示告警時(shí)間和告警基站編號(hào)，方便管理員及時(shí)做出處理。

　　五、系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)

　　圖11 沉香木

　　1.讀寫距離遠(yuǎn)

　　RFID標(biāo)簽讀寫的距離遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于無(wú)源標(biāo)簽，系統(tǒng)會(huì)在沉香木外圍形成電子圍欄對(duì)沉香木進(jìn)行監(jiān)控，保證準(zhǔn)確性，這樣在對(duì)沉香木進(jìn)行監(jiān)控管理時(shí)，可以快速讀取被盜樹(shù)木的信息。

　　2.無(wú)死角識(shí)別

　　由于有源標(biāo)簽的無(wú)線信號(hào)是以球面波的方式發(fā)送出去，這樣對(duì)安裝在沉香木的有源標(biāo)簽的安裝方向沒(méi)有要求，不管沉香木以哪個(gè)方向通過(guò)路口，都能被樹(shù)木管理主機(jī)識(shí)別。

　　3.輻射影響小

　　無(wú)源標(biāo)簽工作時(shí)需要主機(jī)提供能量，所以對(duì)主機(jī)的無(wú)線信號(hào)發(fā)射功率相對(duì)要求較高，當(dāng)無(wú)線信號(hào)功率達(dá)到一定值時(shí)會(huì)對(duì)人體有危害。相對(duì)無(wú)源標(biāo)簽，樹(shù)木有源標(biāo)簽可自身提供能量，這樣主機(jī)和標(biāo)簽的發(fā)射功率可以做得比較小，對(duì)人體基本沒(méi)什么危害。

　　4.工作時(shí)間長(zhǎng)

　　有源標(biāo)簽用到的是低數(shù)據(jù)量、低功耗的無(wú)線技術(shù)，休眠功耗為uA級(jí)別，這樣有源標(biāo)簽可以長(zhǎng)時(shí)間工作，工作時(shí)間可以長(zhǎng)達(dá)6年。