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美軍有源射頻標簽數據格式分析

來源:中國自動識別技術 責編:ldzldz 作者:季光 麥蘇嘉 時間:2009-11-28

美軍長期以來極為重視自動識別技術在軍事物流中的應用。1990年美國防部高技術研究規劃局啟動了有源射頻識別技術的研究;1994年開始進入部隊試驗;1997年成功實現從波斯尼亞至美國本土長距離的大規模部隊移動可視跟蹤。目前美軍有源射頻識別系統已經裝備到全球800多個倉庫,并向北約進行推廣。2004年,隨著無源射頻識別技術在美軍的應用,美軍已經形成了能適應不同的物資和裝備、從有源到無源完整的射頻識別應用體系。

  美軍有源射頻識別系統由有源射頻識別讀寫器、有源射頻識別標簽、倉庫管理平臺、資產可視網和資產管理系統組成,見圖1。倉庫管理平臺可以對軍用物資上的標簽進行讀寫,讀寫器識讀的數據可以直接或經倉庫管理平臺通過資產可視網傳輸到資產管理系統。



圖1 美軍有源射頻識別系統構成圖

美軍有源射頻識別標準化工作

  美軍不僅重視射頻識別技術的應用,還極為重視相關的標準化工作,早在1996年就制訂了《有源射頻識別數據格式規范1.0版》,2002年該規范更新為2.0版。規范規定了美軍有源射頻識別所采用的標簽種類,標簽中數據區域的劃分,針對供應保障和部隊機動兩種模式規定了美軍有源射頻識別標簽的數據格式。

  美軍專用的有源射頻識別標簽有三種型號,均由SAVI公司生產,分別是:SealTag、410Tag和412Tag。其中SealTag、410Tag的存儲容量為2K字節EEPROM標準內存和128K字節RAM擴展內存,412Tag的存儲容量為4K字節EEPROM標準內存。之所以采用RAM是由當時的技術經濟狀況決定的,用現在的眼光來看,采用RAM既耗電,也不穩定,電池耗盡時,數據就會丟失。現在已經全部改為采用非易失性內存,但數據格式標準并沒有同步更新。

美軍有源射頻識別標簽內存區域劃分

  1、SealTag和410Tag標準內存

  SealTag和410Tag標準內存主要存儲數據見表1。

  2、SealTag和410Tag擴展內存

  SealTag和410Tag擴展內存劃分為一般信息區(254字節)、數據庫結構描述信息區(272字節)、運輸控制信息數據區(不超過79條記錄)、軍用物資詳細信息數據區(不超過1150條記錄)、其他信息數據庫區(不超過1150條記錄)五個部分,具體如表2所示。

  3、412Tag與410Tag地址的映射

  由于412Tag只有4K內存,當與128K的410Tag混在一起識讀時,顯然會產生誤識別,為解決這個問題,美軍制定了兩種標簽之間內存地址的映射關系,保證數據不發生誤讀。兩種標簽的地址映射如表3所示。  

  此外,412標簽中的軍用物資詳細信息的記錄最多只能為17條,運輸控制信息記錄最多只能為19條,標簽內部內存的映射控制程序都固化在標簽的固件中,而所有數據的寫入由SAVI SDK完成。

  內存地址具體分布如表4所示。

美軍有源射頻識別標簽數據格式

  1、一般信息區

  該數據區主要用于記錄以下信息:

  *保障數據(以指示代碼S為起始符),如集裝箱號及軍用物資運輸、收發貨方代碼等有關信息;

  *部隊移動數據(以指示代碼U為起始符),如部隊及裝備機動的有關信息;

  *自由文本(以指示代碼F為起始符),用于非標準數據,最多229字符。

  該部分數據的取舍除強制數據外,主要由用戶決定,表5為射頻標簽用于保障時的數據格式。

  2、數據庫結構描述信息

  數據庫結構描述信息由數據庫前置信息(見表6)和數據庫表頭信息(見表7)兩部分組成,前者描述數據庫中字段的名稱和數據類型;后者描述數據庫中記錄的總數、數據庫的起始地址及各字段相對前一字段的位移量。數據庫結構描述信息實際上就是該標簽中字段名的數據元標準,結構中定義的數據字段名稱、類型、長度或位移量是后續軍用物資詳細記錄和運輸控制信息的讀寫基礎。

  3、軍用物資詳細信息記錄區

  該區根據數據庫結構描述區定義的各字段名及對應的數據位移量,對軍用物資的詳細信息進行及錄,最多可以記錄1150條軍用物資的詳細信息,每條記錄的字符數可達104個,總長度為119600字節。表8為美軍某火箭的詳細信息記錄示例。

  4、運輸控制信息數據區

  該區主要記錄各運輸單元中途轉運、裝卸、運輸工具換乘(車、船、飛機)等信息,標準記錄數量為79條,每條記錄不超過80個字符,該區數據總長度為6320字節。每條記錄又分為:

  T2用于存儲主運輸控制信息;T4用于存儲運輸單元信息;T5、T6、T7用于存儲型號、名稱、批號等信息;T9用于存儲運輸工具信息。

  如果記錄的長度超過79個字符,則每條記錄的T9部分就必須刪除;如果刪除后還超,則以此刪除T5、T6、T7直至不超為止,極限情況就是78條只有T2和T4的記錄。

美軍有源射頻

識別數據格式的特點分析

  美軍有源射頻識別標簽存儲容量大,承載的信息不僅可以包括軍用物資本身的固有信息,還可包括運輸等物流信息;不僅包括代碼,還包括文本信息,因此可以在沒有網絡的情況下,實現物資詳細內容的識別;適應性強,能適應集裝箱、托盤等批量物資管理的自動識別;數據的存取靈活,由于采用的是隨機數據存儲技術,可以根據軍用物資運輸的情況,選用不同的射頻標簽,還可根據不同的記錄要求調整數據庫的分配、定義數據項、設置數據長度和位移量。

  但是事物是一分為二的,再先進的技術也會存在不足。美軍有源射頻識別數據格式同樣也存在技術上的問題,正是因為采用隨機存儲數據技術,會帶來后臺數據處理的困難。軍用物資發出后,標簽中的具體數據項、數據格式對中間和最終收貨者來說都是不確定的,現有的資產可視系統數據庫結構與標簽中的數據庫結構可能不完全一致,識讀后的數據有可能需要人工處理才能為后臺數據庫和資產可視系統接受。因此在進行物流系統設計和方案確定時,采用何種射頻識別方式,應該根據實際的需求,進行全面的論證研究。

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