摘要 介紹了RFID高頻13．56 MHz的工作原理，并基于該技術提出了一種洗衣管理系統，可有效識別衣服或布草的洗滌次數、類型和數量，大幅提高工業洗衣企業的管理效率。
射頻識別(Radio Frequency Identification，RFID)技術，是一種利用射頻信號自動識別目標對象并獲取相關信息的技術。目前常用的RFID產品工作頻段有低頻、高頻、超高頻和微波頻段。根據其工作頻段不同，RFID技術可廣泛應用于倉儲物流、交通運輸、農牧漁業、醫療衛生等方面。
本文所討論的系統基于RFID高頻13．56 MHz的工作頻率，針對目前逐步呈現集中化、規模化、工業化的洗衣工廠以及其服務對象如醫院、賓館等，可以大幅提高工業洗衣企業管理效率，降低管理過程中的錯誤率，最終達到有效管理、以管理促生產的目的。
1 系統工作原理
當系統在RFID高頻13．56 MHz的工作頻率工作時，電子標簽與讀寫器之間的通信一般通過電感耦合的方式進行，即使用感應磁場進行能量傳遞和數據交換。其原理和變壓器的工作原理相同，如圖1所示。讀寫器天線產生一個電磁場，電子標簽天線通過該電磁場感應出電壓，以提供電子標簽工作的能量。作為該系統的核心部件，RFID電子標簽的系統框圖如圖2所示。
射頻接口電路主要實現以下4個功能：
(1)從讀寫器的磁場中獲取標簽工作所需的能量。
(2)在電子標簽剛剛進入讀寫器的電磁場范圍時，產生上電復位信號，將整個標簽系統復位。
(3)從閱讀器的射頻信號中分離出時鐘信號，供電子標簽系統使用。
(4)從閱讀器的射頻信號中解調數據信號，把標簽產生的信號調制后反饋給讀寫器。
數字控制電路包括如下幾個部分：
(1)編碼／解碼電路，實現兩個功能：一是從射頻接口電路解調出來的數據中解碼出數據；二是將電子標簽需要發送的數據經過編碼后送給射頻接口電路中的調制電路調制。
(2)數據完整性檢測電路，數據在從讀寫器到電子標簽的傳輸中可能出現傳輸錯誤，通過CRC校驗產生電路負責檢測數據是否正確。
(3)命令譯碼電路，電子標簽用到很多命令，比如讀命令、寫命令、鎖定命令等。指令譯碼電路負責將命令、命令標識和指令參數等從幀中譯出。
(4)指令執行電路。
(5)系統控制電路。
存儲電路包括EEPROM存儲模塊和EEPROM接口電路。電子標簽中EEPROM用來存儲數據。EEPROM接口電路負責完成地址譯碼和讀寫等操作。
2 系統結構
結合RFID高頻技術，可以開發出一套系統，通過在布草、制服上縫制RFID電子標簽，實現衣服的洗滌次數統計，快速、批量掃描點數，大大降低了用戶的數量統計工作，在清點污物時，由于無需拆包，從而避免了交叉感染等問題。
2．1 硬件配置
(1)服務器。主要用來安裝運行服務器端軟件和數據庫軟件。相關RFID電子標簽內編碼及其對應的信息也存儲于服務器中。
(2)計算機。用于收集通過讀寫器天線接收到的RFID電子標簽信息，并通過同步更新的方式實時將信息包傳送至服務器端存儲備份。
(3)RFID電子標簽。被縫制于每件衣服或布草上，作為該件衣服或布草的惟一識別標志。每個電子標簽都有惟一編碼，避免出現重復記錄。并且，該編碼存儲于服務器中，在每次洗滌時進行讀取記錄，可記錄該件衣服或布草的洗滌次數，洗滌時間，洗滌場所等信息。
(4)讀寫器。可以對RFID電子標簽進行讀取／寫入操作，用于注冊衣服或布草。當電子標簽縫制于衣服或布草上后，即可對該件衣服或布草進行注冊。利用讀寫器的讀取／寫入操作，將電子標簽的編碼和對應的衣服／布草類型、面料類型、尺寸、顏色、品牌、洗滌工藝等相關信息通過計算機記錄于服務器中以備每次洗滌時調用。
(5)衣物清點隧道。衣物清點隧道是將RFID讀寫器和天線與隧道集成于一體，當縫制有RFID電子標簽的衣服或布草通過隧道時，通過集成于隧道內壁的讀寫器及其天線，可以讀到電子標簽存儲區內所攜帶的信息并通過數據線傳輸到計算機，同時計算機通過實時更新的方式將衣物信息通過網絡傳送到服務器備份。
目前，針對不同的投遞衣物方式，大致有兩類衣物清點隧道：
1)手動式衣物清點隧道。該衣物清點隧道如圖3所示。主要針對小批量的衣服或布草，采取單件或少數幾件衣物投遞的方式。該隧道的主要優點在于其小巧靈活，易于安裝，對于衣物收發人員來說，其使用方便，可以達到衣服或布草隨到隨投的效果，既節省了等待時間，也節省了清點時間。但缺點在于隧道口徑較小，無法滿足大批量的衣物投遞要求。
2)傳送帶式衣物清點隧道。該衣物清點隧道，如圖4所示。主要針對大批量衣服或布草，由于集成了自動傳送帶，所以只需將衣物放置于隧道入口，即可通過自動傳送帶將衣物通過隧道帶至出口，同時通過RFID高頻技術完成清點數量。該通道的優點在于其隧道口徑較大，可容納大批量衣服或布草同時通過，對于衣物收發人員來說，則可免去拆包、投放、清點等動作，大幅提高工作效率。
2．2 軟件配置
針對RFID洗衣管理系統自主研發的管理軟件，包含以下功能：
(1)衣物注冊。該功能由發卡機和注冊功能模塊構成。當未注冊的衣物到來時，注冊人員通過發卡機將用戶和衣物信息寫入RFID電子標簽存儲區域內，同時將該信息傳輸至服務器內存儲備份。
(2)衣物清點。該功能由RFID讀寫器和清點功能模塊構成。當衣物通過投衣通道時，RFID讀寫器將接收到的RFID電子標簽信息傳送到個人計算機，通過清點功能模塊進行快速、高效、準確的計數。在完成清點動作后，系統將自動生成含有衣物匯總信息的表單，配合票據打印機可以將其打印出來后簽字存根。
(3)衣物查詢。該功能由衣物查詢功能模塊構成。可查詢衣服所處的狀態，如該衣物處于送洗狀態或處于上架狀態等等。可以為工作人員和管理人員提供詳細的數據。必要時可將查詢的數據打印或轉存Excel格式。
(4)取衣統計。該功能由統計模塊構成。可以按時間，客戶類別等等條件統計數據，為決策者提供依據。必要時可將統計的數據打印、轉存Excel格式。
(5)客戶管理。該功能由客戶管理模塊構成。可以羅列出各類客戶的不同需求及所洗衣物類型，能高效管理客戶群體，為用戶管理客戶提供良好的工具。
(6)系統設置。該功能完成對系統設備的配置、語言、衣服類型、設置管理員和操作員及密碼等系統管理。
2．3 網絡配置
RFID洗衣管理系統在局域網內使用，其網絡環境如圖5所示。
3 系統工作流程
收貨人員接收客戶待洗滌衣物，確認是否縫制有RFID電子標簽。如沒有，則縫制一枚電子標簽于待洗滌衣物上，然后通過發卡機和注冊模塊進行衣物信息注冊。已注冊衣物經過衣物清點隧道進行快速、準確、高效的清點待洗滌衣物數量，并打印信息匯總票據給客戶和收貨人員簽字確認后存根。經清點后待洗滌衣物進入洗滌流程，同時通過系統檢查待洗滌衣物的洗滌次數和所攜帶電子標簽的洗滌次數是否超出使用期限，如有以上狀況，則需要報廢衣物或更換電子標簽并重新進行注冊。洗滌完畢后，衣物分類打包，再次通過衣物清點隧道清點數量并打印票據，確認無誤后該批次衣物發送至發貨點。客戶領取衣物時，將之前送洗時打印的票據與發貨員提供的洗滌后清點票據核對。確認衣物數量、信息無誤后，客戶領取衣物。系統工作流程如圖6所示。
4 結束語
本文所討論的系統將RFID高頻技術應用于對衣服或布草的識別與管理。基于RFID高頻技術，實現洗衣行業快速收衣、清點、取衣的高效工作平臺，同時通過快速統計衣服或布草的洗滌次數，及時對其做出報廢和更換，大大提高工作效率、降低出錯率。
與傳統的人工管理相比，本系統還具有以下的優點：(1)減少人工管理工作，使用方便快捷；(2)提高工作效率和經濟效益，節約人員費用支出，降低成本；(3)洗滌次數過多的衣服或布草及時報損和更換，保持其清潔、衛生；(4)系統靈敏可靠，設備安全耐用；(5)能準確區別客戶類別，便于進行客戶管理與維護；(6)記錄并保存客戶資料及洗衣記錄，可隨時查詢信息。