基于服裝行業的RFID超高頻讀寫器系統設計

王睿斐

摘 要 用RFID超高頻讀寫器系統功能可以準確高效的監管服裝生產過程，包括服裝信息，數據整合分析，數據傳遞，標簽設備管理和系統管理等方面的監管和應用，本文分析了服裝行業的RFID讀寫器系統的背景和需求分析，并設計了RFID讀寫器系統硬件和軟件部分。

關鍵詞 RFID；服裝行業；讀寫器

中圖分類號 TP3 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708（2016）161-0066-02

1 背景簡介

中國作為13億人口的大國，是全世界最大的服裝消費國和生產國。近幾年，中國的服裝行業潮流頻繁變換，加上季節更替的因素，造成大量服裝的種類、款式不斷地快速改變。服裝行業的變化發展也大大推動了中國國民經濟的發展，它一直為中國出口創匯做出了巨大的貢獻。同時中國也成為了全世界最大的服裝生產加工基地，約30%的服裝會是中國制造。因此，這種服裝行業的快速服務特性決定了它是需要一套行之有效的管理系統進行倉庫盤點和零售活動。在服裝行業使用RFID超高頻電子標簽可以極大方便生產、銷售和管理環節，管理者能夠準確、高效的定位問題可能出現的地方。在生產過程中，利用RFID電子標簽可以管理、控制生產進度及調度，記錄不同的工序和工段實際產生的結果，通過RFID專業讀寫器記錄進RFID電子標簽芯片內，再利用應用軟件和網絡將所有信息匯總整理，出貨和運輸時根據之前匯總的信息進行盤點，直至服裝最后的銷售環節。每一件服裝對應的一枚合格RFID電子標簽均可以包含所有從源頭到售出的信息數據。

2 基于服裝行業的RFID讀寫器系統的需求分析

大批量使用的RFID電子標簽可以解決服裝零售業兩大難題：一是商品斷貨；二是因為供應鏈管理混亂和盜竊造成的損耗?，F如今沃爾瑪、麥德龍，瑪莎，ZARA和H&M等快銷品牌公司，正在大量使用RFID電子標簽已經使其成為物聯網中重要的角色。RFID技術RFID電子標簽在服裝單品級的管理上，利用標簽內芯片可讀可寫的功能，對生產到銷售均可以更透明化、數據化地進行管理，同時也可實施防偽措施，倉儲物流和銷售中的大宗貨物。一個合格并且符合實際需求的RFID讀寫器系統功能應包括監管生產過程，監管服裝信息，數據整合分析，數據傳遞，標簽設備管理和系統管理等方面。該系統物理結構如圖1。

3 基于服裝行業的RFID讀寫器系統的硬件設計

本文中的硬件系統是模塊化設計，包括控制單元模塊和射頻接口模塊，以ARM7作為主控單元進行外圍擴展設計。

在該系統中，主控部分由嵌入式微處理器來替代上位機，該設計的微處理器系統中嵌入式CPU配置達到ARM7標準，符合運行標準，此電路板的主控芯片使用Impinj R1000?；谠撝骺匦酒瑢崿F的ARM7功能電路，主要是為外圍電路和接口提供信號。射頻采集處理器采用的是ARM7，它的MAC射頻采集處理器是整個系統的核心部分，負責接收超高頻讀寫器天線接收到的信號解調后發送至主控芯片，可實現920MHz～925MHz超高頻段的操作，符合EPCglobal、ISO 18000-63和Gen2V2協議標準，根據協議完成所有命令的操作，與主機之間的通信為異步串行通信口UART RS-232或以太網接口。

當整個硬件系統啟動時，系統對主控單元的控制和通信都是通過異步串行通信口UART RS-232或以太網接口完成的。讀寫器另一端與讀寫器天線相連接，利用天線的輸出端，把信號調制到載波上面發送，載波信號頻率為超高頻段。當RFID超高頻服裝標簽感應到讀寫器天線發送出的載波信號之后，會反饋信號給讀寫器天線接收端，主控單元會對讀寫器天線接收到的信號進行調解，并對相應的指令進行操作，完成所有命令。

在設計的整個硬件系統中，硬件系統的相關技術參數為：供電電壓5V，讀寫距離為0m～7m，工作頻率860MHz～960MHz，通信速率32-bit/5ms，電子標簽可重復寫入10萬次，工作溫度-20℃～55℃，存儲溫度為-20℃～85℃。

4 基于服裝行業的RFID讀寫器系統的軟件設計

軟件系統開發環境為Visual Studio 2010，使用net2.0開發的。Impinj的SDK開發工具包，RFID讀寫器必須與應用系統中的相關服務器連接，連接方式為TCP/IP尋址。對系統中應用程序的設計，主要是完成讀取服裝標簽信息和寫入數據的基本功能。對于整個系統的使用來說，第一步是讀取服裝標簽，按照設計的讀取距離要求是0m～7m，只要服裝標簽在該區域內，那么服裝標簽就可以與超高頻讀寫器相互通信。在讀取時，可以讀到超高頻電子標簽芯片在出廠時的設置數據。讀取之后，按照服裝零售商的要求再進行數據重新寫入，即初始化操作。在這個過程中可以加入公司標識、產品信息等內容。當被初始化的電子標簽被終端讀寫器讀取時，可以獲得初始化時所包含的所有數據，可以讓使用者精確地辨別服裝個體和唯一性，在單品級物品管理上具有很大優勢。如遇到非授權的寫碼操作，設置過讀寫保護狀態，則可以有效的防止偽造等違法銷售手段。RFID超高頻讀寫器工作流程如圖2。

5 結論

我國是服裝使用大國，有巨大的市場占有率，運用RFID超高頻電子標簽管理技術可以更容易的實現服裝的生產、進出口活動。本文分析了服裝行業的RFID讀寫器系統的需求，根據需求分析設計了RFID讀寫器系統硬件和軟件部分。本文設計的RFID讀寫器系統可以使服裝管理更加簡便，操作性更強。

參考文獻

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