一、   射頻及射頻識別技術(shù)

射頻簡稱RF射頻就是射頻電流，它是一種高頻交流變化電磁波的簡稱。電磁波頻率高于100khz時，電磁波可以在空氣中傳播，并經(jīng)大氣層外緣的電離層反射，形成遠距離傳輸能力，我們把具有遠距離傳輸能力的高頻電磁波成為射頻，英文縮寫：RF。

射頻識別技術(shù)是目前國際上迅速發(fā)展起來的一項新技術(shù)，其英文名稱為 Radio Frequency Identification ，簡稱RFID，RFID利用射頻術(shù)實現(xiàn)對物體的自動識別。該項技術(shù)的基本思想是通過采用一些的技術(shù)手段，實現(xiàn)人們對各類物體或設(shè)備（人員、物品）在不同的狀態(tài)（移動、靜止或者惡劣環(huán)境）下的自動識別和管理。

二、RFID組成及工作原理

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射頻識別系統(tǒng)工作原理非常類似于雷達系統(tǒng)。當(dāng)閱讀器（或稱為讀出器）向電子標(biāo)簽發(fā)射電磁波查詢信號時，電子標(biāo)簽會將部分電磁波能量轉(zhuǎn)換成直流電源供標(biāo)簽電路工作，并將儲存的數(shù)據(jù)信息調(diào)制到電磁波信號上反射回閱讀器，閱讀器接收處理反射信號即得到標(biāo)簽數(shù)據(jù)信息。如圖1所示：

                                      圖1

三、RFID在紅外線中的應(yīng)用

隨著科學(xué)技術(shù)進步發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得到了廣泛的普及應(yīng)用，鐵路全線也已經(jīng)完成了信息網(wǎng)絡(luò)管理工程，實現(xiàn)了全路聯(lián)網(wǎng)。紅外線軸溫探測系統(tǒng)的所有信息都被匯集到查詢中心，并且在各形成星形拓撲網(wǎng)絡(luò)，人員可以在任何地方通過網(wǎng)絡(luò)及時快速的獲取全路紅外線軸溫探測系統(tǒng)采集到的信息。

在這種大環(huán)境影響下，RFID與紅外線技術(shù)的結(jié)合也日趨緊密，RFID在鐵路安全生產(chǎn)中的作用也日益突出。為了實現(xiàn)鐵路列車在全路聯(lián)網(wǎng)的準(zhǔn)確定位和識別，采用射頻識別技術(shù)的車號智能跟蹤裝置應(yīng)運而生。鐵路號射頻自動識別系統(tǒng)可實時準(zhǔn)確地識別鐵路機車車號，車輛車號、集裝箱編碼及相關(guān)信息等。自動采集車輛信息，來提高熱軸預(yù)報準(zhǔn)確率，保證列車及軸溫的全程跟蹤，是實現(xiàn)對車輛實時跟蹤管理的關(guān)鍵設(shè)備。

下面以已在鐵路系統(tǒng)中推廣應(yīng)用的鐵路車號自動識別系統(tǒng)為例說明射頻識別技術(shù)在紅外線中的良好應(yīng)用。

鐵路車號自動識別系統(tǒng)采用的是無源微波反射調(diào)制技術(shù)，基本系統(tǒng)組件包括：電子標(biāo)簽、電子標(biāo)簽編程器（用于向電子標(biāo)簽內(nèi)以有線方式寫入機車、車輛的識別信息，即車次、車號信息）和地面讀出裝置。

電子標(biāo)簽是系統(tǒng)中最基本的部分，采用無源設(shè)計方案，是一種非接觸式的自動識別技術(shù)，它通過射頻信號自動識別目標(biāo)對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，相當(dāng)于貨車（機車或車輛）的“”。每個電子標(biāo)簽內(nèi)除寫有車輛的車次、車號信息外，還寫有其它一些屬性信息，這些信息對分布在鐵路沿線的紅外線軸溫探測設(shè)備來說，也是一種重要的信息源。

地面讀出裝置由安裝在軌道間的地面天線、車輪傳感器及安裝在探測機房的RF微波射頻裝置、讀出計算機(工控機)等組成。

車號自動識別系統(tǒng)可以自動獲取機車、車輛信息，實時準(zhǔn)確地識別鐵路機車車號，車輛車號。另外與紅外線軸溫探測設(shè)備的結(jié)合還可以實現(xiàn)自動計軸判輛。

2、RF射頻裝置和微波組件

在鐵路車號自動識別系統(tǒng)中，RF射頻裝置和微波組件都很好地結(jié)合利用了RFID射頻識別技術(shù)。

實際應(yīng)用中   鐵路車號自動識別系統(tǒng)與紅外線軸溫探測系統(tǒng)相結(jié)合，不僅能夠準(zhǔn)確識別車號、車次，還能夠?qū)崿F(xiàn)標(biāo)簽定位、計軸判輛。布局示意圖如圖2所示：

                                       圖2

其工作過程是一個自動啟動，自動傳輸?shù)倪^程。具體如下：當(dāng)有列車經(jīng)過，車輪壓過1#開機磁鋼（車輪傳感器）時，車號自動識別系統(tǒng)（以下簡稱AEI）感知這一變化，啟動射頻功放模塊經(jīng)天線輻射出微波信號，設(shè)備進入準(zhǔn)備接車狀態(tài)，列車到達天線上方時，若車底裝有標(biāo)簽，AEI會接收標(biāo)簽信息。AEI還會根據(jù)2#、3#開關(guān)門磁鋼信息完成計軸判輛工作。當(dāng)列車經(jīng)過后，AEI設(shè)備關(guān)閉射頻功放模塊，將收到的標(biāo)簽信息和計軸判輛結(jié)果等形成標(biāo)準(zhǔn)的AEI報文，然后將報文送入車站機房的CPS集中管理系統(tǒng)。如果AEI設(shè)備帶有GPRS裝置，還可以將報文發(fā)送到的服務(wù)器。如圖3所示：

                                   圖3

    從以上RF射頻技術(shù)在   車號自動識別系統(tǒng)中應(yīng)用的例子不難發(fā)現(xiàn)，RF射頻技術(shù)是自動獲取機車、車輛信息；實時準(zhǔn)確地識別鐵路機車車號、車輛車號的基礎(chǔ)，對于輔助紅外線軸溫探測、高質(zhì)量地實現(xiàn)列車運行的全程跟蹤、熱軸的準(zhǔn)確預(yù)報都起到了十分重要的作用。

四、RFID技術(shù)的發(fā)展前景

RFID直接繼承了雷達的概念，并由此發(fā)展出一種生機勃勃的AIDC新技術(shù)—RFID技術(shù)。2001以來，隨著整個社會信息化水平普遍提高，標(biāo)準(zhǔn)化問題日趨為人們所重視，RFID技術(shù)的理論得到豐富和完善，RFID技術(shù)及其應(yīng)用正處于迅速上升的時期，被業(yè)界為是本世紀(jì)潛力的技術(shù)之一，它的發(fā)展和應(yīng)用推廣將是自動識別行業(yè)的一場技術(shù)革命。

  采用RFID技術(shù)以后，鐵路車輛管理系統(tǒng)實現(xiàn)了統(tǒng)計的實時化、自動化，提高了管理的信息化水平，取得了明顯的經(jīng)濟和社會效益。這種“分散檢測，集中報警，網(wǎng)絡(luò)運行，遠程監(jiān)控，信息共享”的防范、預(yù)警體系，極大地提高了車輛的保安能力，在鐵路安全生產(chǎn)中發(fā)揮了巨大的作用.