基于RFID技術的洗衣管理用大口徑衣物清點隧道的研究與實現(xiàn).pdf

1、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。在工信部發(fā)布的《物聯(lián)網“十二五”發(fā)展規(guī)劃》中，強調大力發(fā)展中國RFID核心技術及其在物流行業(yè)的應用示范，極大地促進了中國RFID產業(yè)的快速發(fā)展。
　　隨著醫(yī)院后勤管理社會化改革的逐步深入，其所面對的醫(yī)用布草（床單、被套、枕套的通稱）和制服洗滌業(yè)務始終存在一系列的問題，如污物交接時的人工清點

2、過程耗時過長（平均每人每5分鐘清點100件），同時存在交叉感染風險；醫(yī)院各科室所屬醫(yī)用布草和制服被其他科室所使用，最終所引起的洗滌費用糾紛；無法準確統(tǒng)計高污染科室的醫(yī)用布草和制服的洗滌次數(shù)，以致其得不到及時報廢和更換。
　　通過將衣物信息寫入RFID電子標簽，并對攜帶有RFID電子標簽的衣物進行識別可以解決上述問題。但目前國內外市場上常見的0.5×0.5m口徑RFID隧道無法匹配國內醫(yī)院通常所使用的衣物包裹的體積（可等效為一個直徑

3、在0.6到0.8m，高度在0.6m左右的圓柱體）要求。本文提出并成功應用多天線單元的設計方案，實現(xiàn)了2款分別工作于HF13.56MHz和UHF920MHz頻段的1×1m大口徑RFID衣物清點隧道，可以匹配醫(yī)院通常所使用的衣物包裹體積，并填補了該類大口徑RFID隧道的市場空白。
　　在HF工作頻段時，系統(tǒng)的工作原理為電感耦合的方式。對于本文所選擇的直徑15mm，厚度2mm的HF RFID電子標簽，傳統(tǒng)的電感耦合工作方式很難滿足0.5

4、m以上的工作距離。本文建立了3天線單元所組成的1×1m大口徑RFID隧道電磁分析仿真模型，預估得出當RFID電子標簽穿過該隧道時，其獲得的工作電壓大于該電子標簽所使用的NXP I-CODE1芯片工作所需的電壓6.2V，同時得出當3天線單元協(xié)同工作時，每個天線單元的回波損耗均達到-20dB左右。在電磁仿真結果證實方案的可行性基礎上，加工制造了內徑尺寸為1×1×3m的RFID衣物清點隧道。經實際測試，當3個天線單元全部開啟工作后，通過將每個

5、天線單元所獲取的RFID電子標簽的信息進行數(shù)據融合，其結果證明該隧道具備8-10秒內準確獲取30件攜帶有RFID電子標簽的衣物信息的能力。
　　在UHF工作頻段時，系統(tǒng)的工作原理為電磁波輻射的方式。對于本文選擇的Fujitsu所生產的UHF RFID電子標簽，根據其規(guī)格書描述，當RFID讀寫器天線的發(fā)射功率在2W時，其工作距離為1.16m。在內徑尺寸為1×1×1m的RFID衣物清點隧道中，使用3天線單元的設計方案，以保證電磁輻射分

6、布完全覆蓋該隧道內部。經實際測試，當3個天線單元全部開啟工作后，通過將每個天線單元所獲取的RFID電子標簽的信息進行數(shù)據融合，其結果證明該隧道具備3-5秒內準確獲取100件攜帶有RFID電子標簽的衣物信息的能力。該設計成功實現(xiàn)了設備的小型化、檢測過程高速化、以及檢測對象的規(guī)模化。
　　綜上所述，本文成功研制2款1×1m大口徑RFID衣物清點隧道，基于多天線單元的設計方案，解決了大口徑RFID隧道中單一天線方案普遍存在的作用距離有限