射频电子识别技术在电梯电子监管系统中的研究与应用

　　【硅谷网12月4日文】据《硅谷》杂志2012年第18期刊文，随着计算计物联网技术的飞
速发展，RFID技术在物联网各系统的实现中占据着不可或缺的角色。在介绍基于RFID技术应用于　　1绪论

　　1.1电梯形势

　　电梯是一种公共交通工具，在高层住宅、办公楼、大型商场、车站等公共场所中已经被广泛使用。长期以来，在我国因电梯事故而造成人员伤亡的情况屡有发生。事故的发生率与严重程度远远大于发达国家和地区。作为一种与人民群众的生命安全密切相关的特种设备，电梯的安全运行越来越受到政府和社会的关注。
大量的事实证明：维护保养的不到位以及监督管理的不力是造成电梯事故发生的重要原因。

　　1.2电梯电子监管的必要性

　　为使安全监督管理部门能够通过应用先进的科技手段及时发现并排除电梯使用中存在的安全隐患，
防止电梯事故的发生，迫切需要采用射频电子标签技术对电梯电子监管信息系统开发应用。目前，电梯电子监管系统的研发，在内地发达省区已有应用。山东省在电梯监管走在全国前例，其所研发的电梯监管系统在山东一些地区已试运行，效果良好。该研究目前在我国属于推广技术应用。在新疆地区以
乌鲁木齐市高新区为试点单位，对电梯维保工作进行有效监控和了解。

　　2相关技术

　　2.1RFID（射频识别）技术

　　RFID是RadioFrequencyIdentification的缩写，即射频识别[1]，俗称电子标签。是一种通过射频信号自动识别目标对象并
获取相关数据的非接触式电动识别技术，识别工作无需人工干涉。该技术可同时识别多个标签，操作快捷方便，与互联网、通信、定位等技术相结合，可实现全球范围内的物资跟踪与信息共享。

　　RFID系统包括电子标签和读写器。电子标签由标签天线及芯片组成。每个标签具有唯一的电子编码，内部存储产品的信息，如名称、型号、保养日期、检验日期等。电子标签固定在设备上，通过阅读器进行信息输出，工作人员可以与设备上的视读信息进行比对，判断设备的信息资料和运行状况是否良好。

　　目前定义RFID产品的工作频率有低频、高频和超高频的频率范围内的符合不同标准的不同的产品，而且不同频段的RFID产品会有不同的特性，本系统使用的是高频类型产品（工作频率为13.56MHz），除了金属材料外，该频率的波长可以穿过大多数的材料，该频率的磁场区域能够产生相对均匀的读写区域，具有防冲撞特性，可以同时读取多个电子标签的特点。

　　2.2NFC（近距离无线通讯）技术

　　NFC是NearFieldCommunication的缩写，即近距离无线通讯[2]。是一种非接触式识别和互联技术，提供了一种触控式的解决方案，可以让使用者简单直观地交换信息、访问内容与服务。这个技术由免接触式射频识别（RFID）演变而来，并向下兼容RFID。

　　NFC手机内置NFC芯片，比原先仅作为标签使用的RFID更增加了数据双向传送的功能；特别是RFID所不能实现的，相互认证和动态加密和一次性钥匙（OTP）能够在NFC上实现。

　　3电梯电子监管系统的设计

　　3.1系统开发与用户环境

　　电梯监管中心网络平台基于M2M、TCP/IP网络通信协议。操作系统平台选择windowsserver2003。数据库平台选择Oracle9i。为电梯安全应急处置中心平台提供基于XML的基础服务功能，在各应用程序间方便的共享和交互数据。由于XML的自定义性及可扩展性，它足以表达各种类型的数据，XML解决了数据的统一接口问题。软件运行基于Browser/Server模式，符合当今技术发展的趋势；用户只要
具备支持JavaScript和HTML的WEB浏览器（IE6.0以上）即可，这保证了用户使用的方便性和习惯性，也使本平台各级用户无需配备专门的技术人员来维护和管理自己的监控平台，只需掌握电脑基本使用技能的普通人员即可
轻松完成以上工作，为用户大幅度节省搭建企业级电梯监控系统的成本，为电梯监控及维护的信息化建设铺平道路。电梯监管中心网络平台基于M2M、TCP/IP网络通信协议。操作系统平台选择windowsserver2003。

　　3.2系统总体设计

　　电梯电子监管平台由电梯维保现场作业系统、电梯发卡管理系统和电梯维保数据管理与交换平台三部分组成。图1给出了电梯电子监管平台功能结构图。

　　

　　

　　

　　

　　

　　

　　

　　图1电梯电子监管平台功能结构图

　　其中数据管理与交换平台系统接收电梯发卡管理系统维护的电梯电子标签信息，并将标签信息反馈到平台中心存储。维保单位通过系统前台界面，维护电梯、人员基本信息等，数据管理与交换平台对基本信息进行整合存储，当维保人员通过现场作业系统进行工作时，用NFC手机终端扫描电子标签，获取标签中电梯维保的基本信息，并将本次信息录入保存，数据管理与交换平台系统接收维保人员维护的维保信息，进行整合存储后反馈给平台中心存储。监管部门通过系统前台界面或者到现场用手机终端扫描电子标签，查询电梯维保情况，数据管理与交换平台系统会将符合电梯维保数据反馈给监管部门。

　　3.3电梯电子监管
整体业务流程

　　电子标签是所有信息的载体。图2给出了电梯监管整体业务流程。

　　

　　

　　

　　

　　

　　

　　

　　

　　

　　

　　

　　

　　图3-2电梯电子监管整体业务流程图

　　

　　

　　

　　图2电梯监管整体业务流程

　　从以上业务流程中看出，为保证电梯的运行安全，解决电梯维保不规范的问题，需要对电梯维保实行电子标签信息化动态管理：维保单位每次维保电梯时，将维保的项目内容等信息，通过智能终端录入贴附于电梯内的电子标签并通过GPRS上传到数据库中。监督检查人员在现场利用智能终端对电子标签进行扫描，立刻能查出该电梯的维保是否按规定的时间间隔和项目内容进行。安全监察人员通过计算机动态管理数据库，
不用到现场，随时可查询监督每一台电梯的维保情况。电梯维保电子标签信息化管理系统的推行，实现对在用电梯维保的全面动态监控，对落实电梯使用单位和维保单位的主体责任，清理整顿电梯维保市场，规范维保工作，增强维保工作透明度，加大维保监管力度，显著提高安全监察工作效率都具有十分积极的作用。

　　4电梯电子监管信息系统解决的问题

　　4.1现场环节解决的问题

　　为了对电梯维保人员的维保工作的到位和时间进行有效监控和了解，电梯维保人员利用“电梯维保现场作业系统”现场扫描电子标签后才能进行电梯维保工作；维保人员将本条维保信息写入电子标签；并通过无线网络将该信息上传至部署在质监局的服务器中。通过NFC技术和移动计算技术有效解决维保中存在的维保不到位、不按时的问题。

　　4.2监管环节解决的问题

　　通过维保单位上传的电梯电子维保记录，特种设备监督人员可以利用“电梯维保数据管理与交换平台”对所辖区的电梯维保情况进行统计、分析。特种设备监督人员也可通过智能终端软件随时现场抽查维保企业的工作状况。

　　5总结与展望

　　5.1总结

　　基于B/S结构的电梯电子监管系统，利用射频识别技术结合监管工作实际需求，符合当今物联网技术发展趋势，能有效解决电梯管理不规范的问题，对加强维保监管工作透明度与监管力度，提高安监工作效率具有十分积极的作用。

　　5.2展望

　　随着质监事业逐步电子化的发展，我们将利用更先进的计算机技术手段结合工作的实际需求，对系统不断改造，并将其向更多的地域及领域推广使用。同时，在物联网的数据安全方面，我们还需不断地对加密机制进行研究和测试，逐步建立精密的安全保护体系。