移动式RFID卡片信息修改工具的开发

图1：软件控制模块程序功能流程

图2：为实现基本读写功能所设计的RFID读写功能块 子色制图

课题背景

浙江中烟工业有限责任公司宁波卷烟厂制丝车间采用箱式储丝技术，以烟箱为载体，实现烟丝的存储和流转。信息管理系统对WMS数据库内的信息与烟箱底部RFID卡内的信息进行比对，实现烟箱的防差错管理。而烟箱信息的修改，除生产运行时的自动写入、置空、重写功能外，还需要具备手动修改功能，方便部分特殊烟箱的信息修改。

目前，车间在现场配备了手持式RFID读写枪，其缺点是显示界面小、字符串连续不分开、无注解等，仅能用于数据的读取，不可修改写入。而使用笔记本电脑在线程序修改写入数据，又存在不够安全便捷的问题。因此，操作人员每次修改烟箱RFID信息，都需要较长时间，平均为17.8秒/次，还存在一定的错误风险。

原因分析

在日常生产过程中，烟箱RFID信息的修改写入均由电气维修工、CT库现场操作工通过读写卡设备来完成。其步骤包括：使用带S7西门子编程软件的笔记本电脑修改IP地址，接入RFID读写卡装置所在的生产网网段在线程序，通过S7软件的变量修改功能，对几个目标字节作修改、清空等操作。

可见，整个修改过程较为繁复、效率较低，存在IP地址冲突造成设备掉线等隐患，且严重受限于场地和设备。在面对大量的写入或写空任务时，效率低下的缺点会被无限放大，手动操作的出错概率也将大幅提高。

解决方案

为解决RFID信息修改写入困难的问题，宁波卷烟厂制丝车间技术团队设计开发了一种移动式RFID卡片信息修改工具。

在硬件方面，选择8H10D-1型IC读卡器作为硬件载体，其体积小、质量轻、支持热插拔、便捷性高、传输速率高且稳定，符合开发和使用要求。

在通信方面，该硬件支持MIFARE标准、13.56MHz工作频率、USB转HIT、57600bit/s传输波特率，可根据硬件选型，确定信息储存格式及传输方式。同时，根据RFID卡片内容，确定需要传输的信息及其特定的格式，内容包括单元ID、状态位、产地、物料代码、批次号、装箱时间、版本号、装箱顺序、水分值、净重、空箱重量。

在软件方面，确定传输内容、格式后，需要对软件进行整体设计，选用VS2015作为开发环境进行编程。为实现基本读写功能，设计RFID读写功能块如图1。

流程如下：1.检测读卡器设备状态，并识别RFID信息，出错则给出相应提示;2.正常识别后，提取关键信息并转至主界面，出现读取、写空功能;3.若应用读取功能，则进入详细编辑界面，可自由修改数据并执行;4.若应用写空功能，则保留关键字段，并对部分信息进行写空处理;5.写入成功或出错，均会有相应的提示和报警。

完成RFID读写的基本模块以后，再对软件的控制模块进行编辑。程序的功能流程图如图2所示。

在实现软件的控制与基础功能后，对画面进行编辑。由于车间现场设备多采用触摸屏控制，故采用大按钮触控的设计。

效果验证

目前，在宁波卷烟厂制丝车间烟丝高架库区域，共投入运行设备3套(半成品烟丝库2套、成品烟丝库1套)，分别提供给相关区域内的操作人员使用，由电气维修人员管理维护。

项目实施后，技术人员对班组操作人员的使用情况进行了统计，整理出6个月内该移动式RFID卡片信息修改工具的使用情况。统计可见，单张RFID卡平均编辑时间从17.8S降至7.9S，修改编辑准确率由95.25%升至99.80%，且连续6个月错误率未超过0.30%。

目前，该移动式RFID卡片信息修改工具已取得软件著作权。