RFID技术在我国建筑行业中的应用

RFID技术在我国建筑行业中的应用
王亓剑;黄程亮;贾长森;叶清
【摘要】无线射频(Radio Frequency Identification,RFID)是通过空间耦合实现远距离非接触自动识别的技术,可以在复杂环境中使用.本文主要阐述RFID的基本概念和特点以及在我国建筑行业中的应用现状,以期望RFID技术在我国建筑行业中更多的推广和应用.
【期刊名称】《产业与科技论坛》
【年(卷),期】2017(016)019
【总页数】2页(P61-62)
【关键词】RFID;建筑行业;技术应用
【作者】王亓剑;黄程亮;贾长森;叶清
【作者单位】广西科技大学鹿山学院;广西科技大学鹿山学院;广西科技大学鹿山学院;广西科技大学鹿山学院
【正文语种】中文
物联网由应用层、网络层和感知层三部分组成。

无线射频(Radio Frequency Identification，RFID)技术是感知层中关键技术之一，物联网数据处理中心所处理的数据来自RFID所采集到的数据；RFID技术利用射频进行空间耦合实现远距离非接触自动识别。

RFID系统由读写器、标签和天线三部分组成，其中每个标签对应唯一的电子编码。

RFID工作原理：标签在读写器范围内时，射频通过天线进行空间耦合交换信息，实现读写器对标签的读和写过程，进而实现对目标的自动识别
[1，2]。

(一)在建筑人员安全管理中的应用。

随着我国经济的增长，人民生活质量的不断提高，我国建筑行业中不断提高现场安全监控技术。

由于我国地域广袤，各个地区经济发展不均衡，所以仍有不少建筑行业在具体施工时存在以下缺点：一是人员流动大。

大部分从事建筑行业的工人学历较低，劳动强度大，导致人员流动性强。

二是监控因素多。

建筑工人、建筑材料、施工进度等各个环节都需要监督，如果采用先进技术实施监控，虽然可以提高安全性和效率，但是设备投入大、维护成本高，中小建筑企业经济负担重。

三是无法快速识别隐患。

建筑施工时，有部分区域容易发生安全隐患，当工人进入该区域时，没有有效提醒，一旦发生安全事故将会导致项目的巨大损失。

由于RFID能实时采集当前数据并上传信息，可以在复杂环境下进行工作，具有较高的自动化，所以建筑施工时，通过使用RFID设备，项目部可以实时监控各个环节以及建筑工人的具体位置，进而全面掌握施工现场情况[3]。

通过RFID读写器把建筑工人的姓名、工号等信息写入对应的标签中，并设定标签准入规定，规定时间内进入施工现场时，标签读取有效，否则标签读取无效并发出警报，确保施工现场无其他相关人员。

具体实施如下：写有工人信息的标签放在工人安全帽内，要求工人之间不可以互换含有标签的安全帽，做到标签和工人一一对应。

在施工现场的楼梯口、吊塔、承重墙等危险区域安装RFID阅读器和天线，确保在该区域工作的工人所带的安全帽内的标签能被实时读取，方便管理人员对工人的查询和安全提醒。

读写器读取标签时，把读取信息通过网络层传输至项目部，由项目部负责核对工人数量和基本信息，如发现无效标签并有警报响起，说明施工现场出现无关人员或者该工人不是此次值班批次，及时将此人请出建筑现场。

如果工人进入危险区域，根据标签信息确定危险区域高度以及危险区域距离，发出安全报警提醒工人，做到建筑人员的安全[4]。

(二)在建筑设备管理中的应用。

在建筑行业中具体施工时，不同施工环节所使用的
建筑设备也不尽相同，一般建筑施工包括基坑开挖、基础施工、主体结构施工和装饰装修等环节。

每个环节在不同施工时期进出相关人员数量也不同，而且各种车辆频繁进出施工现场，如渣土车、水泥车、砖车等。

RFID技术可以标记每个物体，并且可以同时实现多个目标的识别。

其有以下特点：非接触远距离识别，存储信息容量大，可以快速扫描识别，体型形状多样化、小型化，抗污染能力强，可重复写入、读取，良好的穿透能力、实用性强和高效率性[5]。

因此RFID技术在建筑设备中的应用较为广泛[5]。

施工场地的人员、车辆进出较多且较频繁，并且难以控制外来人员和外来车辆。

如果向施工人员以及施工场地所用到的车辆配备属于他们自己的无源RFID标签，标签上存储个人或车辆的基本信息，运用RFID技术具有识别高速运动物体的能力，在施工现场的门口配备相应的读写器，读写器与控制中心相连接，当施工人员或车辆到达读写器识别的范围之内后，读写器对配备的无源RFID标签进行识别，并将获取的信息传输到控制中心，控制中心经过对数据库中存储的人员、车辆信息进行匹配，匹配成功后自动放行。

运用此技术不仅减少门卫的工作量，还能大幅提高人员、车辆进出管理效率。

RFID系统中的标签具有抗撞击、抗污染能力，因此使用寿命更久，更经济实惠。

另外，RFID阅读器还可以识别多个RFID标签，相对条码技术只能逐个识别，可以节省人力、物力，减少一些不必要的浪费。

利用RFID 阅读器这一特点，可以给车辆上的建筑材料配上标签，当车辆通过这种阅读器的识别范围内时，阅读器识别车辆上的材料，对其进行数量统计、分类处理，并做好存档，这不仅节省人力资源，还提高了管理效率。

利用这些数据，还能记录施工场地上的材料数量、种类，根据不同材料的使用速度，作出相应的判断，可以获知施工场地上不同材料的剩余量，方便及时补充。

这样不仅可以减少施工场地材料的大量积累所造成的施工场地仓库空间的浪费，还可以避免材料的缺少所造成的施工进度缓慢的情况。

另外，还可以增加RFID标签，储存施工车辆、机器或设备的维修信
息和零件使用时间、寿命等信息，传送到处理中心储存，从而预防安全隐患，保证车辆、机器或设备均可得到相应的维护。

建筑材料的种类、质量等都是数据的源头，这些海量的信息难以统计、分析、处理。

而RFID技术可以有效地记录海量信息，再通过后台计算机的处理分析，可以有效地避免建筑质量的优劣造成的人身和财产安全问题。

[6，7]
在施工建设过程中，RFID技术也可以应用其中。

例如，混凝土的固化过程。

在混
凝土中嵌入有源RFID标签和温湿度传感器，检测人员手持读卡器便可获取此时混凝土的固化状态和混凝土的生产厂家、资质证书、安全证书、生产日期和生产质量等信息。

后台处理器通过处理获得的信息码了解当前的情况，这与传统的管理检测模式相比，可以节省时间并且获得的信息更加准确。

在当下建筑市场日益激烈的竞争环境下，使用RFID技术支撑的管理系统，可以利用前期采购、中期建设、后期管理等数据，淘汰那些不顾建造质量压低建造成本的企业。

利用RFID技术对施工过程进行管理，不仅可以提高工期的进展速度，还能掌握材料的供给量，使管理者清楚、准确地获取供应链的实时状况，做出有效应对。

建筑物交付使用后，一旦遇到渗漏现象，承包商可以快速从RFID技术收集的海量信息中提取建筑过程中的相关数据信息，分析造成该种情况的原因，第一时间作出应答，解决突发事件。

如果使用者想对建筑物局部的电路、水管进行添加或重新排布，用户只需要持具有通讯功能和显示屏的读卡器，便可获取存储在具有使用寿命长等特点的标签上的电路、水管的排布图，从而避免碰撞或损坏原有的电路、水管。

此外，RFID技术可实行
资产跟踪，不仅减少了建筑商和承包商的风险，还能确保贵重资产的安全性及其最大利用率。

RFID技术是射频信号通过天线电磁场电磁波之间电磁互感耦合实现信息在读写器
与标签之间的传递，是物联网技术关键技术之一。

本文主要阐述RFID技术在我国建筑行业中的应用现状以及RFID的基本概念和特点，以期望RFID技术在我国建
筑行业中更多的推广和应用。

【相关文献】
[1]王亓剑.《RFID原理与应用》课程教学方法的探索与实践[J].产业与科技论坛，2017，16(9)：211～212
[2]王亓剑，杨启良，赵馀等.RFID技术在我国农业中的应用现状与展望[J].灌溉排水学报，2014，33(增刊1)：226～228
[3]仲青，苏振民，王先华.基于RFID与BIM的集成施工现场安全监控关键技术研究[J].建筑科学，2015，31(4)：123～128
[4]张泾杰，韩豫，马国鑫等.基于BIM和RFID的建筑工人高处坠落事故智能预警系统研究[J].工程管理学报，2015，29(6)：17～21
[5]王玲玲，翁绍捷，唐荣年．RFID技术的发展和现状[J]．热带农业科学，2009，33(5)：19～22
[6]储百生．基于射频技术的电厂档案资料管理系统的设计与实现[D]．电子科技大学，2011
[7]金永镐，邵奎军．基于射频技术的仓库火灾监控系统[J]．电子科技，2008，12：50～52。