印度铁路公司部署RFID系统管理35万节列车车厢

印度铁路公司(Indian Railways)已开始在其轨道上部署RFID技术，以捕获其列车车厢的位置，据悉总共约有2.4万节车厢以及一些货厢被标记。该解决方案采用GS1标准，配置阅读器、控制中心服务器以及便携式设备上运行的固定软件。管理部门可以通过阅读器查看每节车厢的最新维修地点及其维修历史记录。

这不仅有助于确保车厢的正常运行，而且能根据使用情况、条件和维修计划进行维护和保养。印度铁路信息系统RFID中心(CRIS)的IT部门最近完成了RFID标签技术的第一轮实地测试和生产水平测试，并且铁路组织也已经完成了针对手持阅读器的测试。同时在另外15个地点进行固定式阅读器的现场测试。

根据国际铁路联盟(UIC)的数据，印度铁路是世界第四大铁路网，其铁轨长度约41000英里(66000公里)，每天约载客23万，载货300万吨。然而，印度铁路预计会有进一步增长，为此，需要一种更有效的车厢运行管理和服务的方法。

迄今为止，印度铁路公司已经使用了人工和IT系统的组合来跟踪其数十万节车厢的位置和维护细节。IT系统管理一些维护程序，但是铁路公司通常通过铅笔和纸来跟踪车厢位置及其维护情况。十年前，印度铁路公司开始探索使用RFID自动识别铁路车厢的方法。在2008年，铁路公司在一些车厢上安装了无源RFID标签，但是该系统是专有的，很难在整个车厢中推广。因此，印度铁路寻求一种基于开放标准的独立于供应商的解决方案。

“在2015年进行初步研究时，我发现不存在可满足我们要求的COTS通用解决方案，” CRIS总经理Tanmay Mehta解释说，“完整的解决方案必须从零开始。” 因此，印度铁路公司开始与GS1印度公司合作开发基于UHF Gen2v2标准的解决方案。然后印度国营铁路IR选择使用GS1标准来开发一个遵循GIAI-202标准的系统。GIAI是可在全球范围内用于识别资产的唯一识别密钥，由公司前缀和单个物品的参考ID组成。“从那时起，我们再也没有走回头路了。”

2017年，第一版标签已经以超过180公里/小时(112英里/小时)的速度进行了测试，并且这些标签安装在一系列新生产的铁路车厢中。Mehta说：“这是见证'印度制造'的重要时刻。”印度国内技术提供商提供能够满足GIAI-202标准和GS1识别标准，以及印度铁路公司所要求的性能标准的标签。

次年，印度铁路公司开发并推出了一种基于便携式阅读器的解决方案，配备便携式设备的人员可以读取区域中每节车厢的车辆电子产品代码(EPC)以及“区域标签用户”的维护数据。维护数据不包括在每个维护任务或其他相关活动之后标上的日期。一年后，固定式阅读器解决方案和相关软件到位。Mehta回忆说：“生产工作仍在进行中，这是最困难的部分。”

这些标签迄今为止由7家不同供应商提供设计并安装在金属上，使用865至867 MHz的超高频频率传输信号，并且根据GIAI-202标准和GS1识别标准对铁路资产进行编码。系统使用芯片的3K用户内存以及标准EPC存储内存。为此，CRIS开发了标签上的数据结构以及使用它的数据生态系统。

CRIS开发的相关应用程序允许组织调用标签数据上的CRUD操作(创建、读取、更新和删除)，同时支持数据库事务的ACID原则(原子性、一致性、独立性和持久性)。标签必须能够以每小时至少100英里(161公里)的速度被读取，而读取范围应相对较短：大约1米(3.3英尺)。Mehta说：“标签的设计必须考虑到对高质量倾斜读数的需求。”

阅读器通常安装在火车站之间(称为站间区间)。Mehta解释说：“根据关键功能位置的接近性来选择站点，例如维修区、服务区或装卸站点。然后将设备安装在距每个站点约30至45分钟的火车行驶时间的距离。事实上，阅读器在连接到特定关键位置的所有轨道上形成了一个闭环读取。通过这种方式，系统会在每列火车和每节车厢进出该站点时对其进行检测。”

除了铁轨上列车的身份识别，每个标签还存储维护数据，包括列车最后一次和下一次的维护。标签贴附在每节车厢的两侧，并附在底部的栏杆上(一根纵梁，延伸到轨道车辆的两侧)。固定式阅读器安装在轨道的侧面，列车标签将位于距离设备1米的位置。每个天线都安装在轨道两边的一根杆子上，有几英尺高。阅读器捕获每节车厢的标签ID，并使用其内置计算机来管理读取的数据，通过GSM或DMA蜂窝连接将其发送到IR中央控制中心服务器。工作人员使用便携式阅读器来读写数据，并通过蓝牙进行连接。

随着车厢进入阅读器的读取范围，每个标签上编码的唯一ID号将被捕获，然后通过多种连接技术将其发送到主机服务器，再将数据发送到个人移动设备的应用程序中。这样，当火车进入站点时，工作人员会收到警报，因此可以采取相关步骤，例如准备维护。火车离开站点时，阅读器会收集车辆ID，以此更新软件。

有了这些数据，印度铁路公司几乎可以实时地识别轨道侧探测器或工作人员发现的安全性和可靠性问题，同时历史数据可视化可以为分析目的提供支撑。RFID系统将使印度铁路公司拥有所谓的“列车主(Rolling Stock Master)数据系统”，从而可以在其整个使用寿命中管理每节车厢的状况、位置和移动轨迹。Mehta说，这对铁路服务很重要，因为它确保了及时的安全运输;从“资产验证”的角度来看，这也符合不同利益相关者的利益。

Mehta说，使用GIAI-202编码方法，标签上的数据可以是字母数字，并且不需要其他步骤即可将标签上的数字代码转换为真实数据。便携式阅读器会读取每节车厢的ID，并且以英文显示，因此可以直接使用。例如，无需连接后台软件即可将ID转换为有用的数据。因此，通过一个简单的步骤就消除了对连接基础设施的所有依赖。

这样，读取标签数据不需要网络连接。但是，将数据写入标签需要用户为每个标签输入密码，包括从后端软件获得的以及从后端发送的任何其他更新。Mehta说：“所有这些都以‘异步程序’发送到用户的移动设备，并且主要在火车到达之前的30-45分钟的行程时间内完成。” 因此，在将数据写入标签时，连接并不是至关重要的，但在此之前它是必不可少的。

由于不需要通过网络连接将车厢ID发送到后端，因此维护人员可以读取特定车辆的ID并直接在RFID标签上更新维护服务的状态，即使目前没有可用的网络。Mehta说，这是一项重要功能，因为在印度某些地区，网络连接可能成为一个问题。

当连接可用时，系统会在后台自动下载相关信息。这使工作人员和管理人员可以查看每节车厢的维护和其他数据，以识别何时需要进行预防性维护或维修。固定阅读器的整个基础设施都可以集中管理。

印度铁路公司计划在接下来的两年中，在选定的15个站点测试固定阅读器解决方案，然后再将该技术推广到整个火车线路。Mehta说：“印度铁路的规模很大，因此该解决方案需要多个供应商在一段时间内提供。印度铁路希望避免只依赖一两个供应商。供应商的中立性是关键。”标签的价格约为每张1.50美元。印度铁路公司已经创建并完成了经批准的供应商清单，这些公司必须提交标签进行类型测试。成功删除测试后，标签公司将被批准为供应商。

为了确保供应商符合GIAI-202等GS1国际技术标准，印度铁路公司创建了一个系统，通过该系统可以验证供应商是否符合这些标准。这种验证过程目前适用于标签和便携式阅读器，而固定式阅读器的验证方法仍在开发中。印度铁路公司的目标是使RFID技术能够应用于其所有35万节铁路车厢以及私有机车车辆，预计每年将增加约1.5万节车厢。

该项目是CRIS、GS1印度公司和多家私营公司之间的合作。到目前为止，已经在2.3万节货运车厢和1200节客运车厢中部署了RFID标签，并且目前计划使用GS1低级别阅读器协议安装总共3500个固定式阅读器。到2021年，印度铁路公司预计将为其所有35万节车厢贴上标签。