名貴樹木防盜電子圍欄管理系統

　　一、需求背景

　　長久以來，沉香木都是珍貴的香料，被用作燃燒熏香、提取香料、加入酒中，或直接雕刻成裝飾品。沉香樹因病變開始結香后，會經歷漫長的生長期，至少需要幾年至十幾年的時間，但一塊優質的沉香木要數十年甚至上百年才能形成，產量極少，市場供不應求，因此十分珍貴，具有很高的收藏價值。

　　現在廣西省有一片沉香木的樹林，很多沉香木的日常管理都是采用人工記錄的方式，防盜防割采用人工監督巡查的方式，遺漏、偷割、偷砍一直是很難解決的問題，廣州萬物信息科技股份有限公司結合RFID系統的高科技產品使沉香木的管理更加智能，更好地杜絕偷盜行為。

　　二、使用流程

　　1.電子圍欄管理系統效果圖

　　圖1 電子圍欄管理系統效果圖

　　追蹤頁面如圖1所示，圓點表示樹木管理主機安裝的位置，在樹林的外圍，每200米(基站覆蓋范圍半徑100米的圓形)安裝一個RFID樹木管理主機，主機之間的RFID信號相連，形成一個環形信號的電子圍欄。當發現有非法沉香木通過時，主機即顯示告警，并顯示非法沉香木靠近的基站和沉香木自身ID號，方便管理人員及時做出行動安排。

　　2.安裝樹木有源標簽

　　圖2 安裝樹木有源標簽

　　如圖2所示，每棵沉香木都安裝一個樹木有源標簽，樹的孔直徑是2cm，深度是8cm，孔離地面的距離大概是2米，樹木標簽代表沉香木的ID身份，綁定該沉香木的信息。

　　3.防盜管理

　　如圖3所示，系統由樹木有源標簽、樹木管理主機、無人機基站盤點、手持機盤點和后臺管理系統五部分組成，樹木有源標簽隱藏在沉香樹內。樹木有源標簽利用射頻信號以無線的方式傳送數據信息，定時發送一次自身ID給樹木管理主機。

　　圖3 系統拓撲圖

　　在沉香木樹林外圍布上樹木管理主機，形成一個環形信號的電子圍欄。平時主機是接收不到信號的，只有當有非法分子偷砍沉香木，接近主機的信號覆蓋范圍，樹木管理主機才識別到沉香木信號，即知道樹木被非法帶走。主機讀到后即通過4G上傳到后臺，后臺即告警。

　　三、產品介紹

　　1.樹木有源標簽

　　圖4 樹木有源標簽三視圖

　　樹木有源標簽隱藏在沉香木中，每棵沉香木安裝一個標簽，記錄該沉香木的ID號，定時發送自身ID信息，當標簽進入樹木管理主機的覆蓋范圍時，主機接收標簽信息，并通過4G上傳到系統后臺。

　　樹木有源標簽具有堅固耐用、小巧方便、工作時間長等特點，采用超低功耗設計，使用時間為6年，當電池低電時系統會提醒工作人員及時更換樹木標簽。標簽效果圖如圖4所示，外觀尺寸為Ø17mm×72cm，工作溫度為-20°C~70°C，完全滿足廣西沉香木的生長環境。樹木標簽承受砍伐過程和運輸過程所產生的震動。

　　2.樹木管理主機

　　圖5 樹木管理主機三視圖

　　在樹林的外圍，每200米(基站覆蓋范圍半徑100米的圓形)安裝一個樹木管理主機，如圖5所示，沉香木進出不同道口時，會被最近的主機先識別，告警信號通過4G網絡傳輸到系統后臺，方便工作人員及時做出處理。

　　主機尺寸263mm*185mm*130mm。主機的防水防塵滿足暴雨和臺風等惡劣環境。工作溫度-20℃~80℃，考慮道口的戶外環境比較惡劣，可采用太陽能供電的方式安裝主機。

　　3.無人機基站

　　圖6 無人機基站盤點

　　如圖6所示，無人機基站掛載在無人機上，通過操作無人機進行飛行盤點，盤點數據通過4G傳輸到系統后臺。

　　基站的尺寸為263mm*185mm*130mm，重量約1500g(含電池)，覆蓋范圍100~150米。

　　4.手持機

　　圖7 手持機三視圖

　　手持機的效果圖如圖7所示，主要是沉香木樹林工作人員巡檢管理，用于盤點樹木數量。

　　手持機外觀尺寸162mm*78mm*22mm， 4.7寸屏。搜索距離是空曠場地100米左右(與沉香木的環境有關)可充電鋰電池，工作時間8小時(視具體環境而定)。

　　四、軟件系統

　　1.系統登錄

　　圖8 系統登錄界面

　　如圖8所示，沉香木管理員輸入用戶名和密碼登錄名貴樹木防盜電子圍欄管理系統，沒有授權的人員無法獲知沉香木的具體信息，更好地保障沉香木的信息安全。

　　2.沉香木信息管理

　　圖9 沉香木信息管理界面

　　如圖9所示，管理員將樹木編號和防盜編號綁定一起錄入名貴樹木防盜電子圍欄管理系統，并綁定相關的負責人以及沉香木的所在地區，滿足分區管理、落實責任到個人等相關要求。界面顯示標簽電量是否正常，低電時系統告警提示。

　　3.告警信息管理

　　圖10 系統告警界面

　　如圖10所示，當沉香木被非法帶走時，基站接收到沉香木標簽信息，系統告警。界面顯示告警時間和告警基站編號，方便管理員及時做出處理。

　　五、系統優勢

　　圖11 沉香木

　　1.讀寫距離遠

　　RFID標簽讀寫的距離遠遠大于無源標簽，系統會在沉香木外圍形成電子圍欄對沉香木進行監控，保證準確性，這樣在對沉香木進行監控管理時，可以快速讀取被盜樹木的信息。

　　2.無死角識別

　　由于有源標簽的無線信號是以球面波的方式發送出去，這樣對安裝在沉香木的有源標簽的安裝方向沒有要求，不管沉香木以哪個方向通過路口，都能被樹木管理主機識別。

　　3.輻射影響小

　　無源標簽工作時需要主機提供能量，所以對主機的無線信號發射功率相對要求較高，當無線信號功率達到一定值時會對人體有危害。相對無源標簽，樹木有源標簽可自身提供能量，這樣主機和標簽的發射功率可以做得比較小，對人體基本沒什么危害。

　　4.工作時間長

　　有源標簽用到的是低數據量、低功耗的無線技術，休眠功耗為uA級別，這樣有源標簽可以長時間工作，工作時間可以長達6年。