基于射頻識(shí)別和上下文感知的電動(dòng)汽車充換電站自動(dòng)化管理

高帆

摘 要：眾所周知，射頻識(shí)別技術(shù)以及上下文感知技術(shù)對(duì)于電動(dòng)汽車充換電站的資源信息、車輛信息以及服務(wù)信息的采集與整理具有重要的作用，并且有利于電動(dòng)汽車充換電站的自動(dòng)化管理，因此，為了實(shí)現(xiàn)以射頻識(shí)別技術(shù)以及上下文感知技術(shù)為基礎(chǔ)的自動(dòng)化管理，電動(dòng)汽車充換電站需要科學(xué)掌握射頻識(shí)別技術(shù)和上下文感知技術(shù)。本文首先對(duì)這兩種技術(shù)進(jìn)行了簡(jiǎn)要的概述，進(jìn)而給出了實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車充換電站自動(dòng)化管理的方法。

關(guān)鍵詞：射頻識(shí)別技術(shù) 上下文感知技術(shù) 電動(dòng)汽車 充換電站 自動(dòng)化管理

中圖分類號(hào)：U469.72 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2013）03（c）-0026-01

隨著我們國(guó)家對(duì)于電動(dòng)汽車行業(yè)的扶持以及全球范圍內(nèi)的關(guān)注，電動(dòng)汽車得到了越來(lái)越廣泛的使用。然而，我們知道，現(xiàn)如今的電力領(lǐng)域正處于高負(fù)荷、弱電網(wǎng)以及大規(guī)模的新能源接入等問(wèn)題，因此，電動(dòng)汽車的發(fā)展對(duì)于電網(wǎng)來(lái)說(shuō)具有重要的影響作用。本文通過(guò)射頻識(shí)別技術(shù)以及上下文感知技術(shù)，對(duì)電動(dòng)汽車充換電站的資源信息、車輛信息以及服務(wù)信息進(jìn)行較為全面的采集與整理，實(shí)現(xiàn)了電動(dòng)汽車充換電站的自動(dòng)化管理。

1 射頻識(shí)別技術(shù)

一般情況下，所謂的射頻識(shí)別技術(shù)指的是一種用于進(jìn)行身份的標(biāo)識(shí)以及身份的識(shí)別的技術(shù)，該技術(shù)主要提供的是較為單一的身份信息。然而，射頻識(shí)別技術(shù)還具有消除信息模型以及消除物理世界壁壘的功能，該技術(shù)與上下文感知技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，能夠較大程度的推動(dòng)其使用領(lǐng)域的信息化以及自動(dòng)化。

在電動(dòng)汽車的充換電站中，射頻識(shí)別技術(shù)的使用能夠提供出以下三種上下文信息：時(shí)間、身份標(biāo)識(shí)以及空間信息。我們可以通過(guò)上述三種信息構(gòu)建一個(gè)三維的空間模型，也就是所謂的射頻識(shí)別信息空間。

2 上下文感知技術(shù)

通常，我們將上下文稱之為環(huán)境自身以及環(huán)境里面的各個(gè)實(shí)體明示或者是暗示的能夠用于描述環(huán)境狀態(tài)的所有信息。其中，實(shí)體既可以指地點(diǎn)或者人類等物理性的實(shí)體，也可以指程序或者軟件等虛擬化的實(shí)體。

一般情況下，我們構(gòu)建電動(dòng)汽車充換電站的上下文信息的主要目的在于，通過(guò)將射頻設(shè)別技術(shù)與傳統(tǒng)的監(jiān)控技術(shù)實(shí)行結(jié)合，較為全面的采集到充換電站中車輛以及設(shè)備的信息，進(jìn)而在后臺(tái)生產(chǎn)能夠再現(xiàn)原來(lái)站內(nèi)的過(guò)程以及狀態(tài)的上下文的信息描述，電動(dòng)汽車充換電站中上下文信息的采集以及管理的方案。

3 電動(dòng)汽車充換電站自動(dòng)化管理的實(shí)施方法

3.1 出入口的管理

電動(dòng)汽車充換電站的出入口通過(guò)射頻識(shí)別閱讀器的安裝，能夠讀取到相關(guān)車輛的信息，通常，該閱讀器是通過(guò)2個(gè)紅外線的傳感器進(jìn)行觸發(fā)的，我們利用觸發(fā)的前后順序，可以判斷來(lái)往車輛的行駛方向。與此同時(shí)，為了提高射頻識(shí)別的可靠性，還可以對(duì)同一個(gè)車輛的各個(gè)不同的行駛方向安裝標(biāo)簽，該標(biāo)簽?zāi)軌蛟诔潆娬镜暮笈_(tái)同車輛之間形成一定的映射關(guān)系。

3.2 車位的管理

我們知道，電動(dòng)汽車充換電站的車位是充換電站內(nèi)非常重要的資源，其的識(shí)別以及管理對(duì)于充換電站具有重要的作用。我們可以在各個(gè)車位安裝一定數(shù)量的閱讀器來(lái)實(shí)現(xiàn)車位的管理，這樣不僅能夠判斷出車位的實(shí)際占用情況，還可以獲得相應(yīng)的車輛信息。為了減低管理成本，對(duì)于距離比較靠近的車位之間，我們可以使用同一個(gè)閱讀器配備多個(gè)天線來(lái)識(shí)別車輛，同時(shí)，我們還可以通過(guò)在車輛的充電插口處安裝標(biāo)簽的方式來(lái)提高識(shí)別的準(zhǔn)確性。

3.3 服務(wù)過(guò)程的識(shí)別以及管理

我們知道，各個(gè)環(huán)節(jié)的信息采集屬于獨(dú)立的，然而，將車輛的身份作為主要線索，將服務(wù)過(guò)程中的各個(gè)環(huán)節(jié)所具有的上下文信息進(jìn)行串聯(lián)，能夠識(shí)別、判斷出車輛的服務(wù)狀態(tài)，這就是上下文感知技術(shù)的主要應(yīng)用，具體過(guò)程如表1所示。

3.4 統(tǒng)計(jì)結(jié)果分析

依據(jù)上下文信息的處理與分析，我們可以從以下3個(gè)角度對(duì)信息進(jìn)行提取與整合，并且做出進(jìn)一步的統(tǒng)計(jì)分析，具體的方法如以下幾點(diǎn)。

（1）從某一輛具體的電動(dòng)汽車出發(fā)，對(duì)上表所劃分出來(lái)的不同的服務(wù)階段進(jìn)行分別統(tǒng)計(jì)，進(jìn)而得到在不同的服務(wù)階段同一輛電動(dòng)汽車所花費(fèi)的具體時(shí)間。以此為基礎(chǔ)，對(duì)其進(jìn)行效率統(tǒng)計(jì)分析，有利于提高以及管理電動(dòng)汽車充換電站的服務(wù)質(zhì)量。

（2）從某一個(gè)具體的車位出發(fā)，可以知道該車位在什么時(shí)間段為哪些車輛進(jìn)行了服務(wù)，依據(jù)得到的具體信息，合理的安排電動(dòng)汽車充換電站內(nèi)的資源分配，從而減少甚至于避免由于服務(wù)負(fù)擔(dān)而引起的設(shè)備分配不均衡等問(wèn)題。

（3）從某一個(gè)指定的時(shí)間段出發(fā)，比如說(shuō)統(tǒng)計(jì)每一天每一個(gè)車位所服務(wù)的車輛總數(shù)、充換電量以及更換電池?cái)?shù)等，進(jìn)而分析服務(wù)的負(fù)荷程度，又比如說(shuō)，依據(jù)車輛的信息與身份，統(tǒng)計(jì)充換電站的客戶來(lái)源、分布以及需求。

3.5 電動(dòng)汽車充換電站內(nèi)的資源調(diào)度

一般情況下，站內(nèi)資源主要包括有車位、電池以及充電樁等，它們都屬于有限的服務(wù)性資源，因此，它們的自動(dòng)化管理對(duì)于充換電站的運(yùn)營(yíng)具有重要的意義。我們知道，對(duì)于資源調(diào)度進(jìn)行優(yōu)化的前提是獲取到較為準(zhǔn)確的身份信息、資源狀態(tài)以及服務(wù)對(duì)象等上下文信息，通過(guò)射頻識(shí)別技術(shù)的利用，上下文信息描述可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化獲取以及自動(dòng)化優(yōu)化調(diào)度等功能。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)以上的敘述我們了解到，射頻識(shí)別技術(shù)以及上下文感知技術(shù)對(duì)于電動(dòng)汽車充換電站的資源信息、車輛信息以及服務(wù)信息的采集與整理具有重要的作用，有利于電動(dòng)汽車充換電站的自動(dòng)化管理。本文以射頻識(shí)別技術(shù)在電動(dòng)汽車充換電站的實(shí)際應(yīng)用作為基礎(chǔ)，給出了上下文感知技術(shù)，有利于發(fā)展以射頻識(shí)別以及上下文感知為基礎(chǔ)的電動(dòng)汽車充換電站的自動(dòng)化管理工作。

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