基于RFID技術的車輛識別系統

張長祥

(桂林市工業和信息化委員會,廣西桂林 541001)

基于RFID技術的車輛識別系統

張長祥

(桂林市工業和信息化委員會,廣西桂林 541001)

RFID射頻識別是一種非接觸式的自動識別技術,由于其抗干擾能力強、速度快和傳輸距離遠等優點,廣泛應用在無線通信領域。本文基于RFID技術設計車輛識別系統,實現對過往車輛的信息采集和自動識別。

RFID技術 自動識別 車輛識別

RFID無線射頻識別，是一種利用射頻通信實現的非接觸式自動識別技術，它主要通過射頻信息來自動識別目標對象并采集相關的數據信息，識別過程無需人工干預，具有抗干擾能力強，速度快，傳輸距離遠等優勢，因此，廣泛應用于交通、物流、餐飲、醫療保健等領域。隨著我國經濟的高速發展，汽車已成為主要的交通工具，車輛越來越多，對車輛的管理已成為一個難題。利用RFID技術，車輛進出時無需停車，可以解決其它近距離IC卡讀卡、取卡難等問題，減少停車場出入口的交通擁堵問題，加強對車輛的出入管理。

1 RFID技術分析

射頻識別即RFID(Radio Frequency IDentification)技術，是一種無線通信技術，它無需在識別系統與特定目標之間建立機械或光學接觸，通過無線電訊號就可以識別特定目標并讀寫相關數據。隨著RFID技術的成熟，它的應用領域越來越廣，廣泛應用在鐵路運營、身份識別、貴重品貿易、倉儲物流、工廠生產等領域。

RFID的技術原理是利用感應識別特定的電子標簽發出的無線電波特定頻段的能量，或由電子標簽主動發送某一頻率的信號，進行非接觸式雙向通信，完成目標識別和數據交換目的的自動識別技術，而不需要識別系統(一般是RFID閱讀器)與電子標簽之間建立機械或光學接觸。

RFID系統包括硬件和軟件兩部分。硬件主要天線、電子標簽和閱讀器組成。天線的主要作用是在標簽和閱讀器間傳遞射頻信號；閱讀器的任務是控制射頻發射信號，通過射頻收發器接收目標簽的已編碼射頻信號，從而讀取并識別電子標簽中所保存的電子數據；標簽由耦合原件和芯片組成，每個標簽具有唯一的電子編碼，并且無法修改無法仿造。軟件系統主要是對數據信息進行存儲和管理，控制標簽的讀寫操作，包括中間件、數據庫系統和應用軟件。

2 車輛識別系統的需求

車輛自動識別系統的功能主要是先將某一地區每臺合法車輛的基礎信息存儲于汽車電子標簽中并安裝在車內前擋風玻璃上，然后通過該區域路網中建設的“基站網絡”對經過各系統的車輛的電子標簽進行微波通信動態訪問，采集其中信息，并會同出入口信息、車道編碼、車輛類型等信息一起傳送到數據處理中心進行處理與應用。系統具有以下功能需求：

(1)車輛自動檢測；通過系統中埋在地下的環形線圈檢測器等光電非接觸檢測設備，用來感知車輛到達的時間和地點，利用車輛檢測設備輸出的來車信號，適時地控制啟動閱讀器、攝像設備、抬起或落下攔桿等。(2)自動通行控制；系統使用自動欄桿、交通信號燈等設備，用以讓車輛通行或禁行，控制車輛的行駛；使用LED顯示屏等數碼或大屏幕顯示設備，向司機顯示出行提示信息。(3)實時出入監控；通過監控軟件，加強對無標識和違規車輛的監控，利用圖像工作站，攝錄汽車圖像，實時監控車輛的出入情況。

3 基于RFID的車輛識別系統

3.1 總體方案

車輛出入識別系統是在每一個車輛上安裝RFID識別卡，將電子識別標簽作為車輛信息的載體，利用射頻識別設備、車輛檢測設備和PC機等硬件設備構建車輛信息采集系統，然后通過軟件編程實現硬件設備的調用和通信，采集電子識別卡上的信息，實時記錄車輛的出入信息，對過往車輛進行自動識別和信息采集，加強對車輛的出入管理?；赗FID的車輛識別系統主要由前端信息采集單元、車載信息單元(電子車卡和司機卡)、數據處理中心、用戶終端應用系統、信息傳輸系統組成。

3.2 硬件系統

基于RFID的車輛識別系統的硬件包括電子標簽、閱讀器和天線組成。電子標簽內記載所標識車輛在管理部門登記在冊的合法信息，通過系統軟件可以對每個標簽進行授權，以鑒別該車輛是否有權通過此門。本系統選用的汽車電子識別標簽尺寸同普通IC卡一樣，主要由紙質面層、以聚脂薄膜為基片的印刷電路層和紙質背層三部分粘合組成。智能讀寫器主要安裝在大門出入口、車輛經過需要監控的交通路口，負責驅動天線發射信號或接收天線返回的信號，分析處理放置在車輛上的電子標簽數據，同時將這些數據傳送到系統的PC服務器中，通過系統軟件對進出的車輛做出迅速的識別和記錄。射頻天線用來發射無線信號激活電子標簽，同時接收電子車證反饋的無線射頻信號，并將這些信號傳送給讀寫器。系統選用TDJ系列定向天線，能夠保證發射天線的極化方向始終與電子標簽接收天線的極化方向一致，全面接收能量。

3.3 軟件系統

基于RFID的車輛識別系統由系統設置模塊、通訊模塊、卡信息管理操作、車輛出入數據監控模塊組成，各模塊采用SQL作為數據庫。系統設置模塊包括登錄密碼設置、管理員密碼設置、通訊端口設置、車型設置、單位設置和退出系統等功能。通訊功能模塊完成控制指令的發送和實時數據接收，是車輛識別管理系統能實時正常工作的核心。通訊功能模塊包括停止監控、監控器對表、發送黑名單(禁止通行)和刪除黑名單等功能。卡信息管理模塊可以進行注冊卡發卡、修改信息、報失卡、取消報失、舊卡換新和讀卡信息等操作，系統操作人員在發卡時經由通信適配器讀取在RFID讀卡器上的卡片信息；每張卡通過卡號與車輛信息建立數據關聯，發卡的時候將射頻卡的卡號和車輛即車主進行綁定，并保存在計算機的數據庫里面。車輛出入數據監控模塊對射頻信號進行自動采集，實時監控出入的車輛狀態。當持卡車輛進出系統大門設置的識別區域時，其隨身攜帶的射頻卡被應用系統快速識別，數據采集系統自動采集電子車牌內數據，進入系統數據庫查詢并判斷該車輛是否為合法車輛，決定是否讓其通行。

4 結語

基于射頻識別的車輛識別系統能夠在車輛行駛狀態下穩定、準確地識別汽車電子標簽上的信息，改變了傳統人工登記的管理模式，自動化程度高，提高了工作效率和安全性。

[1]李世杰.RFID技術綜述及其應用現狀[J].電子世界,2013.24.

[2]欒文利.無線射頻識別(RFID)技術的應用分析[J].黑龍江科技信息,2012.17.

張長祥(1979.10.23-),男,漢族,江西萍鄉,大學本科學歷,研究方向：無線電通信、通信與信息系統。