物聯網在現代化鐵路中的應用與探究

荊超鵬

【摘要】 伴隨著互聯網的發展，物聯網技術在生產生活中得到廣泛應用。在中國高速鐵路建設的大背景下， 物聯網技術在設備檢測，遠程調度指揮等領域有廣闊的發展前景，本文對其在鐵路交通中的應用進行研究。

【關鍵詞】 物聯網 鐵路信息化 RFID射頻識別

鐵路是各國交通運輸必不可少的組成部分，尤其是近年來隨著經濟的發展，對于交通運輸的要求也越來越高，高速鐵路建設進一步加快。智慧城市、智能交通的普及，鐵路信息化建設是必然趨勢。當前最熱門物聯網是在計算機互聯基礎上利用RFID無線通訊技術做到世界上所謂“萬世萬物”的互聯網，鐵路總公司已經成功實施了車號自動識別系統，其中采用了RFID技術，通過把RFID技感應安裝到鐵路、橋梁及一些關健的設施利用物聯網使現有的信息網整合起來實現。

一、物聯網技術概述

物聯網這個概念，在中國早在1999年就提出來了。當時叫傳感網。其定義是：通過射頻識別（RFID）、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備，按約定的協議，把任何物品與互聯網相連接，進行信息交換和通信，以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡概念。

二、物聯網的關鍵技術

物聯網的實現原理如下：首先對物體屬性進行標識。物體屬性分為靜態屬性和動態屬性， 靜態屬性一般直接存儲在 RFID（Radio Frequency IDentification）標簽中， 而動態屬性需要先由傳感器進行實時探測， 然后再存儲在 RFID 標簽中。其次進行信息讀取和轉換。物聯網中需要特定的識別設備完成對物體屬性的讀取， 并將信息轉換為適合網絡傳輸的數據格式中央信息處理系統完成信息計算。將物體的信息通過網絡傳輸到信息處理中心， 中央信息處理系統完成物體通信的相關計算

三、RFID射頻識別技術

物聯網是利用無所不在的網絡技術建立起來的，其中最重要的技術就是RFID（Radio Frequency Identification）射頻識別技術。RFID系統由三部分組成：標簽（Tag），即射頻卡，由耦合元件及芯片組成，芯片中存儲著由管識別對象的信息，標簽含有內置天線，用于和射頻天線間進行通信；閱讀器是用于讀取或者寫入標簽信息的設備；天線用于在標簽和讀取器之間傳遞射頻信號。

RFID技術的基本工作原理并不復雜：閱讀器會通過發射天線發送一定頻率的射頻信號，當標簽（Tag）進入該信號場后，接受閱讀器（又說解讀器）發出的射頻信號，憑借感應電流所獲得的能量將標簽（即射頻卡）內存儲的信息發送出去；然后，閱讀器通過接受天線接受到從標簽發送來的載波信號，并對接受的信號進行解調和解碼后，送到后臺中央信息主系統進行有關數據的處理；最后，主系統根據邏輯運算推斷該卡的合法性，針對不同設定做出相應的處理和控制，發出指令信號控制執行機構動作。

四、物聯網在鐵路運輸的發展方向

4.1列車跟蹤與定位系統

目前在國內外高速鐵路中廣泛采用基于軌道電路和基于查詢/應答器的列車定位方法， 但在列車定位精度較低和基站設置投資成本較大等不足。基于RFID 技術的列車跟蹤與定位系統， 由 RFID 天線、RFID閱讀器、RFID 標簽、 列車定位處理單元、 線路數據存儲器、 車載數據閱讀/發送器、地面數據閱讀/發送器和信息共享平臺組成，可以實時、精確地確定列車在線路上的位置、速度、車次等信息。

4.2站車信息共享

目前鐵路在站車信息共享方面還很不成熟，造成的經濟損失以及旅客列車資源浪費的現象還比較嚴重。如果利用RFID 技術的網絡信息共享性，可以及時將車站的預留客票發售情況反饋給車上，同時將車上的補票情況反饋給車站，就可以清楚的知道有哪些車站的預留車票是沒有發售完的，從而方便車上的旅客及時補票。此外，通過該系統中乘坐人員的信息與車站售出車票信息對比，還可以查看是否有用假票乘坐列車的現象。

4.3高速鐵路檢測

高速鐵路安全體系，有穩定性要求，擴展性要求，和移動性要求。未來要達到的話，建立一個基于光纖無線融合傳感技術，構建高速鐵路基礎設施服役狀態檢測傳感物聯網，利用固定傳感、巡檢車傳感以及洞徹車載傳感等多種方式，實現全程動態實時采集高速鐵路基礎設施服務狀態數據，提供運行安全態勢預警。

雖然物聯網的概念剛剛走熱，很多關鍵技術仍處于探索階段，但其發展勢頭卻非常迅猛。目前，在《國家中長期科學與技術發展規劃（2006—2020年）》中已將此列為重點研究領域，并攻克了大量關鍵技術，取得了國際標準制定的重要話語權，在相關領域的應用也初見成效。相信不遠的將來，在我國鐵路運輸領域也隨時隨處能夠感受到物聯網帶來的深刻變化。

參 考 文 獻

[1] 王曉亮.物聯網在我國鐵路運輸領域的應用與發展探討. 鐵道通信信號，2010，46

[2]熊道權.基于物聯網的高速鐵路監測系統研究.2010（12）

[3]百度百科.RFID技術.http：//baike.baidu.com/view/26303.htm