基于RFID的智能車輛管理系統(tǒng)

摘 要隨著社會經(jīng)濟的不斷快速發(fā)展與車輛數(shù)量的劇增，車輛管理系統(tǒng)也面臨著空前的挑戰(zhàn)。RFID屬物聯(lián)網(wǎng)體系中的一項非常重要的技術，其所具備的安全、高效以及經(jīng)濟性的特點得到當前普遍的關注與推廣。基于RFID系統(tǒng)技術的車輛管理，能夠極大地降低人力成本，并且能夠使后臺車輛實現(xiàn)統(tǒng)一性、規(guī)范化的智能管理。本文概述了RFID系統(tǒng)的特點，并且分析了RFID系統(tǒng)結合智能車輛管理的基本原理和意義，旨在為我國的智能車輛管理提供一定參考意義。

【關鍵詞】RFID 智能車輛 管理系統(tǒng)

當前，日益劇增的車輛給政府機構實現(xiàn)車輛的有效管理帶來了極大的挑戰(zhàn)，而車輛管理的滯后，極有可能引發(fā)交通擁堵、車輛盜竊、車輛無法識別以及因為超速所引發(fā)的交通事故等一系列不良現(xiàn)象。運用現(xiàn)代化的智能車輛管理系統(tǒng)，盡可能地充分利用道路資源，維續(xù)交通路面的道路暢通，對城市的車輛道路網(wǎng)的健康發(fā)展具有重大的現(xiàn)實意義。

1 RFID智能車輛管理系統(tǒng)的工作原理

RFID系統(tǒng)采用UHF技術，車輛在各出入環(huán)境下均注冊RFID智能牌照，以此從載體意義上實現(xiàn)RFID的智能管理。智能車牌所保留的信息主要有該車輛的具體所屬部門（個人）、車牌號、駕駛車輛的姓名，以及身份證號。RFID智能牌照發(fā)射UHF，如果車輛出入口的遠距離閱讀器收到所發(fā)射的信號之后，讀卡器就會利用韋根接口（Wiegand）把信號傳輸至通道的控制器。之后，再判定車輛牌照是否有效，而如果合法，智能控制器中繼電器驅動道閘便會開啟，允許這一車輛進出，而如果不合法，則無法開啟。

同樣，外來車輛在駛入智能源識別范圍后，智能控制器并未收到UHF所發(fā)出的信號，初選信號中斷。與此同時，智能道閘控制器出現(xiàn)警示，語音提示司機停車，提出登記提示，并且自動啟動攝像抓拍這一車輛的信息（車牌號）。

2 RFID智能車輛管理系統(tǒng)的特征

2.1 接收信號距離遠

RFID智能系統(tǒng)的信號接收距離可以保持在十米以內，閱讀效率較高。按車輛管理門禁的現(xiàn)實要求，智能讀卡的距離也不可一味拉長。十米的距離，可保證不需要進行人工近距離刷卡抑或是駕駛到特點范圍內方可識別，RFID智能系統(tǒng)可完全達到自動識別水平。因而，也就極大地規(guī)避了在非常惡劣的環(huán)境下，駕駛人續(xù)開窗刷卡等。RFID智能系統(tǒng)可確保在高峰期間，緩解車輛多造成的堵塞現(xiàn)象。

2.2 穩(wěn)定性強

RFID智能系統(tǒng)在保證遠距離接收閱讀信號的同時，而且有著極強的穩(wěn)定性，不會輕易受外部環(huán)境的影響。即RFID智能系統(tǒng)可以非常高效破除汽車防爆金屬網(wǎng)的屏蔽狀態(tài)，進而較好的閱讀器展開數(shù)據(jù)交換。在系統(tǒng)在極端溫度下，可正常運行，例如在北方低溫與西部高溫的狀態(tài)下更能凸顯系統(tǒng)的優(yōu)勢，并且可以高效地抵抗灰塵與污染物。另外，RFID智能系統(tǒng)對環(huán)境一般不會受到環(huán)境因素影響，對干擾源抵抗出色，裝置也非常便捷；智能設備使用年限長，投入成本低，無輻射損害。RFID系統(tǒng)具有現(xiàn)代化的防碰撞技術，能夠在1s內識別數(shù)百個車輛信息標簽。

3 RFID智能車輛管理系統(tǒng)的運行流程

RFID智能系統(tǒng)主要通過電子標簽的手段得到車輛的身份信息，之后再通過TODA無線定位手段得到相關的車輛地理信息，利用車輛行駛過程中形成的高頻多普勒頻移（ Doppler shift）得到這一車輛速度信息。RFID系統(tǒng)內的車牌信息都保留了這一車輛的用途、最大載貨（客）量、駕駛者的姓名和身份證號等。

對此，可以針對各區(qū)域的建筑環(huán)境與實際交通流量，裝置相應數(shù)量的接收節(jié)點，實現(xiàn)資源有效利用，避免出現(xiàn)節(jié)點浪費。安裝的每一個數(shù)據(jù)接收節(jié)點根據(jù)相對的頻率定向傳送編碼、調制的命令信號，處在這個節(jié)點區(qū)域的RFID智能車輛（車牌）在獲得這一命令，通過認證，將UID傳送過去，接收節(jié)點在獲得信息后，對車牌展開解調、解碼，以獲得車輛的身份信息，再利用CDMA模塊傳輸?shù)綌?shù)據(jù)的處理單元，并最終發(fā)送到城市數(shù)據(jù)處理中心。

基于RFID智能系統(tǒng)無線定位的實現(xiàn)是通過無線數(shù)據(jù)收發(fā)節(jié)點主動得到覆蓋范圍內的車輛地理信息，通過RSSI、TOA、TDOA完成。首先在估計階段，可通過魯棒性（Robustness） 測試以保證估計值的有效性。在此背景下，尋找出和RFID智能車牌距離最近的三個數(shù)據(jù)接收節(jié)點，通過接收節(jié)點TDOA值實施再次定位，以此來獲取車輛的地理信息，并發(fā)送到數(shù)據(jù)處理和控制中心，解釋這一車輛的行駛軌跡。如上述所提，利用對車輛自身行駛過程中形成的高頻多普勒頻移開展即時評估，在數(shù)據(jù)處理結束后對這一車輛開展即時的測速。

RFID車輛智能系統(tǒng)通過計算機集中控管，利用感應式電子車牌對出入的車輛實施管理，以期使整個運行流程更為便捷、高效、安全，而這些都絕非傳統(tǒng)模式所能比擬的。從整體性看，RFID智能車輛安全管理系統(tǒng)涵括了包括識別、道閘控制系統(tǒng)、地感檢測、攝像機、監(jiān)控等諸多環(huán)節(jié)。此外，貼附在車輛發(fā)動機的電子標簽作為一項重要的識別工具，其功能與智能車牌的電子標簽相同，一旦車輛被小偷盜取，該系統(tǒng)可進行實時監(jiān)控，即便發(fā)動機上的電子標簽被損毀，發(fā)動機也就不能正常的進行發(fā)動。換言之，小偷無論將車輛開向何處，都不能逃脫監(jiān)控。RFID智能系統(tǒng)中的電子標簽有著唯一性，該識別號碼無法篡改，因而也就避免了復制、偽造和篡改的情況，車輛的安全性也得到極大保證。

4 結束語

綜上所述，本文基于RFID智能系統(tǒng)對智能車輛管理的需求，探討了系統(tǒng)應用在開放道路網(wǎng)中的定位、識別、以及測速子系統(tǒng)的組成。RFID智能系統(tǒng)能夠有效地解決多站管理問題，可以完成即時監(jiān)控、智能報警、自動巡檢等一系列功能。并且，能夠緊密貼合工程的實際，在實現(xiàn)變電站通信的基礎上，獲得裝置設計最初的預期功能，該系統(tǒng)架構現(xiàn)代化、安全程度高、穩(wěn)定性強、兼容性好，并且裝置數(shù)量可靈活設置，對智能車輛管理的實現(xiàn)有極大的借鑒意義。

參考文獻

[1]馬建超.基于RFID的小區(qū)車輛管理系統(tǒng)設計與開發(fā)[J].信息化建設，2015，18（12）：234-235.

[2]劉喜勛.基于物聯(lián)網(wǎng)的高校智能車輛管理系統(tǒng)設計[J].自動化與儀器儀表，2015，12（09）：123-124.

[3]林明蘊.淺議基于物聯(lián)網(wǎng)的智能車輛管理系統(tǒng)設計思路[J].信息與電腦（理論版），2013，14（01）：183-185.

作者簡介

王書林（1993-），男，山東省煙臺市人。現(xiàn)為軍事交通學院大學本科在讀學生。

作者單位

軍事交通學院 天津市 300161