基于RFID的汽車預(yù)維修故障診斷系統(tǒng)構(gòu)建

王靜

（隨州職業(yè)技術(shù)學(xué)院汽車與機電工程學(xué)院，湖北隨州，441300）

1 RFID信息系統(tǒng)組成和工作原理

RFID（Radio Frequency Identi f ication），中文翻譯為“無線射頻識別”。其原理是通過非接觸性的自動化識別技術(shù)，對處于靜止或者移動中的事物進(jìn)行有效識別。在識別對象上安裝電子芯片，稱為RFID Tags，中文翻譯為“電子標(biāo)簽”，其作用在于能對追蹤對象的所有物理現(xiàn)象進(jìn)行實時追蹤和管理。通常RFID是由電子標(biāo)簽、讀寫器、應(yīng)用程序、控制器四個模塊構(gòu)成的。如圖1所示。

圖1 RFID構(gòu)成圖

（1）電子標(biāo)簽(Tag)是由天線和芯片兩部分構(gòu)成的，天線的作用是在標(biāo)簽和讀卡器的中間傳遞信號。芯片的作用是保存標(biāo)簽中的數(shù)據(jù)信息和編碼，且每個電子標(biāo)簽都有一個獨一無二的ID。

（2）讀寫器（Reader）是用來讀取標(biāo)簽中儲存的信息，通常有手持讀取和固定讀取兩者方式。

（3）應(yīng)用程序的主要作用在于對電子標(biāo)簽中的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取、識別、寫、操作等等，在RFID 信息系統(tǒng)中占有重要的地位。

（4）控制器是介于在應(yīng)用系統(tǒng)和讀寫器之間的軟件，主要是用于控制數(shù)據(jù)的進(jìn)和入。也是連接讀寫器和應(yīng)用系統(tǒng)的紐帶，控制器的存在使得用戶能將RFID數(shù)據(jù)具體運用到實際業(yè)務(wù)處理中，實質(zhì)上控制器扮演的是重要的中介角色。

2 汽車預(yù)維修故障診斷系統(tǒng)模塊分析

在進(jìn)行汽車維修故障診斷系統(tǒng)構(gòu)建之前，需要對典型的汽車預(yù)維修故障診斷系統(tǒng)有一定的了解。為此，筆者通過資料的查詢了解到一個典型的汽車預(yù)維修故障診斷系統(tǒng)包括信號傳感環(huán)境監(jiān)控、信號處理、健康評估、故障預(yù)測、決策支持和人機交互共七大模塊。

其中，信號傳感的作用是接受收外部的信號并將其轉(zhuǎn)化為電信號后導(dǎo)進(jìn)系統(tǒng)，通過數(shù)字信號轉(zhuǎn)化能為系統(tǒng)能識別的數(shù)據(jù)信息元；環(huán)境監(jiān)控的作用是通過傳感器獲得與當(dāng)時所處的相關(guān)環(huán)境監(jiān)控數(shù)據(jù)；信息處理是對信號傳感模塊中得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行簡單操作；健康評估是針對歷史數(shù)據(jù)對當(dāng)前狀況進(jìn)行判斷；故障預(yù)測是通過以上的環(huán)境監(jiān)控、健康評估進(jìn)行綜合的分析最后做出故障預(yù)測；決策支持是專門指出具體的建議的模塊；最后，人機交互是在預(yù)測的基礎(chǔ)上進(jìn)行相關(guān)的人為操作。

3 基于 RFID 的汽車預(yù)維修故障診斷系統(tǒng)設(shè)計

3.1 整體架構(gòu)設(shè)計

筆者根據(jù)當(dāng)前汽車維修的實際情況，基于RFID 進(jìn)行汽車預(yù)維修故障診斷系統(tǒng)的構(gòu)建。本次系統(tǒng)構(gòu)建的總體構(gòu)架包含登陸管理、數(shù)據(jù)庫診斷系統(tǒng)、其他以及檢測應(yīng)用五大部分。具體結(jié)構(gòu)如圖2所示。

3.2附件功能設(shè)計

筆者在系統(tǒng)中設(shè)計了三個較為常用的附件功能，包括記事本打印以及計算器。記事本和計算器可以通過windows系統(tǒng)中的模塊語句完成，而打印功能則可以與數(shù)據(jù)庫進(jìn)行連接后設(shè)置好字體和頁面。

3.3數(shù)據(jù)庫建立

筆者考慮到系統(tǒng)操作的全面性以及各項綜合因素，經(jīng)過調(diào)查、分析后決定使用SQL Server 2005數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。SQL Server 2005數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)在運行時具有性能高、可伸縮性強、實用性強等特點。基于 RFID的汽車預(yù)維修故障診斷系統(tǒng)主要是用于企業(yè)汽車維修，因此，本系統(tǒng)涉及的數(shù)據(jù)包括車輛信息數(shù)據(jù)和維修數(shù)據(jù)兩部分。

圖2 基于R FID 的汽車預(yù)維修故障診斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

車輛故障信息數(shù)據(jù)庫包括汽車基本數(shù)據(jù)、汽車狀態(tài)數(shù)據(jù)和汽車故障數(shù)據(jù)三部分組成。

（1）汽車基本數(shù)據(jù)

汽車基本數(shù)據(jù)是指汽車本身所具有的一些基本信息，還不需要用儀器進(jìn)行檢測的數(shù)據(jù)。包括：底盤號、車牌號、車主信息、發(fā)動機號，保險等等。具體數(shù)據(jù)統(tǒng)計如表1所示。

表1 基本數(shù)據(jù)表屬性

（2）汽車狀態(tài)數(shù)據(jù)

汽車狀態(tài)數(shù)據(jù)是指用儀器檢測出來的反映汽車實時狀態(tài)的汽車數(shù)據(jù)。由于汽車的狀態(tài)涉及的參數(shù)多、獲取難度大，且相當(dāng)一部分?jǐn)?shù)據(jù)對汽車的預(yù)維修的實際意義不大。因此，本文只選取了部分發(fā)動機參數(shù)作為研究對象，包括：汽油機轉(zhuǎn)速、壓力溫度、節(jié)氣門位置、發(fā)動機轉(zhuǎn)速等。具體表如下表2所示。

表2 狀態(tài)數(shù)據(jù)表屬性

（3）汽車故障數(shù)據(jù)

汽車的組成較為精細(xì)，是由成千上萬的零部件、電器元件于一體的集成物。但通常將將汽車劃分為五大部分包括：發(fā)動機、底盤、電氣設(shè)備以及車身。其中，常見事故出現(xiàn)在動機和底盤，車身部分的故障發(fā)生率較小，即使損壞也不涉及復(fù)雜維修。筆者從故障原因、故障現(xiàn)象、故障次數(shù)的數(shù)據(jù)參數(shù)作為汽車故障分析。具體如下表3所示。

表3 故障數(shù)據(jù)表屬性

4 系統(tǒng)測試

通常，一個完整的系統(tǒng)構(gòu)建完成后都需要進(jìn)行相應(yīng)的系統(tǒng)檢測，以便檢驗該系統(tǒng)是否出現(xiàn)漏洞等問題，基于以上RFID汽車預(yù)維修故障診斷系統(tǒng)構(gòu)建，筆者進(jìn)行以下系統(tǒng)測試(詳細(xì)測試步驟略)：（1）在查詢中輸入“故障次數(shù)＞50次”、“故障次數(shù)＜ 100”；（2）將查詢中的邏輯關(guān)系設(shè)置為“或者”；（3）查詢結(jié)果。

5 結(jié)束語

汽車預(yù)維修故障診斷系統(tǒng)開發(fā)還處于發(fā)展階段，各汽車維修企業(yè)還需要不斷的探索和創(chuàng)新，結(jié)合汽車維修的實際情況，將汽車的預(yù)維修與現(xiàn)代化高新技術(shù)有機結(jié)合才能跟上時代的腳步，為人們的出行帶來更多的便捷。

[1]辛海奎,李蜀瑜.基于模糊推理的物流車輛故障診斷專家系統(tǒng)[J].計算機系統(tǒng)應(yīng)用,2015,24(08)：59-64.

[2]戴立坤.基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的物流車輛遠(yuǎn)程故障診斷定位系統(tǒng)設(shè)計[J].物流技術(shù),2014,33(09)：441-443+472.

[3]徐振.基于RFID的汽車預(yù)維修故障診斷系統(tǒng)的研發(fā)[D].南京林業(yè)大學(xué),2012.