RFID技術在汽車維修行業的應用研究

摘要：汽車故障檢修效率直接關系著汽車行業的發展前景，就目前來說，事后檢修作為主要的汽車維修方法，在汽車維護與修補領域占有很大比重。隨著技術的發展，人們不再滿足于傳統的發生故障后維修的經濟損失大和時間耗費長的方法，更傾向于建立與維修故障診斷系統，保證汽車運行的安全性和可靠性。RFID技術的開發和應用使得汽車檢修效率更高，所耗費的成本更低，在汽車工業中有著十分廣泛的應用。

關鍵詞：RFID技術;汽車故障;診斷數據;遠程傳輸

中圖分類號：U461 文獻標示碼：A

0前言

隨著經濟的發展和人民生活水平的提高，汽車逐漸進入到千家萬戶，在人們的日常出行中發揮著重要的作用。汽車屬于損耗性物品，在行駛里程不斷增加的情況下，汽車內部各種元器件容易發生故障， 而縮短汽車的使用壽命，影響人們的正常出行。因此，采用合理的方法對汽車故障進行準確診斷并嚴格按照汽車需求進行保養是必不可少的。

2 RFID技術應用現狀

RFID技術指的是射頻識別技術，其在汽車領域的應用主要表現為對汽車生命周期數據的管理，將汽車從誕生到廢棄所有環節相關的信息儲存到物聯網的射頻識別信息系統中，從而能夠及時得到汽車當前的狀態以及汽車歷史信息，從而可以對汽車故障發生的概率進行預判，并起到很好的輔助維修作用^[1]。

2.1交通管理和汽車領域

信息時代的到來極大的改變了我們的生活方式和出行方式，智能技術的發展對交通也有很大影響。隨著計算機技術的深入人心，我國交通運輸部逐漸將重點放到智能交通上，鼓勵智能交通有關的實驗并推進科研成果的應用化和市場化。目前在交通管理中RFID技術主要體現在道路運輸管理系統和不停車收費系統中。其中RFID可以對港口電子政務以及道路運政管理進行輔助調控，根據交通部門下達的相關政策文件，大批道路運輸證IC卡得到廣泛的應用。同時，因為相關部門的支持，在學術領域中對RFID技術的研究也越來越深化，各種新型交通技術不斷退出和應用，使得我國交通管理工作的效率大大提高。此外，根據RFID技術建造的不停車收費車道已經覆蓋到全國各個省份，極大地減少了收費工作需要投入的人力物理，有利于該系統長期穩定的發展^[2]。

2.2產品追蹤領域

RFID可以很好的應用在產品追蹤領域，在食品行業中，在農產品包裝袋上佩戴RFID電子標簽，可以全面保存食品的生產單位、生產日期、保質期、品名、產地等信息，保障食品在市場流通的過程中能夠及時得到需要的信息，保護消費者的合法權益^[3]。

3汽車故障診斷系統關鍵技術研究

3.1模塊組成

汽車故障診斷系統主要包括故障預測、健康評估、環境監控、決策支持、信號處理、信號傳感以及人機交互等模塊。在這7個模塊中，數據庫起到連接的核心作用，能夠完成不同模塊之間的信息交流和數據傳達工作。汽車故障診斷系統中的信息傳感模塊主要用于對外界的信號進行分析和處理，在收到外界信號之后，可以將信號轉換成電信號并進入到故障系統中，然后轉換成數字信號得到相關的信息^[4]。信息處理模塊主要對傳感器中的信息進行基本處理，包括數據信號的放大以及適當的數據增減等。環境監控模塊可以把汽車內部的數據與傳感器得到的數據進行分析對比，從而得到某元件周邊的客觀環境。健康評估模塊主要對歷史數據模型和信號處理板塊中的部件狀態進行分析，并對元件工作狀態做出監控。故障預測模塊是對健康評估以及監控模塊的工作狀況進行全面的分析，判斷某個部位發生故障的概率，將數據進而傳遞到決策支持系統中。人機交互模塊主要起到一個信息交流平臺的作用，人機交互模塊可以使相關人員及時對維修故障診斷系統發布命令獲得得到處理結果^[5]。

信號傳感的作用是接收外部的信號并將其轉化為電信號后導進系統，通過數字信號轉化能為系統能識別的數據信息元;環境監控的作用是通過傳感器獲得與當時所處的相關環境監控數據;信息處理是對信號傳感模塊中得到的數據進行簡單操作;健康評估是針對歷史數據對當前狀況進行判斷;故障預測是通過以上的環境監控、健康評估進行綜合的分析最后做出故障預測;決策支持是專門指出具體的建議的模塊;最后，人機交互是在預測的基礎上進行相關的人為操作。

3.2基于RFID的汽車預維修故障診斷系統設計

3.2.1整體架構設計

筆者根據當前汽車維修的實際情況，基于RFID進行汽車預維修故障診斷系統的構建。本次系統構建的總體構架包含登陸管理、數據庫診斷系統、其他以及檢測應用5大部分。

3.2.2附件功能設計

筆者在系統中設計了3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系統中的模塊語句完成，而打印功能則可以與數據庫進行連接后設置好字體和頁面。

3.2.3數據庫建立

筆者考慮到系統操作的全面性以及各項綜合因素，經過調查、分析后決定使用SQL Server 2005數據庫管理系統。SQLServer 2005數據庫系統在運行時具有性能高、可伸縮性強、實用性強等特點。基于RFID的汽車預維修故障診斷系統主要是用于企業汽車維修，因此，本系統涉及的數據包括車輛信息數據和維修數據兩部分。

車輛故障信息數據庫包括汽車基本數據、汽車狀態數據和汽車故障數據3部分組成。

（1）汽車基本數據

汽車基本數據是指汽車本身所具有的一些基本信息，還不需要用儀器進行檢測的數據。包括：底盤號、車牌號、車主信息、發動機號，保險等等。

（2）汽車狀態數據

汽車狀態數據是指用儀器檢測出來的反映汽車實時狀態的汽車數據。由于汽車的狀態涉及的參數多、獲取難度大，且相當一部分數據對汽車的預維修的實際意義不大。因此，本文只選取了部分發動機參數作為研究對象，包括：汽油機轉速、壓力溫度、節氣門位置、發動機轉速等。

（3）汽車故障數據

汽車的組成較為精細，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5大部分包括：發動機、底盤、電氣設備以及車身。其中，常見事故出現在動機和底盤，車身部分的故障發生率較小，即使損壞也不涉及復雜維修。筆者從故障原因、故障現象、故障次數的數據參數作為汽車故障分析。

3.2.4系統測試

通常，一個完整的系統構建完成后都需要進行相應的系統檢測，以便檢驗該系統是否出現漏洞等問題，基于以上RFID汽車預維修故障診斷系統構建，筆者進行以下系統測試（詳細測試步驟略）：（1）在查詢中輸入“故障次數gt;50次”、“故障次數lt;100”;（2）將查詢中的邏輯關系設置為“或者”;（3）查詢結果。

4 RFID信息系統的開發結合設計

利用RFID信息系統可以將汽車維修故障診斷數據與標簽中的數據聯系起來，對汽車歷史故障數據進行分析能夠得到當前汽車運行狀態和故障容易發生的位置，另外，該系統可以將相關的汽車維修數據及時存入電子標簽中，為汽車的運行提供數據參考。RFID信息系統在汽車故障診斷分析中的工作流程如下所示。

首先，將相關維修企業的出口和入口位置處設置RFID讀取器，因此，RFID可以在汽車進入到維修企業時得到RFID的信息內容和相關數據，維修人員根據讀取的信息可以更好的完成汽車維修工作。當維修完成之后，工作人員將此次維修的相關數據存儲到RFID車輛電子標簽中，作為之后汽車修理的參考。

4.1 RFID選型

RFID設備主要包括低頻、高頻、微波以及超高頻等幾類。其中低頻設備受到頻率波段范圍的限制，讀取距離不能過長，不能夠同時讀取多個標簽的信息且能夠讀取的信息量不高，但是低頻系統所需要的投入較少，行業發展也相對成熟，且標簽在實際使用過程中受到的外界影響較少，工作狀態比較穩定。高頻設備在頻率較高的波段使用，利用電感耦合完成數據傳播和能量供給。日常生活中常見的非接觸式智能卡就是高頻RFID設備的主要應用形式，相對于低頻設備來說，高頻RFID器械傳輸速度非常快，能夠完成多個標簽卡的同時讀取。且高頻涉筆讀取價格較低，安全性能較高，因此在實際生活中有十分廣泛的應用領域。

4.2信息系統構架設計

RFID技術在汽車行業中所起的作用主要是為汽車維修故障診斷系統提供歷史維護數據和相關檢修數據，電子標簽的編碼經由讀寫器讀取之后，可以通過RFID信息系統的數據轉換功能而將后臺數據庫與標簽內的信息聯系起來，從而達到汽車預維修故障系統與信息系統相連接的目的。根據系統的運行目的，選擇適合的通信協議，在讀寫器中根據相應的通信協議模式執行命令，并適當設計錯誤碼，使命令在執行失敗的時候能夠及時返回到控制器中，由于不同的命令碼需要執行的要求不一樣，命令碼包含在命令包之中，因此，要合理看待命令的發出和收取。通過連接主機與讀寫器，可以及時接受控制器發出的命令，并及時將處理結果返回到控制器中，加快了信息傳遞的效率，對汽車行業實際的維修工作有很大幫助。

5結束語

隨著信息技術的飛速發展和計算機水平的提供，新型RFID技術在汽車領域中的應用程度越來越大。在汽車領域，汽車故障一直以來都是制約汽車行業發展的關鍵因素，時間推移和使用次數的增加導致汽車部件的磨損和故障的發生，因此，建立有效的汽車故障處理系統具有十分重要的應用價值。本文從對RFID的技術分析入手，指出RFID在汽車故障診斷領域主要的應用方法以及相關的工作詳情，希望能夠通過RFID技術的使用加強對汽車故障的預判，提高汽車運行效率。

【參考文獻】

[1]張立斌，蘇建等.CH-85柔性制造系統預維修策略研究[J].兵工學報.2006.5.

[2]鄒偉，史競男.中國機動車保有量達225億.新華網，2012.1.11.

[3]代朝輝.劉善文.淺談汽車維修特征及進展[J].黑龍江科技信息2010，（26）.

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[5]趙沙沙，張紹軍.汽車檢測系統預維修策略研究[J].民營科技，2011，（01）.

[6]物聯網技術.http：//wenku.baidu.comNiew/caa4f01 afc4ffe473368abd0.Html.