重慶市涪陵區(qū)科技信息研究所 杜銀泉

重慶市涪陵區(qū)永勝林場(chǎng) 鐘 鳴

基于RFID的智能車庫(kù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

重慶市涪陵區(qū)科技信息研究所 杜銀泉

重慶市涪陵區(qū)永勝林場(chǎng) 鐘 鳴

遠(yuǎn)距離RFID射頻識(shí)別技術(shù)應(yīng)用于車庫(kù)管理中，可有效地管理車庫(kù)，具有使車輛進(jìn)出有序、手續(xù)簡(jiǎn)便、速度快、安全防盜、管理自動(dòng)化、收費(fèi)公正合理、應(yīng)收費(fèi)用不流失以及減少管理人員的特點(diǎn)。

智能車庫(kù)；射頻識(shí)別；物業(yè)管理

1.引言

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步和發(fā)展、城市經(jīng)濟(jì)的不斷繁榮、人們生活水平逐步提高，汽車尤其是小轎車和商務(wù)車作為交通工具已逐漸成為人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢苫蛉钡谋匦杵贰Ｒ环矫娉鞘械缆奋囕v交通量劇增，國(guó)內(nèi)很多大中城市不僅出現(xiàn)了動(dòng)態(tài)交通的嚴(yán)重阻塞，而且不同程度地出現(xiàn)了占道停車、違章停車，從而進(jìn)一步加劇交通阻塞，導(dǎo)致交通事故上升。長(zhǎng)期以來，我國(guó)城市車庫(kù)建設(shè)問題未受到應(yīng)有的重視，歷史“欠帳”很多，問題日益嚴(yán)重，城市停車問題已經(jīng)成為實(shí)施國(guó)家汽車產(chǎn)業(yè)政策和城市道路交通政策的“瓶頸”之一。我國(guó)汽車擁有量的急劇增加，對(duì)企事業(yè)單位、住宅小區(qū)、公共車庫(kù)的車輛管理水平的要求也越來越高。

2.智能車庫(kù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

智能車庫(kù)管理系統(tǒng)利用定向遠(yuǎn)距離讀卡方式，無需人工刷卡，系統(tǒng)自動(dòng)感應(yīng)車輛信息控制道閘的開啟，車輛進(jìn)入后自動(dòng)關(guān)閉道閘，從而有效地減少保安人員的勞動(dòng)量。這種車庫(kù)系統(tǒng)既可實(shí)現(xiàn)一進(jìn)一出的基本系統(tǒng)功能，也可適應(yīng)出入口共用一個(gè)通道的車庫(kù)管理，遠(yuǎn)距離車庫(kù)系統(tǒng)配置簡(jiǎn)潔實(shí)用，安裝維護(hù)方便。

本智能車庫(kù)管理系統(tǒng)是針對(duì)一個(gè)車庫(kù)或幾個(gè)進(jìn)出口的停車收費(fèi)場(chǎng)所進(jìn)行設(shè)計(jì)的，主要適用于物業(yè)小區(qū)、大型地下車庫(kù)等對(duì)固定車輛或臨時(shí)車輛進(jìn)出的管理。遠(yuǎn)距離停車系統(tǒng)既具有對(duì)固定車輛出入的門禁管理功能，同時(shí)也具有對(duì)臨時(shí)車輛進(jìn)行收費(fèi)的功能。

圖1 車庫(kù)設(shè)備圖示

本智能車庫(kù)管理系統(tǒng)包括以下組成：出入口控制器、自動(dòng)道閘、地感、RFID讀卡器、攝像設(shè)備、聲光報(bào)警器（可選）、LED顯示器（可選）、對(duì)講設(shè)備（可選）、打印設(shè)備（入口）、條碼讀取器（出口）、系統(tǒng)管理軟件、管理電腦（上位機(jī)），見圖1。其中控制器擬采用工業(yè)級(jí)ARM9 Atmel系列200MHZ，通訊接口采用RJ45網(wǎng)口。

在此，筆者重點(diǎn)闡述出入口控制器的功能。主要包括以下功能：

(1)讀卡功能：獲取RFID讀卡器讀取的卡號(hào)，確定車輛個(gè)性化信息。

①如果標(biāo)識(shí)卡有效，控制器通過LED顯示歡迎信息如：“歡迎光臨”等，并控制道閘抬起；

②如果地感A檢測(cè)到車輛的到來但沒有讀到卡則視為無卡用戶，無效卡用戶包括無卡用戶及未授權(quán)卡用戶，標(biāo)識(shí)卡無效（無卡、未授權(quán)）時(shí)控制器通過LED顯示提示“卡己過期”、“非本場(chǎng)卡”等，同時(shí)啟動(dòng)聲光報(bào)警提示工作人員及司機(jī)，控制道閘不抬起，通過對(duì)講設(shè)備，由人工授權(quán)后，開啟道閘，車輛進(jìn)場(chǎng)；

(2)檢測(cè)功能：由地感A負(fù)責(zé)檢測(cè)車輛的到來，并且啟動(dòng)圖像控制器或上位機(jī)抓拍；地感B負(fù)責(zé)關(guān)閉道閘時(shí)的防砸功能。

(3)記錄功能：記錄下一段時(shí)間內(nèi)車輛的通行記錄記錄卡號(hào)、車牌號(hào)及車輛通過的時(shí)間。也可連接PDA或計(jì)算機(jī)后通過通訊接口上傳歷史記錄。

(4)顯示功能：顯示授權(quán)車輛的車牌號(hào)碼，以區(qū)分車、卡是否相符；并顯示相當(dāng)歡迎、提示信息。

(5)授權(quán)功能：連接上位機(jī)授權(quán)；或?qū)⒖刂破鞴δ荛_關(guān)撥到“授權(quán)”檔，然后讀取的每張卡號(hào)均記錄為授權(quán)卡號(hào)；反之，將控制器功能開關(guān)撥到“未授權(quán)”檔，然后讀取的每張卡號(hào)均從記錄的授權(quán)卡號(hào)中刪除。

(6)圖像抓拍功能：由地感A觸發(fā)抓拍控制器（采用DSP處理器）采用強(qiáng)光移植攝像設(shè)備，檢測(cè)車輛到來時(shí)抓拍車輛圖像并存儲(chǔ)，由DSP處理器控制該功能，并由DSP控制器負(fù)責(zé)上傳給上位機(jī)。

(7)RFID讀卡器的主要作用是讀取車載卡片信息并主動(dòng)發(fā)送給出入口控制器。

3.系統(tǒng)工作流程

RFID讀卡器讀取車載卡片信息并主動(dòng)通過RS232口發(fā)送給控制器，從而接收串口命令設(shè)置讀卡器的時(shí)間、ID號(hào)等系統(tǒng)參數(shù)；

同時(shí)控制器通過RS232接收讀卡器卡片信息并轉(zhuǎn)發(fā)給上位機(jī)，同時(shí)能接收上位機(jī)的控制命令控制道閘，或接收設(shè)置命令對(duì)RFID讀卡器進(jìn)行設(shè)置。能使用車輛檢測(cè)器檢測(cè)沒有車載卡片的車輛，并報(bào)告給上位機(jī)，由上位機(jī)決定采取何種措施?？煽刂芁ED顯示，同時(shí)可以根據(jù)應(yīng)用擴(kuò)展輸出多個(gè)開關(guān)量控制其它設(shè)備(如聲光報(bào)警等)。當(dāng)發(fā)送卡號(hào)給上位機(jī)三秒鐘后接收不到上位機(jī)控制命令，則主動(dòng)控制道閘開啟，同時(shí)記錄卡號(hào)。根據(jù)上位機(jī)設(shè)置可在檢測(cè)到車輛就開啟道閘或必須讀出卡號(hào)后才開啟道閘；道閘在上位機(jī)、控制器同時(shí)失效或控制開關(guān)量輸入無效時(shí)，可采用遙控器或按鈕方式手動(dòng)開啟。

上位機(jī)負(fù)責(zé)接收和管理網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)（包括RFID卡號(hào)、視頻等信息），根據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)的實(shí)際要求，發(fā)送設(shè)置控制命令控制道閘開啟、LED顯示內(nèi)容、設(shè)置控制器參數(shù)及RFID讀卡器參數(shù)。上位機(jī)安裝車庫(kù)信息管理軟件，實(shí)現(xiàn)對(duì)車庫(kù)車輛的安全有效的管理。

由于控制器的結(jié)構(gòu)框圖中顯示視頻編碼器用來連接一個(gè)或多個(gè)攝像機(jī)，一個(gè)控制器連接一個(gè)或多個(gè)攝像機(jī)，客戶端可以放在網(wǎng)絡(luò)上的任意一個(gè)位置，客戶端智能讀取數(shù)據(jù)，所有對(duì)設(shè)備的控制及參數(shù)的設(shè)置必須以命令發(fā)送給應(yīng)用服務(wù)器，由應(yīng)用服務(wù)器實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的控制及管理，通過RS-485串口實(shí)現(xiàn)和應(yīng)用服務(wù)器之間的通訊，通過Socket網(wǎng)口實(shí)現(xiàn)應(yīng)用服務(wù)器和客戶端之間的數(shù)據(jù)通訊。

4.車庫(kù)車輛管理的軟件實(shí)現(xiàn)

停車場(chǎng)車輛管理實(shí)現(xiàn)了對(duì)停車場(chǎng)所有車輛信息的顯示，按鈕的實(shí)現(xiàn)主要管理利用TSeSkinStringGrid控件顯示停車場(chǎng)所有車輛的信息。首先是定義一個(gè)函數(shù)過程procedure TF_Main.TS2Show()，停車場(chǎng)車輛管理函數(shù)名稱為TS2Show()，此部分的功能是在數(shù)據(jù)庫(kù)中聯(lián)合查詢的得到與固定用戶來講直接讀取RFID卡相關(guān)的車輛信息，并進(jìn)行顯示，將TSeSkinStringGrid網(wǎng)格控件進(jìn)行初始化，對(duì)其設(shè)置列標(biāo)題的顯示內(nèi)容和相關(guān)的排序方式。

表1 網(wǎng)格控件生成的表

接著在數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行查詢它從Card表，Dept表和Team表進(jìn)行聯(lián)合查詢出非臨時(shí)的車輛的相關(guān)信息即RFID信息<>000000000000的卡片信息。

其次，對(duì)網(wǎng)格內(nèi)容進(jìn)行填充，

SGPort.RowCount：=ADOQuery3.RecordCount+1；

查詢結(jié)果的記錄數(shù)為當(dāng)前網(wǎng)格的行數(shù)。循環(huán)開始對(duì)網(wǎng)格每行進(jìn)行填充，填充得到的表格如表1所示。

要實(shí)現(xiàn)對(duì)車牌號(hào)碼、?？寇囄弧⑺鶎俨块T、車主信息、聯(lián)系方式、RFID編號(hào)和進(jìn)場(chǎng)時(shí)間等信息的填充可通過語(yǔ)句來實(shí)現(xiàn)，例如：要實(shí)現(xiàn)實(shí)習(xí)車牌號(hào)碼的填充使用：

然后依次完成所屬部門DName、車主信息Author、聯(lián)系方式Contact、RFID編號(hào)RFID和進(jìn)場(chǎng)時(shí)間NTime等信息的填充。

最后，將設(shè)置固定行數(shù)即設(shè)置表格列標(biāo)題，同時(shí)顯示出當(dāng)前車庫(kù)內(nèi)固定車輛數(shù)目，通過代碼來實(shí)現(xiàn)。

5.系統(tǒng)特色

本系統(tǒng)使用到RFID，主要是看中了RFID在車庫(kù)管理系統(tǒng)中具有能夠?qū)崿F(xiàn)嚴(yán)格的收費(fèi)管理、安全管理、防偽性高、耐用可靠的優(yōu)點(diǎn)，使用了RFID的車庫(kù)系統(tǒng)，能夠樹立全新的物業(yè)管理形象。

具體來說，該智能車庫(kù)系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)：

(1)車主不用停車、不用搖下車窗，10米范圍系統(tǒng)自動(dòng)讀取卡片信息，同時(shí)也大大提升了物業(yè)公司的形象；

(2)自動(dòng)讀卡比停車刷卡通行速度至少提高20倍，不再需要排隊(duì)等候刷卡通行；

(3)自動(dòng)讀卡比停車刷卡通行時(shí)間大大減少，從而有效地節(jié)省了車主時(shí)間、減少了油耗和尾氣排放；

(4)自動(dòng)讀卡方式可有效的避免刷卡停車可能造成的刮碰事件，車主不用小心翼翼的把車?？吭谒⒖C(jī)旁，減少了車輛刮碰事件的發(fā)生；

(5)實(shí)現(xiàn)由系統(tǒng)自動(dòng)識(shí)別車輛身份，對(duì)于固定車輛自動(dòng)放行，對(duì)于臨時(shí)車輛進(jìn)行計(jì)時(shí)收費(fèi)或自動(dòng)收費(fèi)，并且可以遠(yuǎn)距離實(shí)時(shí)記錄車輛身份、資料及出入時(shí)間，供需要時(shí)查詢。

6.結(jié)束語(yǔ)

將RFID識(shí)別技術(shù)引入到智能化車庫(kù)的管理，構(gòu)建了一個(gè)車輛進(jìn)出有序、手續(xù)簡(jiǎn)便、速度快、安全防盜、管理自動(dòng)化、收費(fèi)公正合理、應(yīng)收費(fèi)用不流失以及減少管理人員的特點(diǎn)的系統(tǒng)。將遠(yuǎn)距離RFID識(shí)別技術(shù)應(yīng)用于車庫(kù)管理，繼承了以往磁卡、條形碼、接觸式ID卡、近距離感應(yīng)IC卡的所有優(yōu)點(diǎn)，代表了當(dāng)今國(guó)際流行的車庫(kù)管理的最新水平。采用高科技產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)車輛智能管理，是各企事業(yè)單位、住宅小區(qū)、公共車庫(kù)的必然選擇。

[1]曾少林.基于RFID技術(shù)的智能停車場(chǎng)控制系統(tǒng)研究[D].湘潭大學(xué),2007.

[2]郭穩(wěn)濤.基于RFID的智能停車場(chǎng)管理系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)[D].湖南大學(xué),2010.

杜銀泉（1973—），男，重慶人，大學(xué)?？?，電子工程師，現(xiàn)供職于重慶市涪陵區(qū)科技信息研究所。鐘鳴（1970—），男，重慶人，大學(xué)?？?，電子工程師，現(xiàn)供職于重慶市涪陵區(qū)永勝林場(chǎng)。