張長祥

(桂林市工業(yè)和信息化委員會,廣西桂林 541001)

基于RFID技術的車輛識別系統(tǒng)

張長祥

(桂林市工業(yè)和信息化委員會,廣西桂林 541001)

RFID射頻識別是一種非接觸式的自動識別技術,由于其抗干擾能力強、速度快和傳輸距離遠等優(yōu)點,廣泛應用在無線通信領域。本文基于RFID技術設計車輛識別系統(tǒng),實現(xiàn)對過往車輛的信息采集和自動識別。

RFID技術 自動識別 車輛識別

RFID無線射頻識別，是一種利用射頻通信實現(xiàn)的非接觸式自動識別技術，它主要通過射頻信息來自動識別目標對象并采集相關的數(shù)據(jù)信息，識別過程無需人工干預，具有抗干擾能力強，速度快，傳輸距離遠等優(yōu)勢，因此，廣泛應用于交通、物流、餐飲、醫(yī)療保健等領域。隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展，汽車已成為主要的交通工具，車輛越來越多，對車輛的管理已成為一個難題。利用RFID技術，車輛進出時無需停車，可以解決其它近距離IC卡讀卡、取卡難等問題，減少停車場出入口的交通擁堵問題，加強對車輛的出入管理。

1 RFID技術分析

射頻識別即RFID(Radio Frequency IDentification)技術，是一種無線通信技術，它無需在識別系統(tǒng)與特定目標之間建立機械或光學接觸，通過無線電訊號就可以識別特定目標并讀寫相關數(shù)據(jù)。隨著RFID技術的成熟，它的應用領域越來越廣，廣泛應用在鐵路運營、身份識別、貴重品貿(mào)易、倉儲物流、工廠生產(chǎn)等領域。

RFID的技術原理是利用感應識別特定的電子標簽發(fā)出的無線電波特定頻段的能量，或由電子標簽主動發(fā)送某一頻率的信號，進行非接觸式雙向通信，完成目標識別和數(shù)據(jù)交換目的的自動識別技術，而不需要識別系統(tǒng)(一般是RFID閱讀器)與電子標簽之間建立機械或光學接觸。

RFID系統(tǒng)包括硬件和軟件兩部分。硬件主要天線、電子標簽和閱讀器組成。天線的主要作用是在標簽和閱讀器間傳遞射頻信號；閱讀器的任務是控制射頻發(fā)射信號，通過射頻收發(fā)器接收目標簽的已編碼射頻信號，從而讀取并識別電子標簽中所保存的電子數(shù)據(jù)；標簽由耦合原件和芯片組成，每個標簽具有唯一的電子編碼，并且無法修改無法仿造。軟件系統(tǒng)主要是對數(shù)據(jù)信息進行存儲和管理，控制標簽的讀寫操作，包括中間件、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)和應用軟件。

2 車輛識別系統(tǒng)的需求

車輛自動識別系統(tǒng)的功能主要是先將某一地區(qū)每臺合法車輛的基礎信息存儲于汽車電子標簽中并安裝在車內(nèi)前擋風玻璃上，然后通過該區(qū)域路網(wǎng)中建設的“基站網(wǎng)絡”對經(jīng)過各系統(tǒng)的車輛的電子標簽進行微波通信動態(tài)訪問，采集其中信息，并會同出入口信息、車道編碼、車輛類型等信息一起傳送到數(shù)據(jù)處理中心進行處理與應用。系統(tǒng)具有以下功能需求：

(1)車輛自動檢測；通過系統(tǒng)中埋在地下的環(huán)形線圈檢測器等光電非接觸檢測設備，用來感知車輛到達的時間和地點，利用車輛檢測設備輸出的來車信號，適時地控制啟動閱讀器、攝像設備、抬起或落下攔桿等。(2)自動通行控制；系統(tǒng)使用自動欄桿、交通信號燈等設備，用以讓車輛通行或禁行，控制車輛的行駛；使用LED顯示屏等數(shù)碼或大屏幕顯示設備，向司機顯示出行提示信息。(3)實時出入監(jiān)控；通過監(jiān)控軟件，加強對無標識和違規(guī)車輛的監(jiān)控，利用圖像工作站，攝錄汽車圖像，實時監(jiān)控車輛的出入情況。

3 基于RFID的車輛識別系統(tǒng)

3.1 總體方案

車輛出入識別系統(tǒng)是在每一個車輛上安裝RFID識別卡，將電子識別標簽作為車輛信息的載體，利用射頻識別設備、車輛檢測設備和PC機等硬件設備構建車輛信息采集系統(tǒng)，然后通過軟件編程實現(xiàn)硬件設備的調(diào)用和通信，采集電子識別卡上的信息，實時記錄車輛的出入信息，對過往車輛進行自動識別和信息采集，加強對車輛的出入管理?；赗FID的車輛識別系統(tǒng)主要由前端信息采集單元、車載信息單元(電子車卡和司機卡)、數(shù)據(jù)處理中心、用戶終端應用系統(tǒng)、信息傳輸系統(tǒng)組成。

3.2 硬件系統(tǒng)

基于RFID的車輛識別系統(tǒng)的硬件包括電子標簽、閱讀器和天線組成。電子標簽內(nèi)記載所標識車輛在管理部門登記在冊的合法信息，通過系統(tǒng)軟件可以對每個標簽進行授權，以鑒別該車輛是否有權通過此門。本系統(tǒng)選用的汽車電子識別標簽尺寸同普通IC卡一樣，主要由紙質面層、以聚脂薄膜為基片的印刷電路層和紙質背層三部分粘合組成。智能讀寫器主要安裝在大門出入口、車輛經(jīng)過需要監(jiān)控的交通路口，負責驅動天線發(fā)射信號或接收天線返回的信號，分析處理放置在車輛上的電子標簽數(shù)據(jù)，同時將這些數(shù)據(jù)傳送到系統(tǒng)的PC服務器中，通過系統(tǒng)軟件對進出的車輛做出迅速的識別和記錄。射頻天線用來發(fā)射無線信號激活電子標簽，同時接收電子車證反饋的無線射頻信號，并將這些信號傳送給讀寫器。系統(tǒng)選用TDJ系列定向天線，能夠保證發(fā)射天線的極化方向始終與電子標簽接收天線的極化方向一致，全面接收能量。

3.3 軟件系統(tǒng)

基于RFID的車輛識別系統(tǒng)由系統(tǒng)設置模塊、通訊模塊、卡信息管理操作、車輛出入數(shù)據(jù)監(jiān)控模塊組成，各模塊采用SQL作為數(shù)據(jù)庫。系統(tǒng)設置模塊包括登錄密碼設置、管理員密碼設置、通訊端口設置、車型設置、單位設置和退出系統(tǒng)等功能。通訊功能模塊完成控制指令的發(fā)送和實時數(shù)據(jù)接收，是車輛識別管理系統(tǒng)能實時正常工作的核心。通訊功能模塊包括停止監(jiān)控、監(jiān)控器對表、發(fā)送黑名單(禁止通行)和刪除黑名單等功能?？ㄐ畔⒐芾砟K可以進行注冊卡發(fā)卡、修改信息、報失卡、取消報失、舊卡換新和讀卡信息等操作，系統(tǒng)操作人員在發(fā)卡時經(jīng)由通信適配器讀取在RFID讀卡器上的卡片信息；每張卡通過卡號與車輛信息建立數(shù)據(jù)關聯(lián)，發(fā)卡的時候將射頻卡的卡號和車輛即車主進行綁定，并保存在計算機的數(shù)據(jù)庫里面。車輛出入數(shù)據(jù)監(jiān)控模塊對射頻信號進行自動采集，實時監(jiān)控出入的車輛狀態(tài)。當持卡車輛進出系統(tǒng)大門設置的識別區(qū)域時，其隨身攜帶的射頻卡被應用系統(tǒng)快速識別，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)自動采集電子車牌內(nèi)數(shù)據(jù)，進入系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫查詢并判斷該車輛是否為合法車輛，決定是否讓其通行。

4 結語

基于射頻識別的車輛識別系統(tǒng)能夠在車輛行駛狀態(tài)下穩(wěn)定、準確地識別汽車電子標簽上的信息，改變了傳統(tǒng)人工登記的管理模式，自動化程度高，提高了工作效率和安全性。

[1]李世杰.RFID技術綜述及其應用現(xiàn)狀[J].電子世界,2013.24.

[2]欒文利.無線射頻識別(RFID)技術的應用分析[J].黑龍江科技信息,2012.17.

張長祥(1979.10.23-),男,漢族,江西萍鄉(xiāng),大學本科學歷,研究方向：無線電通信、通信與信息系統(tǒng)。