空軍空降兵學(xué)院 羅章華

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在車(chē)輛管理中的運(yùn)用

空軍空降兵學(xué)院 羅章華

本文針對(duì)目前某些公務(wù)車(chē)輛較多的單位在車(chē)輛管理與調(diào)度工作中重復(fù)性事務(wù)多造成車(chē)管部門(mén)的工作繁雜、效率低下等問(wèn)題，提出基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的車(chē)輛監(jiān)控與管理系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)對(duì)車(chē)輛的自動(dòng)識(shí)別、遠(yuǎn)程調(diào)度與運(yùn)行監(jiān)控，以及進(jìn)行路線引導(dǎo)、行車(chē)提醒等遠(yuǎn)程信息服務(wù)。提高車(chē)管部門(mén)的工作效率以及對(duì)車(chē)輛的監(jiān)管效果；并提供相關(guān)遠(yuǎn)程信息服務(wù)從而拓展車(chē)管部門(mén)的管理職能，提升車(chē)管業(yè)務(wù)的管理質(zhì)量，為公務(wù)車(chē)輛安全、高效的執(zhí)行車(chē)輛保障任務(wù)提供技術(shù)支撐。

物聯(lián)網(wǎng)；射頻識(shí)別技術(shù)；車(chē)輛監(jiān)管

1.引言

隨著汽車(chē)工業(yè)的快速發(fā)展，以及人們工作、生活節(jié)奏的加快，汽車(chē)已成為人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢苫蛉钡慕煌üぞ?，單位公?wù)車(chē)輛的使用日趨頻繁，隨之而來(lái)的是對(duì)車(chē)輛管理部門(mén)車(chē)管工作要求的日益提高。如何利用現(xiàn)代信息技術(shù)，提升車(chē)輛管理效率與調(diào)度水平成為車(chē)管工作目前亟需解決的問(wèn)題。

基于射頻識(shí)別的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可在“物”—“物”間進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，輕松實(shí)現(xiàn)信息交互與共享[1][2]，實(shí)現(xiàn)對(duì)“物體”的識(shí)別、定位、監(jiān)測(cè)、管理等功能。為此，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)運(yùn)用到車(chē)輛管理中，可將車(chē)管部門(mén)從繁雜、重復(fù)的日常車(chē)輛管理事務(wù)中進(jìn)行解脫，輕松實(shí)現(xiàn)車(chē)輛的調(diào)度與監(jiān)管。國(guó)內(nèi)外學(xué)者在這些方面開(kāi)展了大量的研究，文獻(xiàn)[3]基于UHF RFID技術(shù)設(shè)計(jì)了小區(qū)車(chē)輛門(mén)禁系統(tǒng)，對(duì)進(jìn)出車(chē)輛設(shè)定電子標(biāo)簽，并結(jié)合計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，通過(guò)電子標(biāo)簽讀寫(xiě)器對(duì)車(chē)輛進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別，實(shí)現(xiàn)對(duì)進(jìn)出車(chē)輛快速、高效的管理，既提高了管理效率也加快了車(chē)輛的通行速度；文獻(xiàn)[4]融合GPS定位技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及GPRS移動(dòng)通訊等技術(shù)，設(shè)計(jì)了一種智能車(chē)輛管理系統(tǒng)，并對(duì)系統(tǒng)的軟件功能、總體架構(gòu)以及硬件實(shí)現(xiàn)等進(jìn)行了詳細(xì)介紹，經(jīng)試驗(yàn)整個(gè)系統(tǒng)具有良好的應(yīng)用效果。文獻(xiàn)[5]采用感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層等三層式的架構(gòu)思想，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)智能停車(chē)管理系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。文獻(xiàn)[6]結(jié)合PFID技術(shù)、GPS定位技術(shù)等物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)技術(shù)對(duì)智能車(chē)輛管理系統(tǒng)中車(chē)輛信息交互與車(chē)輛監(jiān)管等功能進(jìn)行了設(shè)計(jì)。以上研究大多從原理結(jié)構(gòu)方面對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的運(yùn)用進(jìn)行了介紹，缺乏較為具體、詳細(xì)的功能設(shè)計(jì)。為此，本文針對(duì)某公司公務(wù)車(chē)輛管理系統(tǒng)中基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的車(chē)輛管理系統(tǒng)進(jìn)行介紹。

2.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)是一種全新的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)概念，是“互聯(lián)網(wǎng)”應(yīng)用的延伸，將網(wǎng)絡(luò)的概念從用戶端擴(kuò)展到任何的物體與物體之間，通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)物體之間的信息傳輸和交換。物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)技術(shù)主要包括：射頻識(shí)別技術(shù)、定位技術(shù)、傳感器檢測(cè)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等。

2.1 射頻識(shí)別技術(shù)

射頻識(shí)別技術(shù)（Radio Frequency Identification RFID），是一種通過(guò)非接觸方式進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別的技術(shù)，利用射頻信號(hào)及其空間耦合和傳輸特性對(duì)靜止或移動(dòng)的物體進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別。射頻識(shí)別系統(tǒng)硬件通常由射頻標(biāo)簽（也稱(chēng)電子標(biāo)簽）、讀寫(xiě)器及其天線和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)等組成。射頻識(shí)別系統(tǒng)根據(jù)電子標(biāo)簽信號(hào)種類(lèi)可分為有源和無(wú)源兩種，通常有源標(biāo)簽比無(wú)源標(biāo)簽的傳輸距離要遠(yuǎn)，且識(shí)別效果要好。但因有源標(biāo)簽需要安裝電源，限制了其使用的便利性。

2.2 定位技術(shù)

目前，應(yīng)用最廣泛的定位是采用全球定位系統(tǒng)（GPS Global Positioning System）進(jìn)行定位。全球定位系統(tǒng)是由對(duì)整個(gè)地球進(jìn)行覆蓋的24顆衛(wèi)星所組成的一套衛(wèi)星定位系統(tǒng)。該定位系統(tǒng)可以保證任意時(shí)刻在地球任意位置都可同時(shí)觀測(cè)到4顆衛(wèi)星，保證衛(wèi)星可采集到定位設(shè)備的經(jīng)緯度與海拔高度，從而實(shí)現(xiàn)定位、導(dǎo)航等功能。物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)通過(guò)定位技術(shù)可對(duì)獲取物體的精確位置，從而實(shí)現(xiàn)與提供與位置有關(guān)的服務(wù)。同時(shí)，位置信息所帶來(lái)的信息安全和隱私保護(hù)也日益成為人們所關(guān)注的問(wèn)題。為此，我國(guó)自主研發(fā)的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)現(xiàn)已逐步應(yīng)用到各相關(guān)領(lǐng)域。

2.3 傳感檢測(cè)技術(shù)

傳感檢測(cè)技術(shù)是通過(guò)傳感裝置（也稱(chēng)為換能器）對(duì)所測(cè)物體能感受到的信息進(jìn)行獲取，并按一定規(guī)律將所測(cè)信息變換為電信號(hào)或其他可用形式進(jìn)行信息輸出，以滿足對(duì)信息進(jìn)行處理、傳輸、存儲(chǔ)、顯示、控制等功能的一種多學(xué)科交叉的工程技術(shù)。傳感與檢測(cè)技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)中數(shù)據(jù)與物理實(shí)體的基礎(chǔ)，沒(méi)有傳感技術(shù)就無(wú)法對(duì)物體的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行采集，也就無(wú)法對(duì)物體的特征數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸與管理。為此，各類(lèi)傳感器的大規(guī)模部署與應(yīng)用是構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)的基本條件。

3.基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能車(chē)輛管理系統(tǒng)

3.1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

本著實(shí)用與易于實(shí)現(xiàn)的原則，對(duì)基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能車(chē)輛管理系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖1所示。

圖1 一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的車(chē)輛管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

圖1所示智能車(chē)輛管理系統(tǒng)主要由基于射頻識(shí)別技術(shù)的車(chē)輛識(shí)別模塊與基于信息技術(shù)與的車(chē)輛監(jiān)控與管理模塊組成。車(chē)輛識(shí)別模塊主要由安裝于車(chē)輛上的電子標(biāo)簽、安裝于進(jìn)出閘口的電子標(biāo)簽讀寫(xiě)器組成；車(chē)輛監(jiān)控與管理模塊由GPS定位設(shè)備和安裝有數(shù)據(jù)管理與數(shù)據(jù)服務(wù)的智能管理軟件的上位機(jī)組成，車(chē)輛位置信息由GPS定位設(shè)備獲取后經(jīng)GPRS移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)上傳至車(chē)輛管理系統(tǒng)。

3.2 基于射頻識(shí)別技術(shù)的車(chē)輛識(shí)別系統(tǒng)

該模塊的核心設(shè)備為電子標(biāo)簽與讀寫(xiě)器。電子標(biāo)簽，用于對(duì)所需管理車(chē)輛身份信息等數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)；讀寫(xiě)器則為具有對(duì)電子標(biāo)簽的數(shù)據(jù)進(jìn)行讀寫(xiě)功能的器件?；谏漕l識(shí)別的車(chē)輛識(shí)別技術(shù)，由讀寫(xiě)器通過(guò)天線與電子標(biāo)簽進(jìn)行無(wú)線通信，在不相互接觸的條件下對(duì)安裝于車(chē)輛上的電子標(biāo)簽進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別與判斷，實(shí)現(xiàn)對(duì)電子標(biāo)簽中數(shù)據(jù)的讀寫(xiě)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)行進(jìn)中的車(chē)輛進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別與數(shù)據(jù)管理。

3.3 車(chē)輛監(jiān)控與管理模塊

該模塊主要由車(chē)輛定位設(shè)備、管理系統(tǒng)主機(jī)以及相應(yīng)數(shù)據(jù)接口組成。該模塊的功能是通過(guò)定位設(shè)備與移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)對(duì)車(chē)輛運(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的監(jiān)控；并結(jié)合人機(jī)接口可實(shí)現(xiàn)對(duì)車(chē)輛進(jìn)行車(chē)場(chǎng)內(nèi)的本地調(diào)度，也可通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)對(duì)正在執(zhí)行任務(wù)的車(chē)輛進(jìn)行遠(yuǎn)程調(diào)度；借助通信網(wǎng)絡(luò)還可為車(chē)輛提供路線引導(dǎo)、道路交通狀況預(yù)報(bào)等相關(guān)信息服務(wù)，拓展車(chē)管部門(mén)有關(guān)職能，提升車(chē)管業(yè)務(wù)的管理質(zhì)量。實(shí)現(xiàn)車(chē)管部門(mén)對(duì)車(chē)輛的監(jiān)控與管理功能。為公務(wù)車(chē)輛的安全行駛與高效運(yùn)行從管理的角度提供了技術(shù)支持與保障。

4.結(jié)束語(yǔ)

借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中的射頻識(shí)別、地理信息系統(tǒng)與全球定位以及無(wú)線通信等基礎(chǔ)技術(shù)，建立車(chē)輛管理系統(tǒng)?？蔀楣珓?wù)車(chē)輛較多的單位中所需管理的車(chē)輛進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別與監(jiān)控管理，實(shí)現(xiàn)車(chē)管部門(mén)對(duì)公務(wù)車(chē)輛管理的信息化與網(wǎng)絡(luò)化。從而提高車(chē)管部門(mén)對(duì)車(chē)輛管理的工作效率，并提升管理部門(mén)對(duì)車(chē)輛進(jìn)行遠(yuǎn)程調(diào)度與遠(yuǎn)程信息服務(wù)的能力。

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