喻梅

【摘要】射頻識(shí)別技術(shù)RFID是一種成熟的非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，它被應(yīng)用在現(xiàn)代智能車(chē)輛管理、智能道路管理系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)雜的交通智能化管理。

【關(guān)鍵詞】RFID 標(biāo)簽 閱讀器 智能交通

一、什么是RFID

射頻識(shí)別技術(shù)RFID（Radio Frequency Identification Technology）是從上世紀(jì)八十年代起走向成熟的一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，它通過(guò)射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)。

二、RFID的工作原理

標(biāo)簽進(jìn)入磁場(chǎng)后，如果接收到閱讀器發(fā)出的特殊射頻信號(hào)，就能憑借感應(yīng)電流所獲得的能量發(fā)送出存儲(chǔ)在芯片中的產(chǎn)品信息（即Passive Tag，無(wú)源標(biāo)簽或被動(dòng)標(biāo)簽），或者主動(dòng)發(fā)送某頻率的信號(hào)（即Active Tag，有源標(biāo)簽或主動(dòng)標(biāo)簽），閱讀器讀取信息并解碼后，送至中央信息系統(tǒng)進(jìn)行有關(guān)數(shù)據(jù)處理。

三、RFID的結(jié)構(gòu)組成

RFID組成結(jié)構(gòu)分為：①電子標(biāo)簽，由芯片和標(biāo)簽天線(xiàn)組成，通過(guò)電感偶合或電磁反向散射原理與讀寫(xiě)器進(jìn)行通信;②讀寫(xiě)器，是讀/寫(xiě)標(biāo)簽信息的設(shè)備，作為數(shù)據(jù)采集的終端，讀寫(xiě)器還需要與中間件進(jìn)行數(shù)據(jù)交換;③天線(xiàn)，是為標(biāo)簽和讀寫(xiě)器提供射頻信號(hào)空間傳播的設(shè)備;④中間件，是連接RFID設(shè)備和企業(yè)應(yīng)用程序的紐帶，也是RFID應(yīng)用系統(tǒng)的核心。平時(shí)如果使用的話(huà)一般就是要具備讀寫(xiě)器、電腦、標(biāo)簽三種就行。

四、RFID在智能交通中的應(yīng)用

RFID具有遠(yuǎn)距離識(shí)別、可存儲(chǔ)攜帶較多的信息、讀取速度快、可應(yīng)用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，非常適合在智能交通和停車(chē)管理方面使用。目前RFID已經(jīng)在交通領(lǐng)域逐步成功推廣應(yīng)用。主要應(yīng)用在以下方面：

（一）電子不停車(chē)收費(fèi)系統(tǒng)（ETC）

該系統(tǒng)主要用于公路、橋梁、隧道的電子自動(dòng)收費(fèi)。應(yīng)用RFID技術(shù)，通過(guò)路側(cè)天線(xiàn)與車(chē)載電子標(biāo)簽之間的專(zhuān)用短程通訊，在不需要司機(jī)停車(chē)和其他收費(fèi)人采取任何操作的情況下，自動(dòng)完成收費(fèi)處理全過(guò)程。不停車(chē)收費(fèi)既是回收交通基礎(chǔ)設(shè)施投入，又能緩解收費(fèi)站交通堵塞的有效手段。ETC在歐美應(yīng)用已經(jīng)比較成熟、普遍，現(xiàn)在各國(guó)都加大ETC的開(kāi)發(fā)并積極推廣?，F(xiàn)在我國(guó)也已經(jīng)在多地的調(diào)整公路上投入使用此系統(tǒng)，能過(guò)應(yīng)用不停車(chē)收費(fèi)系統(tǒng)可以提高通過(guò)效率，防止因收費(fèi)站交通不暢，同時(shí)通過(guò)RFID技術(shù)能實(shí)現(xiàn)無(wú)人為干預(yù)的收費(fèi)，有效遏制偷逃過(guò)路費(fèi)，收費(fèi)人員玩忽職守、循私舞弊等行為，同時(shí)降低收費(fèi)站的管理成本，能更快收回基礎(chǔ)設(shè)施的投資。

（二）城市交通調(diào)度管理系統(tǒng)（TMS）

城市交通調(diào)度管理是智能交通管理系統(tǒng)的核心組成部分。RFID技術(shù)則是交通調(diào)度管理系統(tǒng)中信息采集的有效手段。利用將RFID應(yīng)用于公交車(chē)場(chǎng)管理系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)公交車(chē)進(jìn)出站時(shí)信息自動(dòng)采集，不用停車(chē) ，這樣公交調(diào)度系統(tǒng)能準(zhǔn)確掌握公交停車(chē)場(chǎng)車(chē)輛進(jìn)出的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)信息。通過(guò)對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，能更合理地安排車(chē)輛，從而實(shí)現(xiàn)公交車(chē)輛的智能化管理，提升城市形象。

RFID技術(shù)手段具有很高的經(jīng)濟(jì)性，與全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPS）等技術(shù)相比具有安裝方便、適應(yīng)性強(qiáng)、成本低、車(chē)輛無(wú)需改造等特點(diǎn)。

（三）基于RFID的車(chē)輛智能稱(chēng)重系統(tǒng)

在原有稱(chēng)重管理系統(tǒng)上附加了采用遠(yuǎn)距離RFID自動(dòng)識(shí)別實(shí)現(xiàn)的對(duì)稱(chēng)重車(chē)輛的自動(dòng)識(shí)別功能，將自動(dòng)采用到的稱(chēng)重車(chē)輛的信息合并到原系統(tǒng)中。應(yīng)用了RFID技術(shù)的新的稱(chēng)重系統(tǒng)能減少車(chē)輛在待檢處的停留等待，同時(shí)通過(guò)車(chē)號(hào)自動(dòng)識(shí)別和精確計(jì)量可有效防止人為造成的經(jīng)濟(jì)損失。

（四）車(chē)輛電子注冊(cè)管理（EVR）

車(chē)輛的注冊(cè)助詞以及牌照管理一直以來(lái)都是交通管理的重點(diǎn)難點(diǎn)。黑車(chē)、掛假牌照等問(wèn)題一直是困擾交通執(zhí)法部門(mén)。而采用RFID技術(shù)，將會(huì)使這個(gè)問(wèn)題簡(jiǎn)單得以解決。車(chē)輛注冊(cè)助詞時(shí)加載RFID電子車(chē)牌，由于每個(gè)標(biāo)簽都有一個(gè)全球唯一的UID號(hào)，UID是在制作標(biāo)簽芯片時(shí)放在ROM中，無(wú)法修改的，可以實(shí)現(xiàn)防偽。由于RFID標(biāo)簽?zāi)鼙贿h(yuǎn)距離識(shí)別，無(wú)需停車(chē)及人為干預(yù)就可以監(jiān)查，因此可以規(guī)范車(chē)輛管理手段，加強(qiáng)對(duì)非法車(chē)輛的打擊。

此外，RFID技術(shù)還應(yīng)用在海關(guān)、碼頭電子車(chē)牌系統(tǒng)等很多智能交通管理系統(tǒng)中。

五、RFID在智能交通中的工作原理

智能交通管理系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的綜合性系統(tǒng)，如果單獨(dú)從道路或車(chē)輛的角度來(lái)考慮，是很難解決交通問(wèn)題的，必須把車(chē)輛和道路綜合起來(lái)全盤(pán)考慮。

基于RFID的智能交通管理系統(tǒng)的工作原理很簡(jiǎn)單，在工作系統(tǒng)過(guò)程中，閱讀器首先通過(guò)天線(xiàn)發(fā)送加密數(shù)據(jù)載波信號(hào)到機(jī)動(dòng)車(chē)上固定化的電子標(biāo)簽，也就是所謂的應(yīng)答器，應(yīng)答器的工作原理被激活，之后再將載有車(chē)輛信息的加載波信號(hào)發(fā)射出去，此時(shí)閱讀器便依序接受解讀數(shù)據(jù)，送給應(yīng)用程序做相應(yīng)的處理，完成預(yù)設(shè)的系統(tǒng)功能和自動(dòng)識(shí)別，實(shí)現(xiàn)車(chē)輛的自動(dòng)化管理。

在RFID智能交通管理系統(tǒng)中，對(duì)每輛合法注冊(cè)的機(jī)動(dòng)車(chē)輛加載RFID電子標(biāo)簽，標(biāo)簽可安裝在汽車(chē)內(nèi)部的儀表盤(pán)或固定在車(chē)輛號(hào)牌中，閱讀器的安裝可在主干道上，并且每公里設(shè)置一組天線(xiàn)安裝于門(mén)架上，閱讀器則安裝在路側(cè)，當(dāng)車(chē)輛路過(guò)時(shí)，閱讀器經(jīng)天線(xiàn)讀得通過(guò)車(chē)輛及通過(guò)的時(shí)間值等，然后通過(guò)光纖、移動(dòng)網(wǎng)的數(shù)據(jù)通信方式或短信方式傳輸?shù)叫畔⒅行?，由后端?jì)算機(jī)收集及統(tǒng)計(jì)相關(guān)車(chē)輛和車(chē)流動(dòng)態(tài)信息，經(jīng)數(shù)據(jù)分析處理后，可作為交通疏導(dǎo)決策的依據(jù)，并實(shí)時(shí)調(diào)整該路段信號(hào)燈或可變標(biāo)志，對(duì)外發(fā)布相關(guān)交通信息。