RFID在车辆智能识别管理系统的应用方案

    主要应用领域：ETC电子不停车收费、停车场及保安管理系统、海关电子车牌AVI系统、TMS智能交通管理系统、EVR电子注册车牌、电子称重系统

    一、射频识别技术(RFID，即RadioFrequency)

    Identification)是从20世纪80年代走向成熟的一项自动识别技术。它利用射频方式进行非接触式双向通信交换数据以达到识别目的。和传统的磁卡、IC卡相比，射频卡最大的优点就在于非接触，因此完成识别工作时无须人工干预，适合于实现系统的自动化且不易损坏，可识别高速运动物体并可同时识别多个射频卡，操作快捷方便。射频卡不怕油渍、灰尘污染等恶劣的环境，短距离的射频卡可以在这样的环境下替代条码，用在工厂的流水线等场合跟踪物体。长距离的产品多用于交通上，距离可达几十米，可用在自动收费或识别车辆身份等场合。

    典型的射频识别系统包括两部分：它们是射频卡、读写器。射频卡的几个主要模块集成到一块芯片中、完成与读写器通信，芯片上有内存部分用来储存识别号码或其它数据：内存容量从几个比特到几十千比特。芯片外围仅需连接天线(和电池)，可以作为人员的身份识别卡或货物的标识卡。卡封装可以有不同形式、倒如常见的信用卡的形式及小圆片的形式等。和条码、磁卡、IC卡等同期或早期的识别技术相比，射频卡具有非接触,工作距离长,适于恶劣环境,

    可识别运动目标等优点。在多数RFID系统中，读写器在一个区域内发射能量形成电磁场、区域大小取决于工作频率和天线尺寸。射频卡经过这个区域时检测到读写器的信号就开始发送储存的信息及数据。读写器发送的信号通常提供时钟信号及射频卡所需的足够能量，其中的时钟信号使数据同步，从而简化了系统的设计。读写器接收到卡的数据后、解码并进行错误校验来决定数据的有效性、然后通过RS232,RS422,RS485或无线方式将数据传送到计算机网络。简单的RFID产品就是一种非接触的IC卡、而复杂的RFID产品能和外部传感器接口连接来测量、记录不同的参数甚至与GPS系统连接来跟踪物体。

    二、在车辆生产与管理中的应用

    射频识别技术被广泛应用于汽车生产，交通运输控制管理，汽车、火车等交通监控，高速公路自动收费系统，停车场管理系统，物品管理，车辆防盗等方面。

    1.汽车装配流水线

    德国宝马汽车公司在装配流水线上应用射频卡以尽可能大量地生产用户定制的汽车。宝马汽车的生产是基于用户提出的要求式样而生产的：用户可以从上万种内部和外部选项中选定自己所需车的颜色、引擎型号还有轮胎式样等要求，这样一来，汽车装配流水线上就得装配上百种式样的宝马汽车、如果没有一个高度组织的、复杂的控制系统是很难完成这样复杂的任务的。宝马公司就在其装配流水线上配有RFID系统，他们使用可重复使用的射频卡，该射频卡上可带有详细的汽车所需的所有要求，在每个工作点处都有读写器，这样可以保证汽车在各个流水线位置处能毫不出错地完成装配任务。

    2.公路收费

    射频技术已经发展成为不停车收费系统的主流识别技术。自动车辆识别(AVI)是利用安装在车内的射频卡(又称电子标签)存贮车辆编号及相关信息，安装在车道的射频天线可与该无线电收发器通信，并对其存储内容进行读写操作，从而识别出当前通行车辆。自动车辆识别主要指工作在微波5.8GHz频段的短距离(8米～30米)通信技术。国际上在自动车辆识别领域内曾经研究和使用过的频率主要有三种：915MHz、2.45GHz、5.8GHz。从已经建成的应用系统来看，915MHz系统主要应用于北美地区，尤其是集装箱识别系统。并且，近八年以来，国际上(包括美国在内)几乎再没有新的915MHz系统应用于道路收费系统。美国自身也在逐步地将应用于智能交通领域内的自动车辆识别的标准转向5.8GHz～5.9GHz系统。

    5.8GHz专用短程通信(DSRC)系统主要应用于欧洲、亚洲及大洋洲地区。2.45GHz系统应用相对较少，没有形成主流。

    由于智能交通系统概念与工程实施在近年来引起各个国家的普遍重视，不停车收费作为其中重要的服务领域之一得到较大发展。我国的ITS服务共划分为8个服务领域、43个子服务、138种服务功能，其中电子收费共需提供6种服务功能。包括：路桥隧不停车自动收费服务、路桥隧停车自动收费服务、路侧停车自动收费服务、停车场自动收费服务、公交电子自动收费服务、交通信息有偿自动收费服务。公路不停车自动收费服务将主要依托短距离射频识别技术实现，而公交电子自动收费等服务将主要依托射频耦合IC卡技术实现。

    在不停车收费系统中，在车道上方或路侧安装有微波天线，天线连接到由天线控制器构成的读写器上。读写器通过天线向电子标签发射信号，电子标签被激活开始进行通讯。电子标签反馈回与具体车辆对应的独一无二的ID号码，用于ETC收费系统对车辆(顾客)进行身份辨析。

    现在，欧美许多高速公路自动收费口都使用这一技术。经常往来于高速公路上的车辆事先就在车上安装了射频卡，当它通过收费站时，它不需要排队等待交费，而是直接通行，因为在该收费口安装有读写器，记录了该车的通行时间和距离，公路费自动从用户账户上扣除。

    3.停车场智能化管理

    停车场管理系统采用射频读卡技术，用户持特定的感应卡进出停车场，使用感应卡读卡器来分辨停车场的用户，停车场收费，月租卡的发售及临时卡的授权均由收费电脑完成，可自动调用每一车辆的进场时存入的数据及出场时存入的数据，并自动计算出收费金额。实现真正的智能化管理。而且系统用视窗操作，中文菜单显示，使用者能轻易掌握可用此系统的操作。驾驶员无需停车，系统自动识别车辆，完成放行(禁止)、纪录等管理功能。节约进出场的时间、提高工作效率，杜绝管理费的流失。

    4.货物无线跟踪和识别

    现在更多的零担货运公司使用地面网络提高拣货和运输操作的效率。例如，Old

    5.公共交通电子车票

    射频识别系统，特别是非接触IC卡应用潜力最大的领域之一就是公共交通领域。使用非接触式IC卡作为电子车票，具有使用方便、可以缩短交易时间，降低运营成本等优势。韩国汉城在1996年就采用了这一系统。目前，北京的公交车如719、749路等公交车也都加装了电子车票收费系统，将很快投入运营。

    6.汽车防盗

    这是RFID较新的应用。由于已经开发了足够小的射频卡、能够封装到汽车钥匙当中含有特定码字的射频卡，在汽车上装有读写器。当钥匙插入到点火器中时，读写器能够辨别钥匙的身份。如果读写器接收不到射频卡发送来的，特定信号、汽车的引擎将不会发动。用这种电子验证的方法、汽车的中央计算机也就能容易的防止短路点火。目前欧洲的丰田汽车、福特汽车和Mitsubishi汽车公司、韩国汽车制造商Hyundai等在它的欧洲车型中也应用射频卡在欧洲和美国出售的汽车中用于防盗。目前全世界已经有大约数百万辆汽车装有该防盗系统。

    一种汽车防盗系统。司机自己带有一射频卡，其发射范围是在司机座椅45-55厘米以内。读写器安装在座椅的背部。当读写器读取到有效的ID号时，系统发出三身呜叫，然后汽车引擎才能启动。该防盗系统还有另一强大功能。倘若司机离开汽车并且车门敞开引擎也没有关闭的话，这时读写器就需要读取另一有效ID号，假如司机将该射频卡带离汽车，这样读写器不能读到有效ID号、则引擎会自动关闭同时会触发报警装置。同样这种射频卡也可用于家庭和办公室的防盗。

    射频卡可应用于寻找丢失的汽车。在城市的各主要街道路线处埋设RFID的天线系统，只要车辆带有射频卡，则在路过任何天线读写器时、该汽车的ID号和当时时间都将会被自动记录，并被返回到城市交通管理中心的计算机中，除了城市街道埋设天线外，警察还开动若干辆带有读写器的流动巡逻车，更加方便地监测车辆的行踪。如果车辆被盗，就将很方便快捷地被找回，在巴西的圣保罗市已经使用这样的系统。

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