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RFID车辆智能管理系统方案

一、RFID在车辆交通管理中的应用需求:

1、特殊车辆的监管要求。比如,客货运车辆的管理,尤其是渣土车的管理,由于车牌严重污损,有些素质不高的司机常常违章行驶,甚至肇事逃逸。

2、治安管理的要求。比如,出现刑事案件或车辆被盗枪等,需要及时排查和跟踪有关人员和车辆。

3、路桥收费的要求。目前路桥都是采用现用现付的方式收费,但当车流量很大时,这种停车收费的方式社会成本很高。

4、城市核心区车辆拥堵的要求。公交优先RFID智能信号灯系统中,动态车流量检测的要求。还有高速公路网络复杂时如何识别车辆行驶路径的问题。

5、门禁控制的要求。比如,某单位或小区内常住车辆和临时车辆进出管理的要求。

6、车辆管理部门的要求。比如,逾期未年检的车辆,未缴纳强制保险的车辆等。

目前在车辆交通管理中采用的是视频采集加模式识别的方法,但由于视频质量的好坏受环境光线影响,尤其是夜间和雨雪天气,会严重影响识别的效果。针对目前使用的方法中存在的问题和需求进行分析,我司制定的RFID车辆智能管理系统能够适应各种情况下快速、准确地识别所监控的车辆的身份。

二、RFID技术介绍

RFID技术是一种无线射频识别技术,RFID系统由电子标签、读写器和天线组成。

从电子标签是否带有电源供电来分,RFID分为有源系统和无源系统;从所使用的无线电波的工作频率来分,可以分为低频(130KHz)、高频(13.56MHz)、超高频(900MHz)和微波(2.4GHz)频段。

有源RFID的优势是识别距离远、读写器功率小,缺点是成本高、需维护、远距离识别时定向性差;无源RFID的优势是成本低、免维护、远距离识别时定向性好,缺点是距离近、读写器功率大。

综合多方面的因素,包括识别距离、识别方向性、综合成本、可维护性、安装方便性等,选择超高频无源RFID系统作为大范围车辆管理用是最合适的。

1、RFID电子标签的要求

汽车玻璃贴电子标签

(1)要保证标签内ID号的唯一性。

(2)保证最高车速时和多车道、多车型、自由流情况下所有车辆的能够可靠读取数据(可靠识别)。

(3)从车外看,标签颜色和安装位置醒目,便于和视频识别配合。安装后,不影响驾驶安全,不影响车辆性能。不易受车内人为阻挡和干扰,从而影响读取性能。

2、RFID读写器的要求

(1)留有多种传感器接口,适应不同环境的需要。

(2)读写标签的可靠性距离留有40%以上的余量,以抗击不可知的环境干扰。

(3)能够满足单向四车道高速公路自由流可靠读取的要求。

(4)具有故障自动诊断和服务等级控制功能,以便在某些情况下保证基本读取功能。

(5)具备远程控制和软件升级功能。

3、RFID天线的要求

天线是信号收发的载体,它的性能好坏直接影响最终效果。从技术指标来说,主要有增益、半功率角和电压驻波比等。

4、RFID空中接口协议的选择

目前,在国际上900MHz无源RFID系统主要有三种空中接口协议,分别是ISO-18000-6B,ISO-18000-6C和IPX。

(1)ISO-18000-6B协议标签有唯一ID号,芯片出厂时写好无法修改,读取ID号效率最高,但它的标签数据上传速率只有40Kbps,效率低。

(2)ISO-18000-6C协议是在EPC C1G2基础上提出来的,它的存储区分为EPC(产品电子编码)区、TID(标签ID区)、PASSWORD(密码区)和用户区(有些厂家的芯片没有此区)。其中,TID区是芯片出厂时写好的,其它都是后写的,它读取EPC区效率最高,它的标签数据上传速率为40——640Kbps,是可变的,根据读写器的处理能力确定,效率较高。

(3)IPX协议和上述两种协议有很大的区别在于它是采用TTF(ITF)方式,而前面两种协议都是RTF方式。它的优势是在单个标签的情况下读取速度非常快。它有不同速度的版本,有唯一ID号,也有用户区。

三种协议中6C协议综合性能最好,但由于EPC码是可以现场写的,所以容易被复制,如果是向芯片厂家定制一种私有协议,成本较高,如果是大范围应用的话还是可以考虑的。如果选用6B协议,则可以满足所有门禁和车道中间有隔离的各种收费需求,但很难满足多车道自由流的应用;如果选用IPX协议,其优势是适合高速路段车流量不是很大的情况,而在多车道大流量的情况下其碰撞解决机制的能力难以满足要求。

5、RFID与视频技术的配合

由于大范围应用RFID技术来解决车辆管理问题是需要很长一段实施期的,也就是说,在很长时间内有没安装电子标签的车辆会同时存在的,同时也是为了在出现问题时便于人工识别,一般在设置RFID系统采集车辆信息的地方都要配置相应的视频采集设备作为补充。

三、车辆RFID智能管理系统组成

系统主要由数据采集系统(RFID读写器、天线、RFID电子标签)、数据传输系统(3G网络路由器、无线HUB、工控电脑等)、基于B/S架构的后台管理软件及数据库系统等组成。

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