RFID在智能交通及泊车场办理中的操纵

2021-04-28 15:57:25 星创易联 80

  射频辨认手艺RFID(Radio Frequency Identification Technology)是从八十年月起走向成熟的一种非打仗式的主动辨认手艺,它经由进程射频旌旗灯号主动辨认方针工具并获得相干数据。从观点下去讲,RFID 近似于条码扫描,对条码手艺而言,它是将已编码的条形码附着于方针物并操纵公用的扫描读写器操纵光电旌旗灯号将信息由条形磁通报到扫描读写器;而RFID则操纵公用的RFID读写器及特地的可附着于方针物的RFID单位,操纵RF旌旗灯号将信息由RFID单位通报至RFID读写器。RFID单位中载有对方针物的各类相干信息,如:该方针物的称号,方针物运输肇端停止地址、直达地址及方针物颠末某一地的详细时候等,还能够或许载入诸如温度等方针。RFID单位,如标签、卡等可矫捷附着于从车辆到载货底盘的各类物品。

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  (1)、最根基的RFID体系构成:

  浏览器(Reader):读取(偶然还能够或许写入)标签信息的装备,可设想为手持式或牢固式;

  天线(Antenna):在标签和读取器间通报射频旌旗灯号。

  电子标签中普通保管有约定格式的电子数据,在现实操纵中,电子标签附着在待辨认物体的外表。读器可无打仗地读取并辨认电子标签中所保管的电子数据,从而到达主动辨认体的方针。凡是浏览器与电脑相连,所读取的标签信息被通报到电脑上停止下一步处置。(在以上根基设置装备摆设以外,还应包罗响应的操纵软件)

  标签(Tag):由耦合元件及芯片构成,每一个标签具备独一的电子编码,附着在物体上标识方针工具;每一个标签都有一个环球独一的ID号码——UID,UID是在建造芯片时放在ROM中的,没法点窜。用户数据区(DATA)是供用户寄放数据的,能够或许停止读写、笼盖、增添的操纵。读写器对标签的操纵有三类:

  辨认(Identify):读取UID;

  读取(Read):读取用户数据;

  写入(Write):写入用户数据

  (2)RFID体系的任务道理:

  RFID体系在现实操纵中,电子标签附着在待辨认物体的外表,电子标签中保管有约定格式的电子数据。浏览器可无打仗地读取并辨认电子标签中所保管的电子数据,从而到达主动辨认物体的方针。浏览器经由进程天线发送出必然频次的射频旌旗灯号,当标签进入磁场时产生感到电流从而获得能量,发送出本身编码等信息,被读取器读取并解码后送至电脑主机停止有关处置。

  (3)RFID体系的任务频次:

  凡是浏览器发送时所操纵的频次被称为RFID体系的任务频次。罕见的任务频次有低频125kHz、134.2kHz及13.56MHz等等。低频体系普通指其任务频次小于30MHz,典范的任务频次有:125KHz、225KHz、13.56M等,这些频点操纵的射频辨认体系普通都有响应的国际规范予以撑持。其根基特色是电子标签的本钱较低、标签内保管的数据量较少、浏览间隔较短、电子标签外形多样(卡状、环状、纽扣状、笔状)、浏览天线标的目标性不强等。

  高频体系普通指其任务频次大于400MHz, 典范的任务频段有:915MHz、2.45GHz、5.8GHz等。高频体系在这些频段上也有浩繁的国际规范予以撑持。高频体系的根基特色是电子标签及浏览器本钱均较高、标签内保管的数据量较大、浏览间隔较远(可达几米至十几米), 顺应物体高速勾当机能好,外形普通为卡状,浏览天线及电子标签天线均有较强的标的目标性。

  (4)RFID标签范例

  RFID标签分为主动标签(Passive tags)和主动标签(Active tags)两种。主动标签本身带有电池供电,读/写间隔较远时体积较大,与主动标签比拟本钱更高,也称为有源标签, 普通具备较远的浏览间隔,缺乏的地方是电池不能久长操纵,能量耗尽后需改换电池。

  无源电子标签在领受到浏览器(读出装配)发出的微波旌旗灯号后,将局部微波能量转化为直流电供本身任务,普通可做到免掩护,本钱很低并具备很长的操纵寿命,比主动标签更小也更轻,读写间隔则较近,也称为无源标签。比拟有源体系,无源体系在浏览间隔及顺应物体勾当速率方面略无限定。

  按照存储的信息是不是被改写,标签也被分为只读式标签(read only)和可读写标签(read and write) 只读式标签内的信息在集成电路出产时行将信息写入,今后不能点窜,只能被特地装备读取;可读写标签将保管的信息写入其内部的存贮区,须要改写时也能够或许接纳特地的编程或写入装备擦写。普通将信息写入电子标签所破费的时候弘远于读取电子标签信息所破费的时候,写入所破费的时候为秒级,浏览破费的时候为毫秒级。

  3、RFID手艺特色及上风

  RFID是一项易于操控,简略适用且出格合适用于主动化节制的矫捷性操纵手艺,辨认任务不必野生干涉干与,它既可撑持只读任务形式也可撑持读写任务形式,且无需打仗或对准;可自在任务在各类卑劣环境下:短间隔射频产物不怕油渍、尘埃净化等卑劣的环境,能够或许替换条码,比方用在工场的流水线上跟踪物体;长距射频产物多用于交通上,辨认间隔可达几十米,如主动免费或辨认车辆身份等。其所具备的怪异优胜性是别的辨认手艺没法企及的。首要有以下几个方面:

  读取便利快速:数据的读取无需光源,乃至能够或许透过外包装来停止。有用辨认间隔更大,接纳自带电池的主动标签时,有用辨认间隔可到达30米以上;

  辨认速率快:标签一进入磁场,解读器就能够或许立即读取此中的信息,并且能够或许同时处置多个标签,完成批量辨认;

  数据容量大:数据容量最大的二维条形码(PDF417),最多也只能存储2725个数字;若包罗字母,存储量则会更少;RFID标签则能够或许按照用户的须要扩大到数十K;

  操纵寿命长,操纵规模广:其无线电通讯体例,使其能够或许操纵于粉尘、油污等高净化环境和喷射性环境,并且其封锁式包装使得其寿命大大跨越印刷的条形码;

  标签数据可静态变动:操纵编程器能够或许向写入数据,从而付与RFID标签交互式便携数据文件的功效,并且写入时候比拟打印条形码更少;

  更好的宁静性:不只能够或许嵌入或附着在差别外形、范例的产物上,并且能够或许为标签数据的读写设置暗码掩护,从而具备更高的宁静性;

  静态实时通讯:标签以与每秒50~100次的频次与解读器停止通讯,以是只需RFID标签所附着的物体呈此刻解读器的有用辨认规模内,就能够或许对其地位停止静态的追踪和监控。

  二、  RFID手艺在智能交通范畴的操纵

  现今跟着社会经济的成长,都会化历程加速,生齿敏捷向都会迁徙堆积。生齿、车辆数目不时的增添,可是无限的可用地盘和经济因素的限定却使得都会途径扩建增容无限,是以不可避免的带来一系列的交通题目。现今天下各地的大中都会无不存在着交通题目标搅扰。交通拥挤使得人们天天将大批可贵的时候耗损在路上、车中,同时也致使贸易车辆在交通运输中耽搁,增添了运输本钱。交通变乱率也不时回升,每一年都会带来庞杂的职员伤亡和经济丧失。据美国有关局部展望,到2020年,美国因交通变乱构成的经济丧失每一年将会跨越1500亿美圆,而日本东京今朝因交通拥挤每一年构成的经济丧失为1230亿美圆。为处置日趋严峻的交通题目,列国当局接纳各类办法,如对汽车课以重税限定汽车的数目,实行交通管束等来增强办理。可是在做过各类测验考试,破费了庞杂的办理本钱后,交通状态仍然难有底子改变。

  人们慢慢熟悉到交通体系是一个庞杂的综合性体系,零丁从途径或车辆的角度来斟酌,都将很难处置交通题目,必须把车辆和途径综合起来,斟酌若安在无限的途径资本前提下,进步途径资本的操纵率,这才是处置题目标关头。同时自上世纪前期以来信息手艺的迅猛成长和遍及操纵也赐与上的处置思绪供给了有用的手艺手腕撑持。在如许的背景下,智能交通的观点操纵而生,成为研讨操纵的热门。

  所谓的智能交通体系是指将进步前辈的信息手艺、电子通讯手艺、主动节制手艺、计较机手艺和搜集手艺等无机地操纵于全部交通运输办理体系而成立起的一种实时、切确、高效的交通运输综合办理和节制体系。它是由多少子体系所构成的,经由进程体系集成将途径、驾驶员和车辆无机地连系在一路,增强三者之间的接洽。借助于体系的智能手艺将各类交通体例的信息及途径状态停止挂号、搜集、阐发,并经由进程长途通讯和信息手艺,将这些信息实时供给给须要的人们,以增强行车宁静,削减行车时候,并指点行车线路。同时办理职员经由进程收罗车辆、驾驶员和途径的实时信息来进步其办理效力,以到达充实操纵交通资本的方针。

  RFID作为一种新兴的主动辨认手艺,因为具备远间隔辨认、可存储照顾较多的信息、读取速率快、可操纵规模广等长处,很是合适在智能交通和泊车办理方面操纵。今朝RFID已在交通范畴起头慢慢胜利推行操纵,并且获得了杰出的社会和经济效益,其操纵远景为业内助士分歧看好。在智能交通范畴,RFID首要操纵在以下方面:

  (1)、电子不泊车免费(ETC)

  电子不泊车免费体系(Electronic Toll Collection,简称ETC)是一种用于公路、大桥和地道的电子主动免费体系。它操纵RFID 手艺,经由进程路侧天线与车载电子标签之间的公用短程通讯,在不须要司机泊车和其余免费职员接纳任何操纵的环境下,主动完成免费处置全进程。不泊车免费触及交通根本举措办法投资的收受接管,又是减缓免费站交通梗塞的有用手腕,并且在操纵中免费卡的用量又很大,是以各个国度都优先投入不泊车免费体系操纵体系的开辟,并且主动推行,今朝在西欧操纵已比拟成熟,遍及,我国也已在广东、四川等地的高速公路上投入操纵。经由进程操纵不泊车免费体系能够或许进步经由进程效力,避免免费站交通“瓶颈”的产生,同时经由进程RFID手艺完成无报酬干涉干与的免费,有用地停止了偷逃过路费,免费职员玩忽职守、循私做弊等行动,同时下降免费站的办理本钱,更快地发出根本举措办法的投资。

  (2)海关船埠电子车牌体系(EVI) :

  数目庞杂的货色在口岸船埠及海关的装卸、收支港、通关,相称大的局部是用车辆作为运输的手腕。是以在口岸船埠及海关来往的车辆浩繁,且能够属于海关、船公司、船代公司、货代公司、港务局、集装箱场站等差别行业的差别单位,若是不接纳统一的办法很难调剂办理,给通关及货色的流转带来很大的坚苦。接纳RFID手艺来完成的电子车牌办理体系能有用的处置这一题目。

  该体系经由进程对来往的车辆统一办理挂号、发放车载电子标签,并在关头的收支监控点安顿RFID识读装备,能够或许使装置电子车牌的羁系车辆在经由进程监控通道时,能够或许被辨认体系切确实时的辨认,以完成车辆数据收罗的请求。同时接纳无线通讯等信息手艺将收罗到的车辆信息提交办理体系,来完成车辆身份简直认、和查问和统计,调剂等功效。经由进程操纵海关船埠电子车牌体系能够或许有用进步海关车辆通行才能,实时统计监测车辆信息,避免误检、漏检,进步通关效力,同时能够或许禁止构造盗窃、冲击私运等行动。

  (3)、都会交通调剂办理体系(TMS):

  车辆调剂办理体系是智能交通体系的焦点构成局部,接纳进步前辈的信息通讯手艺,搜集途径交通的静态、静态信息,并停止实时地阐发,并按照阐发成果支配车辆的行驶线路,出行时候,以到达充实操纵无限的交通资本,进步车辆的操纵效力,同时也能够或许领会车辆运转环境,增强车辆的办理。

  RFID手艺能够或许作为交通调剂体系信息收罗的有用手腕,在交通调剂办理体系中得以操纵。比方操纵将RFID操纵于公交车场办理体系,能够或许完成公交车收支站,信息主动、切确、远间隔、不泊车收罗,使公交调剂体系切确把握公交泊车场公交车收支的实时静态信息。经由进程实行该体系可有用进步公交车的办理程度,对收罗的数据操纵计较机停止研讨阐发,能够或许把握车辆操纵纪律,根绝车辆办理中存在的缝隙,完成公交车辆的智能化办理,晋升都会抽象。同时接纳RFID作为手艺手腕具备很高的经济性,与环球卫星定位体系(GPS)等手艺比拟具备装置便利、顺应性强、本钱低,车辆无需革新等特色。同时一些地域和都会也起头将RFID操纵于渣滓运输车辆、风险品运输车辆等特别办事车辆的调剂和办理。经由进程在车上安顿电子标签,在特定路段的监控点安排识读装备来监控车辆是不是按照划定的线路行驶、在有泄露等环境呈现时实时发明变乱车辆。

  (4)、电子注册办理(EVR):

  车辆的注册挂号和派司办理一向以来都是交通办理局部的办理重点也是难点地点,黑车、假派司等题目一直都不获得肃除。可是新手艺或许会变得简略,接纳RFID手艺完成车辆电子注册办理体系便是有用处置这一题目标体例之一。车辆注册挂号后加载RFID电子车牌,因为每一个标签都有一个环球独一的ID号码——UID,UID是在建造芯片时放在ROM中的,没法点窜,以是能够或许完成防伪功效。同时标签能够或许被远间隔辨认,无需泊车及以为干涉干与就能够或许监查,是以能够或许规范车辆办理手腕,增强对车辆的监查力度,完成车辆年检的智能化办理,增强对不法车辆的冲击力度。此刻该体系已在军车等方面获得操纵,获得了杰出的社会和经济效益。

  (5)、基于RFID的车辆智能称重体系

  经由进程将称重体系和远间隔RFID主动辨认手艺连系能够或许完成基于车辆的智能称重体系。该体系在原有称重办理体系上附加了接纳远间隔RFID主动辨认完成的对称重车辆的主动辨认功效,并将主动收罗到的称重车辆信息归并到称重办理体系中。操纵智能称重办理体系可进步称重效力,削减车辆在待检处的逗留期待,同时经由进程车号主动辨认和切确计量可有用地避免了报酬作弊给带来的经济丧失。另外,体系实行后还大大下降了任务职员的休息强度和野生称重的失误率。是以基于RFID的车辆智能称重体系完成了辨认、计量、监控的完善连系。该体系能够或许矫捷操纵到交通运输的良多方面,如在高速路口主动称重以办理超载,在船埠等物质集散地能够或许加速车辆计重速率,削减拥挤等,具备庞杂的操纵代价。

  三、操纵RFID完成的泊车办理

  都会经济和汽车产业的敏捷成长,都会汽车特别是私人车的数目激增,庞杂的车流进入都会家庭。可是因为泊车场及泊车举措办法扶植滞后等缘由,泊车难、泊车办理难的题目也随之而来,特别是在一些高级社区、企业、当局机构抵触更是日趋凸起,泊车办理缝隙百出,车主与物业等泊车办理方胶葛不时。接纳无线射频辨认RFID手艺连系图象数字处置、主动节制的智能泊车场办理体系能够或许有用处置上述泊车办理题目。

  体系特色

  智能称车场体系能有用、切确、智能的对收支泊车场的体系车辆(装有电子车牌的车辆)和非体系车辆(未装有电子车牌的车辆)的数据信息辨认、收罗、记实并按需上传,处置,并在须要时能够或许经由进程响应的野生干涉干与停止补充,以避免非一般事务(非体系车收支时)的影响,确保门禁体系有高效的车辆智能放行才能,另外经由进程准确设想、装置,仅需用统一个频点就能够或许在很多车道上同时完成车辆不泊车通行而互不搅扰。

  RFID操纵于泊车办理首要有以下关头手艺:车载电子标签;车道微波天线;免费车道节制器;公用短程通讯DSRC

  当该车辆驶入/出门禁天线通讯区时,天线以微波通讯的体例与电子辨认卡停止双向数据互换,从电子车卡上读取车辆的相干信息,在司机卡上读取司机的相干信息,主动辨认电子车卡和司机卡并鉴定车卡是不是有用和司机卡的正当性,车道节制电脑显现与该电子车卡和司机卡逐一对应的车商标码及驾驶员等材料信息;车道节制电脑主动将经由进程时候、车辆和驾驶员的有关信息存入数据库中,车道节制电脑按照读到的数据停止鉴定以下:1、一般卡:当读到的车商标和司机卡都是正当的,勾当门主动翻开,车辆分开线圈1后,勾当门主动封闭;2、未受权卡:当读到的车卡或司机卡是未受权的,体系报警并抓拍保管图片,勾当门闸不开启;3、无卡车:当车辆触发线圈2时,体系不读到车卡和司机卡时,体系鉴定为无卡车,体系报警并抓拍保管图片,勾当门不开启;4、不法卡:非本单位卡片,虽被读卡器读出数据,但不是本单位,体系报警并抓拍保管图片,勾当门不开启。

  操纵该体系能够或许完成车辆主动辨认和信息化办理,进步车辆的通行效力和宁静性,并统计车辆收支数据,便利办理职员停止调剂,加重办理职员的休息强度,并且有用避免免费缝隙。泊车场智能办理体系将是智能大厦或智能室第小区一般经营的须要前提,对小区的古代化文化扶植,不变地节制、办理车辆收支,公道严酷地停止免费,保障寄放车辆的宁静等,阐扬了很大的感化。将来的泊车场将加倍大型化、庞杂化、智能化,体系办理也将更开放、更矫捷,将泊车场办理体系归入楼宇主动化体系,构成一个计较机办理信息体系,使小区的综合办理获得周全的进步。