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在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)飛速發(fā)展的今天，RFID（射頻識(shí)別）技術(shù)作為感知層的核心支柱，正深刻改變著我們對物品的追蹤與管理方式。從你手中的門禁卡，到高速公路上的ETC收費(fèi)，背后都離不開RFID電子標(biāo)簽的身影。然而，同樣是RFID標(biāo)簽，為什么有的幾厘米內(nèi)才能感應(yīng)，有的卻在百米之外就能被捕捉？這背后的核心奧秘，就在于標(biāo)簽的供電方式。

該設(shè)備核心應(yīng)用于需高效車輛通行管理的場景，典型包括： - 居民小區(qū)：實(shí)現(xiàn)業(yè)主車輛自動(dòng)放行，縮短早晚高峰排隊(duì)時(shí)長； - 商業(yè)綜合體：聯(lián)動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)完成進(jìn)出計(jì)費(fèi)，提升停車場周轉(zhuǎn)效率； - 園區(qū)/寫字樓：精準(zhǔn)區(qū)分內(nèi)外車輛，強(qiáng)化安保管理。 此外，其在暴雨、大霧等惡劣天氣或車牌污損、遮擋場景下仍能穩(wěn)定識(shí)別，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)純視覺識(shí)別的不足。

每年節(jié)假日，高速公路車流量激增，傳統(tǒng)人工收費(fèi)和ETC系統(tǒng)面臨巨大挑戰(zhàn)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2023年春節(jié)期間全國高速公路日均車流量突破6500萬輛次，ETC使用率雖已超過70%，但部分場景下仍存在識(shí)別率低、車輛排隊(duì)擁堵、跨省結(jié)算復(fù)雜等問題。如何實(shí)現(xiàn)車輛快速通行、降低運(yùn)營成本、提升用戶體驗(yàn)，成為交通管理部門和公眾關(guān)注的焦點(diǎn)。 在此背景下，基于RFID技術(shù)的智慧車輛管理系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。通過為車輛安裝RFID電子標(biāo)簽，并在高速路口部署RFID讀寫器與智能道閘聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)車輛的無感通行、精準(zhǔn)識(shí)別、秒級(jí)結(jié)算，為高速公路管理提供了一套高效、可靠的前沿解決方案。

每年節(jié)假日，高速公路車流量激增，傳統(tǒng)人工收費(fèi)和ETC系統(tǒng)面臨巨大挑戰(zhàn)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2023年春節(jié)期間全國高速公路日均車流量突破6500萬輛次，ETC使用率雖已超過70%，但部分場景下仍存在識(shí)別率低、車輛排隊(duì)擁堵、跨省結(jié)算復(fù)雜等問題。如何實(shí)現(xiàn)車輛快速通行、降低運(yùn)營成本、提升用戶體驗(yàn)，成為交通管理部門和公眾關(guān)注的焦點(diǎn)。

目前實(shí)行聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)的大力推行，車輛進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別扣費(fèi)。

RFID技術(shù)可識(shí)別高速運(yùn)動(dòng)物體并可同時(shí)識(shí)別多個(gè)標(biāo)簽，操作快捷方便。短距離射頻產(chǎn)品不怕油漬、灰塵污染等惡劣的環(huán)境，可在這樣的環(huán)境中替代條碼，例如用在工廠的流水線上跟蹤物體。長距射頻產(chǎn)品多用于交通上，識(shí)別距離可達(dá)幾十米，如自動(dòng)收費(fèi)或識(shí)別車輛身份等。

考慮到我國實(shí)施的不停車收費(fèi)系統(tǒng)采用的是雙片式車載電子標(biāo)簽，這就需要車載電子標(biāo)簽有較強(qiáng)的電源模塊為工作模塊(讀卡模塊、DSRC接收發(fā)射模塊等)工作提供足夠的電力。

RFID(射頻識(shí)別)技術(shù)有潛力成為嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的一種常見的重要組成部分。除了在庫存管理領(lǐng)域的傳統(tǒng)作用以外，RFID標(biāo)簽和高速長距離閱讀器的新進(jìn)展使嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)者能輕松納入多種特性，比如門禁、防偽、簡便支付、醫(yī)學(xué)鑒定、動(dòng)態(tài)定價(jià)、產(chǎn)品歷史、遠(yuǎn)程資產(chǎn)跟蹤。嵌入式RFID應(yīng)用一般是把閱讀器包含在產(chǎn)品或系統(tǒng)中，以便添加本地?cái)?shù)據(jù)收集特性，它們增強(qiáng)了產(chǎn)品的基本功能。如今，人們會(huì)在酒店、監(jiān)獄、醫(yī)院、零售網(wǎng)點(diǎn)、農(nóng)場、賭場、收費(fèi)公路、工廠以及多種商用和軍用車輛中發(fā)現(xiàn)嵌入式RFID應(yīng)用。隨著嵌入式系統(tǒng)開發(fā)者認(rèn)識(shí)到這種技術(shù)的價(jià)值，并且在新設(shè)計(jì)中采用它，這些非傳統(tǒng)RFID應(yīng)用將成為家常便飯。

RFID 技術(shù)是從 20 世紀(jì) 80 年代走向成熟的一項(xiàng)自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，近年來發(fā)展十分迅速。 目前，在全世界，基于 RFID 技術(shù)的電子標(biāo)簽，使用已經(jīng) 非常廣泛了，這主要取決于它的特性，RFID 標(biāo)簽可以使用在幾乎所有的物理對象上。RFID 技術(shù)在 工業(yè)自動(dòng)化，物體跟蹤，交通運(yùn)輸控制管理，防偽校園卡，電子錢包，行李標(biāo)簽，收費(fèi)系統(tǒng)，醫(yī)用裝 置，電子物品的監(jiān)控和軍事用途等方面已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。例如第二代居民身份證，使用基于 ISO/IEC4443-B 標(biāo)準(zhǔn)的 13.56 MHz 電子標(biāo)簽，該項(xiàng) 目可以說國內(nèi)乃至國際上最大的RFID 應(yīng)用的項(xiàng)目之一。

停車場管理系統(tǒng)是應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)、RFID技術(shù)、無線傳輸技術(shù)、圖像數(shù)字處理技術(shù)、自動(dòng)控制等技術(shù)通過計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、車輛感知傳輸設(shè)備、客 戶終端設(shè)備等搭建的一套對停車場車輛出入、場內(nèi)車流引導(dǎo)、車位狀態(tài)信息發(fā)布、收取停車費(fèi)等進(jìn)行管理的綜合管理平臺(tái)，通過路口發(fā)布屏、WEB、手機(jī)客戶端等 向車輛管理部門、車主做動(dòng)態(tài)信息發(fā)布，方便管理人員進(jìn)行調(diào)度，以減輕管理人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，利用收費(fèi)管理軟件，對停車費(fèi)用做有效監(jiān)管，杜絕私停逃費(fèi)和欠費(fèi)現(xiàn) 象，有效防止收費(fèi)漏洞;同時(shí)系統(tǒng)通過實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)采集及與交警數(shù)據(jù)的對接，可實(shí)現(xiàn)有關(guān)的交通、違章提醒便民服務(wù)及與公安交警聯(lián)網(wǎng)報(bào)警。

經(jīng)過長期和廣泛的研究，各發(fā)達(dá)國家已從主要依靠修建更多的公路，擴(kuò)大路網(wǎng)規(guī)模來解決不斷增長的交通需求，轉(zhuǎn)移到用高科技技術(shù)來改造現(xiàn)有公路運(yùn)輸系統(tǒng)及管理體系，從而達(dá)到大幅度提高路網(wǎng)通行能力和服務(wù)質(zhì)量的目的。ETC電子不停車收費(fèi)系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，ETC特別適于在高速公路或交通繁忙的橋隧環(huán)境下采用。ETC系統(tǒng)不僅極大的改善了路上密集車輛所造成的環(huán)境污染，減少車輛阻塞現(xiàn)象，行車更加安全，而且大大提高過路橋收費(fèi)的通行效率。

隨著我國車輛保有量的不斷增加，高速公路目前采用的半自動(dòng)收費(fèi)(MTC)方式造成嚴(yán)重的交通擁擠，尤其在交通流高峰期，解決問題的根本途徑是采用電子收費(fèi)。但由于我國高速公路實(shí)行聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)，大量路網(wǎng)連接又造成多路徑問題，即車輛從路網(wǎng)內(nèi)的甲地行駛到乙地往往存在多條可選路徑，這樣就產(chǎn)生二義性路徑識(shí)別問題。在高速公路聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)環(huán)境下采用電子收費(fèi)首先要解決二義性路徑行駛問題，即車輛按照哪一個(gè)行駛路線標(biāo)準(zhǔn)收取通行費(fèi)。

介紹了無線射頻識(shí)別和電子不停車收費(fèi)的基本概念、工作原理及相關(guān)技術(shù)。分析了當(dāng)前車庫門禁系統(tǒng)和樓宇門禁系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中存在的問題。借鑒高速公路電子不停車收費(fèi)系統(tǒng)的成熟應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，將該電子不停車收費(fèi)系統(tǒng)應(yīng)用到當(dāng)前車庫門禁系統(tǒng)和樓宇門禁系統(tǒng)中，以實(shí)現(xiàn)門禁系統(tǒng)的智能化和高效化。

RFID技術(shù)在工業(yè)自動(dòng)化，物體跟蹤，交通運(yùn)輸控制管理，防偽校園卡，電子錢包，行李標(biāo)簽，收費(fèi)系統(tǒng)，醫(yī)用裝置，電子物品的監(jiān)控和軍事用途等方面已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。例如第二代居民身份證，使用基于ISO/IEC4443-B標(biāo)準(zhǔn)的13.56MHz電子標(biāo)簽，該項(xiàng)目可以說國內(nèi)乃至國際上最大的RFID應(yīng)用的項(xiàng)目之一。

RFID射頻識(shí)別是非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，它通過射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，識(shí)別工作無須人工干預(yù)，可工作于各種惡劣環(huán)境。隨著芯片和電子技術(shù)的提高，RFID技術(shù)在許多領(lǐng)域都得到實(shí)際應(yīng)用，包括生產(chǎn)自動(dòng)化、門禁、公路收費(fèi)、停車場管理、身份識(shí)別、貨物跟蹤等。

基于GB/T 20851-2007的專用短程通信(DSRC: Dedicated Short Range Communication)技術(shù)和基于ISO 18000-6B與ISO 18000-6C的無線射頻識(shí)別(RFID: Radio Frequency Identification)技術(shù)在智能交通車輛標(biāo)識(shí)和車路通信領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，如基于DSRC的高速公路ETC系統(tǒng)和城市停車場車輛出入收費(fèi)與管理系統(tǒng)，基于RFID的停車場車輛出入管理系統(tǒng)、海關(guān)碼頭車輛管理系統(tǒng)等等。

公交收費(fèi)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，環(huán)節(jié)較多，因此，公交非接觸IC 卡的讀寫器至少應(yīng)包括公交售卡機(jī)、公交車載機(jī)和公交制卡機(jī)三個(gè)讀寫器。除了售卡機(jī)要求有鍵盤外，其余的硬件組成大體相同。

通過RFID技術(shù)在各行業(yè)的應(yīng)用，并逐漸占據(jù)主流地位，可以看出該技術(shù)已從眾多的識(shí)別技術(shù)中脫穎而出，并且不斷發(fā)展完善。而基于RFID技術(shù)的ETC系統(tǒng)與傳統(tǒng)的收費(fèi)系統(tǒng)相比，有著絕對的發(fā)展優(yōu)勢，而且該系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)相對簡單。隨著RFID技術(shù)的發(fā)展，ETC系統(tǒng)也會(huì)逐漸得到完善。

針對目前高速公路聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)存在的主要問題，提出基于RFID技術(shù)的電子收費(fèi)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，可較好解決高速公路二義性路徑識(shí)別難題。該設(shè)計(jì)方案成本低、技術(shù)成熟、與現(xiàn)有系統(tǒng)能很好兼容、后期維護(hù)簡單。

針對傳統(tǒng)基于RS-485 總線的射頻識(shí)別技術(shù)(RFID)收費(fèi)系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)性差和通訊效率低的缺點(diǎn)，提出了一種基于CAN 總線和2.4G 無線網(wǎng)絡(luò)的新型RFID 收費(fèi)系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用2.4G 無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，使一個(gè)CAN 節(jié)點(diǎn)能夠控制六個(gè)RFID 收費(fèi)終端的數(shù)據(jù)傳輸。應(yīng)用溫度模塊獲取的數(shù)據(jù)的無線傳輸對該系統(tǒng)進(jìn)行測試，測試結(jié)果表明該方案設(shè)計(jì)的正確性。

RFID(Radio Frequency IDentification)技術(shù)，即射頻識(shí)別技術(shù)，是一種通信技術(shù)，目前廣泛應(yīng)用于各種收費(fèi)場合，例如：公共交通收費(fèi)系統(tǒng)，停車場收費(fèi)系統(tǒng)等等。目前使用RFID 技術(shù)的系統(tǒng)通常使用RS-485 和PC 端進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，但是RS-485 使用單主節(jié)點(diǎn)，采用輪詢方式，因此存在實(shí)時(shí)性較低和通訊效率低的問題。

無線射頻識(shí)別技術(shù)作為一種新興的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，近年來在國內(nèi)外已經(jīng)得到了迅速發(fā)展。以RFID為研究對象，分析其工作原理及主要特點(diǎn)，通過對不停車收費(fèi)系統(tǒng)的組成及工作流程介紹，重點(diǎn)說明RFID中間件技術(shù)在該系統(tǒng)中的應(yīng)用。

摘要：基于解決當(dāng)前小區(qū)停車難問題的目的，采用ETC電子不停車收費(fèi)相關(guān)技術(shù)，設(shè)計(jì)了小區(qū)車輛自動(dòng)化管理系統(tǒng);通過對實(shí)際需求的分析，所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)主要包括3個(gè)部分：車輛出入管理、定位管理以及停車管理。其中，車輛出入管理系統(tǒng)對進(jìn)入的車輛進(jìn)行身份的自動(dòng)識(shí)別和確認(rèn);車輛定位管理系統(tǒng)負(fù)責(zé)對在小區(qū)中行駛的車輛進(jìn)行追蹤定位;車輛停車管理系統(tǒng)則為進(jìn)入的車輛自動(dòng)分配車位和開啟車位鎖。經(jīng)過實(shí)踐的證明，本系統(tǒng)性能良好，具有較好的實(shí)用價(jià)值。

RFID(Radio Frequency IDentification)技術(shù)，即射頻識(shí)別技術(shù)，是一種通信技術(shù)，目前廣泛應(yīng)用于各種收費(fèi)場合，例如：公共交通收費(fèi)系統(tǒng)，停車場收費(fèi)系統(tǒng)等等。目前使用RFID 技術(shù)的系統(tǒng)通常使用RS-485 和PC 端進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，但是RS-485 使用單主節(jié)點(diǎn)，采用輪詢方式，因此存在實(shí)時(shí)性較低和通訊效率低的問題。

近年來的公路建設(shè)進(jìn)展迅速，公路的總里程已超過380萬km，高速公路的通車總里程已超過7萬km。同時(shí)，我國汽車保有量也迅速增加，僅2010年就增加了1800多萬輛。而我國目前大多數(shù)收費(fèi)站仍然以人工收費(fèi)方式為主。

針對提高公路收費(fèi)道口通行能力,減少公路收費(fèi)道口車輛阻塞的目的,設(shè)計(jì)研發(fā)了基于RFID的不停車收費(fèi)系統(tǒng),采用了無線射頻識(shí)別(RFID)、自動(dòng)車輛識(shí)別(AVI)、自動(dòng)車型分類(AVCS)、短程通信、逃費(fèi)抓拍等技術(shù),

能源問題是關(guān)系到整個(gè)社會(huì)穩(wěn)定、國民經(jīng)濟(jì)健康發(fā)展的重大問題，隨著當(dāng)前能源緊缺形勢的加劇，我國越來越重視節(jié)能工作。目前，我國很多地區(qū)的供暖依舊采用按建筑面積收費(fèi)，即包費(fèi)制，這種“大鍋飯”式的收費(fèi)方式嚴(yán)重地抑制了用戶的節(jié)能意識(shí)。

射頻識(shí)別(RFID)是利用無線方式對電子數(shù)據(jù)載體(電子標(biāo)簽)進(jìn)行識(shí)別的一種新興技術(shù)。與接觸式IC卡和條形碼識(shí)別等系統(tǒng)比較，它有著巨大的優(yōu)勢。利用射頻識(shí)別技術(shù)，能有效實(shí)現(xiàn)對數(shù)量大、分布區(qū)域廣的信息進(jìn)行智能化管理，達(dá)到高效快捷運(yùn)作的目的，特別是在第二代身份證、物流、交通航運(yùn)、自動(dòng)收費(fèi)、超市、門禁系統(tǒng)管理、服務(wù)領(lǐng)域等方面有著廣泛的應(yīng)用前景。隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，國內(nèi)RFID行業(yè)也正經(jīng)歷著深刻的變革。

本文論述的RFID智能交通管理系統(tǒng)是基于對每輛合法注冊的機(jī)動(dòng)車輛加裝RFID電子標(biāo)簽(如將電子標(biāo)簽固封在車輛號(hào)牌中)，為這些車輛配發(fā)一張固定且唯一的“電子行駛證”，再通過特定的閱讀器識(shí)別道路上行駛的各種車輛信息，實(shí)現(xiàn)對機(jī)動(dòng)車輛、交通流量和可疑車輛等方面的實(shí)時(shí)監(jiān)控管理目的，同時(shí)將該系統(tǒng)與銀行結(jié)算、路費(fèi)征稽、高速公路或各種停車場收費(fèi)系統(tǒng)結(jié)合起來，可實(shí)現(xiàn)電子錢包結(jié)算，不停車收費(fèi)，從而提高道路通行能力，保證交通安全。

我國電力市場化的進(jìn)程十分迅速,電能是商品、先買后用的觀念逐步深入人心。現(xiàn)已出現(xiàn)了各類預(yù)收費(fèi)電度表,它使收費(fèi)從過去繁瑣的人工抄表、手工計(jì)價(jià)轉(zhuǎn)變?yōu)橛脩舫挚ㄙ忞?實(shí)現(xiàn)了電費(fèi)收繳管理自動(dòng)化。非接觸式IC 卡(又稱射頻卡) 是國外近幾年發(fā)展起來的新技術(shù),它成功地將RFID(Radio Frequency Identification ,射頻識(shí)別) 技術(shù)和IC 卡技術(shù)結(jié)合起來,解決了無源和免接觸難題。

隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，我國的公路建設(shè)得到了飛速發(fā)展，高速公路通車?yán)锍滩粩嘣黾樱恍┦」肪W(wǎng)格局基本形成。在通車公路里程增加的同時(shí)，交通流量也在不斷增加，但是收費(fèi)方式還很原始，嚴(yán)重地制約了高速公路向現(xiàn)代化方向的發(fā)展，存在很多弊端，為了保證車輛安全和交通方便，迫切需要采用自動(dòng)化程度高、方便快捷的收費(fèi)管理系統(tǒng)，提高收費(fèi)站的通行效率。

針對傳統(tǒng)基于RS-485 總線的射頻識(shí)別技術(shù)（RFID）收費(fèi)系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)性差和通訊效率低的缺點(diǎn)，提出了一種基于CAN 總線和2.4G 無線網(wǎng)絡(luò)的新型RFID 收費(fèi)系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用2.4G 無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，使一個(gè)CAN 節(jié)點(diǎn)能夠控制六個(gè)RFID 收費(fèi)終端的數(shù)據(jù)傳輸。應(yīng)用溫度模塊獲取的數(shù)據(jù)的無線傳輸對該系統(tǒng)進(jìn)行測試，測試結(jié)果表明該方案設(shè)計(jì)的正確性。