rfid在高速公路不停車收費系統(tǒng)中應(yīng)用技術(shù)的研究

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1、RFID在高速公路不停車收費系統(tǒng)中應(yīng)用技術(shù)的研宄廣東飛達(dá)交通工程有限公司摘要：電子不停車收費系統(tǒng)在高速公路收費環(huán)節(jié)的廣泛應(yīng)用，極大地推動了我國高速公路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。文章分析了RFID技術(shù)在高速公路不停車收費系統(tǒng)中應(yīng)用。關(guān)鍵詞：RFID；高速公路；不停車收費系統(tǒng)引言電子不停車收費系統(tǒng)，即ETC系統(tǒng)，最大特點是不停車收費，即車輛可以以一定的速度通過收費口，無須在收費站前停車交費。電子不停車收費系統(tǒng)的應(yīng)用對于預(yù)防交通阻塞起到了良好作用，大大提高了收費站的通行能力，保證了高速公路的暢通性，降低油耗和車輛不必要的損耗，減少廢氣排放，達(dá)到了節(jié)約能源與保護(hù)環(huán)境的目的。木文基于射頻識別技術(shù)(RFID)，對ETC

2、車道收費系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)的研究。1.不停車收費系統(tǒng)概述不停車收費系統(tǒng)簡稱ETC,逐漸得到廣泛的推廣應(yīng)用。尤其適合交通流量較大的高速公路使用。應(yīng)用ETC收費系統(tǒng)即為在車輛上安裝系統(tǒng)可以識別的電子標(biāo)簽設(shè)備，在收費站ETC通道上會安裝讀寫電子標(biāo)簽裝置與計費裝置。當(dāng)帶有電子標(biāo)簽的車輛在通過收費站點時駕駛員不需要停車讀卡繳費，只需要在系統(tǒng)能夠讀出的速度范圍內(nèi)通過，車載電子標(biāo)簽就可以與收費站安裝的標(biāo)簽讀寫裝置進(jìn)行信息讀取，服務(wù)器進(jìn)而通過所提供的信息來調(diào)取車輛信息，再將其上傳至后臺服務(wù)器，當(dāng)服務(wù)器通過信息辨別出車輛信息后即可在通行者賬戶中扣取相應(yīng)的費用。如當(dāng)前ETC用戶車輛電子標(biāo)簽出現(xiàn)故障或用戶余額不足，則會

3、被人工攔截或攝取汽車牌照以便H后處理。2.RFID技術(shù)概述RFID技術(shù)RFID(RadioFrequencyIdentification)射頻識別是一種非接觸式的自動識別技術(shù)，它通過射頻信號自動識別目標(biāo)對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，識別過程中再無須手動干預(yù)，受外部環(huán)境影響較小，比較穩(wěn)定。RFID技術(shù)具有可識別高速運動物體的功能，高速公路不停車收費就是一個典型例子，冋吋他可識別多個標(biāo)簽，隊列處理，操作快捷方便。DSRC即DedicatedShortRangeCommunications（專用短程通信技術(shù)），在ETC系統(tǒng)中，通過信息的雙向傳輸將車輛和收費系統(tǒng)有機地連接起來。一套射頻識別系統(tǒng)主要由電子標(biāo)簽（t

4、ag）、閱讀器（reader）和應(yīng)用系統(tǒng)三部分組成，其中應(yīng)用系統(tǒng)包括應(yīng)用軟件和中間件。電子標(biāo)簽中存儲著0標(biāo)物的特征信息，每一個電子標(biāo)簽都含奮獨特的識別代碼（EPC），在實際應(yīng)用中，電子標(biāo)簽可裝置在車體表面。閱讀器主要作用是對標(biāo)簽內(nèi)的信息進(jìn)行讀取和寫入新信息。應(yīng)用系統(tǒng)的主要作用是存儲和管理由閱讀器讀取的電子標(biāo)簽內(nèi)數(shù)據(jù)信息，可以是一個簡單的數(shù)據(jù)庫，也可以是數(shù)據(jù)管理軟件。1.RFID在高速公路不停車收費系統(tǒng)中應(yīng)用3.1電子標(biāo)簽RFID技術(shù)的基本工作原理并不復(fù)雜。標(biāo)簽進(jìn)入天線發(fā)出的磁場后，接收天線發(fā)出的射頻信號，憑借感應(yīng)電流所獲得的能量發(fā)送出存儲在芯片中的產(chǎn)品信總，或者主動發(fā)送某一頻率的信號，讀寫器讀

5、取信息并解碼后，送至系統(tǒng)的信息處理中心進(jìn)行有關(guān)數(shù)據(jù)處理。電子標(biāo)簽根據(jù)內(nèi)部保存信息方式的不同，可將蘇分為集成電路固化式、現(xiàn)場奮線改寫式和現(xiàn)場無線改寫式三大類；根據(jù)讀取電子標(biāo)簽數(shù)據(jù)的技術(shù)實現(xiàn)手段，可將其分為廣播發(fā)射式、倍頻式和反射調(diào)制式三大類；按能量供給方式（電池供電）的不同，射頻識別技術(shù)又可分為有源、無源和半有源三種。RFID通常流行的分類方法是，按照工作頻率（單位：Hz）的不同，分為低頻（LF）、高頻（HF）、超高頻（UHF）和微波頻段（MW）4種。3.2讀寫器讀寫器是用來讀寫電子標(biāo)簽內(nèi)存儲信息的設(shè)備，冇吋候也稱為閱讀器,讀寫器由兩個模塊組成，分別是控制模塊和射頻接UI模塊，射頻接U主要提供電

6、子標(biāo)簽所需要的能量，對輸出的信息進(jìn)行調(diào)制，然后將這些信息傳達(dá)給標(biāo)簽，對收到的信號進(jìn)行解調(diào)，然后輸送給控制模塊，它由是由發(fā)射器和接收器組成?？刂颇K對比他高一級模塊下達(dá)的指令進(jìn)行編碼，并掌控他與電子標(biāo)簽的數(shù)據(jù)通信，對下達(dá)的指令信號進(jìn)行解碼，并上報更高一級。讀寫器與電子標(biāo)簽是通過電子無線耦合來進(jìn)行通信的，根據(jù)時序關(guān)系，在完成數(shù)據(jù)傳遞的同吋也進(jìn)行能量傳遞，電子標(biāo)簽天線耦合主要有兩種方法。第一種方法是電感耦合方式，采取的模型是變壓器模型，它以以電磁感應(yīng)定律為基礎(chǔ)，通過高頻交變磁場來實現(xiàn)耦合，它識別的距離比較短，有一定的局限性。第二種方法是電磁反向散射耦合方式，其模型為雷達(dá)模型，自行發(fā)射電磁波信號，碰到

7、障礙物將會迅速反射，然后將障礙物的信息搜集反饋，依據(jù)的是電磁波空間傳播規(guī)律，這種方法傳播的距離一般比較大，使用范圍廣。3.3微波天線車道天線一直不停的發(fā)射信號。當(dāng)裝有電子標(biāo)簽（OBU）的用戶駛?cè)氩煌＼囀召M車道時，電子標(biāo)簽被午.道天線發(fā)出的信號激活，變?yōu)榧せ顮顟B(tài)，然后它依據(jù)收到的信號指令向天線做出呼應(yīng)，發(fā)冋相應(yīng)的信號。天線控制器收到反饋信號后，建立通訊狀態(tài)，形成符合短程通信協(xié)議的數(shù)據(jù)幀，通過車道天線