rfid在高速公路不停車收費系統(tǒng)中應用技術的研究

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1、RFID在高速公路不停車收費系統(tǒng)中應用技術的研宄廣東飛達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)的廣泛應用，極大地推動了我國高速公路產業(yè)的發(fā)展。文章分析了RFID技術在高速公路不停車收費系統(tǒng)中應用。關鍵詞：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)的應用對于預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，達到了節(jié)約能源與保護環(huán)境的目的。木文基于射頻識別技術(RFID)，對ETC

2、車道收費系統(tǒng)進行了詳細的研究。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用。尤其適合交通流量較大的高速公路使用。應用ETC收費系統(tǒng)即為在車輛上安裝系統(tǒng)可以識別的電子標簽設備，在收費站ETC通道上會安裝讀寫電子標簽裝置與計費裝置。當帶有電子標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通過，車載電子標簽就可以與收費站安裝的標簽讀寫裝置進行信息讀取，服務器進而通過所提供的信息來調取車輛信息，再將其上傳至后臺服務器，當服務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的費用。如當前ETC用戶車輛電子標簽出現(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技術概述RFID技術RFID(RadioFrequencyIdentification)射頻識別是一種非接觸式的自動識別技術，它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數(shù)據，識別過程中再無須手動干預，受外部環(huán)境影響較小，比較穩(wěn)定。RFID技術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簽，隊列處理，操作快捷方便。DSRC即DedicatedShortRangeCommunications（專用短程通信技術），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)主要由電子標簽（t

4、ag）、閱讀器（reader）和應用系統(tǒng)三部分組成，其中應用系統(tǒng)包括應用軟件和中間件。電子標簽中存儲著0標物的特征信息，每一個電子標簽都含奮獨特的識別代碼（EPC），在實際應用中，電子標簽可裝置在車體表面。閱讀器主要作用是對標簽內的信息進行讀取和寫入新信息。應用系統(tǒng)的主要作用是存儲和管理由閱讀器讀取的電子標簽內數(shù)據信息，可以是一個簡單的數(shù)據庫，也可以是數(shù)據管理軟件。1.RFID在高速公路不停車收費系統(tǒng)中應用3.1電子標簽RFID技術的基本工作原理并不復雜。標簽進入天線發(fā)出的磁場后，接收天線發(fā)出的射頻信號，憑借感應電流所獲得的能量發(fā)送出存儲在芯片中的產品信總，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)的信息處理中心進行有關數(shù)據處理。電子標簽根據內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；根據讀取電子標簽數(shù)據的技術實現(xiàn)手段，可將其分為廣播發(fā)射式、倍頻式和反射調制式三大類；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簽內存儲信息的設備，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、子標簽所需要的能量，對輸出的信息進行調制，然后將這些信息傳達給標簽，對收到的信號進行解調，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的指令進行編碼，并掌控他與電子標簽的數(shù)據通信，對下達的指令信號進行解碼，并上報更高一級。讀寫器與電子標簽是通過電子無線耦合來進行通信的，根據時序關系，在完成數(shù)據傳遞的同吋也進行能量傳遞，電子標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，它以以電磁感應定律為基礎，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。當裝有電子標簽（OBU）的用戶駛入不停車收費車道時，電子標簽被午.道天線發(fā)出的信號激活，變?yōu)榧せ顮顟B(tài)，然后它依據收到的信號指令向天線做出呼應，發(fā)冋相應的信號。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)據幀，通過車道天線