摘要：RFID車輛管理是基于RFID射頻識別技術(shù)的遠距離識別能力，在車輛上安裝車輛IC卡，在進出口位置（或車輛稱重處）安裝遠距離讀卡器，當裝有車輛IC卡的車輛過來的時候，遠距離讀卡器讀取車輛IC卡，送到控制板或后臺數(shù)據(jù)庫，控制板或后臺數(shù)據(jù)庫根據(jù)預設(shè)的條件做下一步的動作：抬升道閘放行或記錄車輛信息。既能應(yīng)用于收費停車場、車輛稱重等車輛管理，也能應(yīng)用于公交、車隊等運輸車輛調(diào)度管理以及高速收費等，有效的解決了各單位所面臨的車輛識別管理問題。
一、管理對象
各種停車場：如寫字樓、機關(guān)大院、小區(qū)等，這些地方一般車輛眾多，進出頻繁，車輛管理水平直接影響物業(yè)形象，也影響車輛安全以及管理效率；
各類礦山運輸車輛：鐵礦、煤礦、貨運站等，稱重場合很多私營運輸車輛，高效準確的車輛管理直接影響單位運費準確性，管理不好也會滋生腐敗和運費的浪費；
各類公路收費場合：高速、橋梁、隧道、國道等，這些收費場合的管理水平直接影響收益，也影響交通的通行速度。
采用高科技產(chǎn)品RFID（射頻識別）實現(xiàn)車輛智能管理，是各停車場、車輛稱重場合、車輛收費場合的必然選擇。而RFID遠距離讀卡器是實現(xiàn)這一需求的最佳選擇。
本系統(tǒng)可在車輛速度不高于80km/h的時速下遠距離、快速識讀和管理。有利于加強對各種車輛的管理，做好安全防范并及時了解車輛的工作情況，為后續(xù)調(diào)度和管理提供幫助。
管理環(huán)節(jié)
•車輛登記
•日常出入管理
•車輛臨時管理
•停車收費
•行車管理
對象
•運輸車輛
•辦公用車輛
•小區(qū)業(yè)主車輛
二、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
本方案以停車場管理為例，方案處于市場前沿，技術(shù)含量高，通過對遠距離移動目標進行非接觸式信息采集處理，實現(xiàn)對車輛的自動識別和自動管理。應(yīng)用于停車場收費管理與進出車輛控制時，車主無需停車即可出入停車場，通過電腦自動識別持卡人身份，確定對車是放行或攔截，為車主通行及物業(yè)管理提供極大方便。
系統(tǒng)主要由入口遠距離讀卡器、控制器設(shè)備、入口欄桿機、出口遠距離讀卡器、出口欄桿機、收費與監(jiān)控管理中心組成。對于一進一出的系統(tǒng)，其運行演示如下圖所示：
圖1：RFID停車場管理示意圖
整個管理系統(tǒng)由4個部分組成。
(1)、車輛IC卡（電子車牌）
電子標識卡是一種無源電子射頻卡，射頻頻率為860－928Mhz，內(nèi)存為256bit，可存儲包括車輛型號、車牌照號、車主的相關(guān)資料等各種信息，是一個完善的汽車身份卡和信用卡。這種標簽依放置位置不同可封裝成不同形式，如放在擋風玻璃后面的可做成透明玻璃標簽，放在車頂或車身側(cè)面的標簽可封成抗金屬標簽，以加強通訊效果。
(2)、RFID遠距離讀卡器
RFID遠距離讀卡器是一種讀寫器和天線集成在一起的設(shè)備，用它與RFID電子標簽之間建立方向性的無線通訊。它有很強的抗干擾性能和快速的識別能力，能適應(yīng)對各類運動車輛的管理。這種遠距離讀寫器通常利用外置天線完成與標識卡之間的射頻通訊。比如上海營信信息技術(shù)的UHF讀寫器YXU1861就是專為車輛管理開發(fā)的射頻識別設(shè)備，讀寫距離達到12米，讀寫時車輛運動速度可達120km/h。
(3)、進行通訊處理的微處理器
它將來自標識卡的信息進行解釋并傳至車道控制器，從而取得該車的有關(guān)資料并進行相應(yīng)處理，對來自車道控制器的數(shù)據(jù)信息經(jīng)分析后可對標識卡內(nèi)的數(shù)據(jù)進行必要的修改。
(4)、車道控制器
根據(jù)卡上的信息，判定通過車輛是否有正常通過的權(quán)力，還可判斷卡的有效性，并起動相應(yīng)的交通標志或開啟道閘等，也可以發(fā)出警告給車主必要的提示。
三、系統(tǒng)操作流程
車輛入場流程圖：
圖2：RFID車輛入場流程
車輛離場操作流程：
圖3：RFID車輛出場流程
四、系統(tǒng)主要功能
1．入場控制功能：
•身份識別：判斷前來刷卡的車輛是否具有入場權(quán)限；
•臨時發(fā)卡：對臨時進入停車場的車輛自動發(fā)放臨時停車卡；發(fā)卡方式可選擇有車按扭出卡、無車按鈕出卡、電腦出卡；自動發(fā)放的臨時卡讀卡方式可選擇有車讀卡、無車讀卡；發(fā)卡機出卡后必須待車主將卡拿至手中道閘才能開啟，當卡片發(fā)出來后20秒鐘內(nèi)未被人取走、發(fā)卡機會自動將卡收回機箱內(nèi)，避免卡的丟失；
•月卡自動識別：車輛進入時遠距離讀寫器（RFIDReader）自動讀取車上的標簽卡，遠距離讀寫器（RFIDReader）把車輛的月卡信息傳輸至后臺，經(jīng)過對比，自動開啟道閘，無授權(quán)卡不予進場。全過程不需要人工干預。
•信息記錄：讀卡時同步自動記錄入場時間、入場地點、車輛信息、車主身份；
•圖像攝取：與開閘指令同步攝取入場車輛圖像并存儲到數(shù)據(jù)庫中，以備出場時進行車輛核對與以后查閱；
•車輛信息識別：自動識別入場車輛信息（即RFID編號），作為輛進入停車場的具有唯一性的識別標志，可以供出場時進行車輛識別與以后查閱；
•滿位顯示：停車場內(nèi)車位已停滿時，通過LED顯示屏提示前來的車輛，同時禁止按鈕出卡，但依然保留電腦出卡功能以滿足一些特殊的車輛與人員的入場要求；
•區(qū)位引導：提示、指引進入停車場的車輛就近行駛到一個有空車位的區(qū)域停放；在比較大的停車場內(nèi)準確找到停車位是一件耗費時間與精力的工作，車位引導功能可以比區(qū)位引導功能更精確的解決這一問題；
•信息顯示：高亮度LED顯示屏，即使在戶外陽光下，顯示的信息依然清晰可見；信息顯示采用中英文雙語顯示，適用于WTO環(huán)境下外籍車主不斷增加的情形；信息內(nèi)容簡明扼要，即可給車主明確的提示，又不耽誤車輛入場的時間；
•語音提示：聲音提示方便周到；模擬人聲清晰動聽；可插拔式數(shù)字化語音模塊方便系統(tǒng)集成與升級；具有超大存儲容量，滿足多種聲音提示信息的輸出；
•場內(nèi)監(jiān)控：全場監(jiān)控：檢測車場內(nèi)各個區(qū)的停車情況，檢測各個車位的停車情況.
2．出場控制功能
•自動計費：根據(jù)入場時間與出場時間自動計算停車時間，根據(jù)停車時間與收費標準自動計算應(yīng)收費用；收費標準可以根據(jù)需要，在停車場管理軟件非常方便的定義并下傳到控制機中，收費時間可以精確到秒，收費金額最小到“角”；
•月租卡自動識別：車輛進入時遠距離讀寫器（RFIDReader）自動讀取車上的標簽卡，讀寫器（RFIDReader）把車輛的月卡信息傳輸至后臺，經(jīng)過對比，自動開啟道閘，無授權(quán)卡不予出場。全過程不需要人工干預。
•車輛確認：讀卡時對比顯示車輛信息，確認入、出場是否同一輛車；
•圖像對比：攝取出場車輛圖像并存儲，同時自動調(diào)出該車的入場圖像對比顯示，以進行準確的對比確認，增強了防盜功能，并使得事后稽查更加精確、容易；
•車輛信息識別：自動識別出場車輛信息（即RFID編號），作為輛進入停車場的具有唯一性的識別標志，并與入場時記錄的車牌號碼進行自動對比，以便自動、快速的確認出入場是否同一輛車，且可以供以后查閱；
•臨時卡回收：除了可以由值班收費人員人工回收臨時卡外，出口控制機可以設(shè)置吞卡機自動回收臨時卡；
•信息顯示：高亮度LED顯示屏，即使在戶外陽光下，顯示的信息依然清晰可見；信息采用中英文雙語顯示，適用于WTO環(huán)境下外籍車主不斷增加的情形；信息內(nèi)容簡明扼要，即可給車主明確的提示，又不耽誤車輛出場的時間；
•語音提示：聲音提示方便周到；模擬人聲清晰動聽；可插拔式數(shù)字化語音模塊方便系統(tǒng)集成于升級；具有超大存儲容量，滿足多種聲音提示信息的輸出；
•能準確地區(qū)分自有車輛、外來車輛和特殊車輛。
3．中心控制與管理功能
•IC，ID卡管理：實現(xiàn)IC、ID卡的授權(quán)發(fā)行、數(shù)據(jù)更改、掛失/解除掛失、退卡、清空回收等管理；系統(tǒng)可以處理的掛失卡的最大數(shù)量為3萬張（即黑名單數(shù)量為3萬條）；系統(tǒng)最大卡片容量為232-1張；
•萬能查詢功能：可能通過一個條件或多個條件相組合，對車場使用情況、卡片使用情況、車輛進出情況等相關(guān)資料進行查詢，并能夠按照客戶的要求生成報表，或方便其他系統(tǒng)調(diào)用的電子報表。
•統(tǒng)計管理：提供各種統(tǒng)計資料以不同的報表形式輸出，提供任意形式的查詢并以報表形式輸出；
•設(shè)備監(jiān)控與管理：控制道閘的開、關(guān)、停，控制發(fā)卡機出卡；實時檢測道閘的工作狀態(tài)并以生動形象的方式顯示，實時檢測出卡機的工作狀態(tài)與存儲卡片的數(shù)量并以生動形象的方式顯示，實時檢測車輛檢測器的工作狀態(tài)以及感應(yīng)線圈上是否有車輛存在并以生動形象的方式顯示；
•系統(tǒng)設(shè)置：通過簡單的鼠標點擊，可以輕松的進行系統(tǒng)設(shè)置，如有/無圖像對比系統(tǒng)、數(shù)據(jù)保留時間、選擇授權(quán)發(fā)卡的設(shè)備、收費方式、是/否滿位位提示等.
五、系統(tǒng)主要特點
(1)、系統(tǒng)功能齊全豐富
具有自動識別、智能控制、報警提示、信息記錄、數(shù)據(jù)通信以及查詢、統(tǒng)計、分析等功能；同時，具備擴展方便，升級容易的特性。
(2)、系統(tǒng)性能穩(wěn)定可靠
硬件嚴格篩選、嚴格試驗，并留有適當備份；軟件精心設(shè)計、精心調(diào)試，并有冗余容錯性能；系統(tǒng)處理速度快，可靠性高，穩(wěn)定性好，錯漏率低，并具備數(shù)據(jù)備份、數(shù)據(jù)恢復能力。
(3)、實現(xiàn)正常車輛不停車快速通過
運用無線射頻識別（RFID）--遠距離快速識別的技術(shù)優(yōu)勢，通過車輛信息自動識別、數(shù)據(jù)庫資料比對、路閘欄桿和交通信號燈自動控制等步驟，實時控制車輛通行，實現(xiàn)車輛以20-30km/h速度不停車進出；對于不設(shè)路閘和交通信號燈控制的系統(tǒng)，進出車速在60km/h以上。
(4)、對無卡（外來）車輛實施嚴格監(jiān)管
對無卡（外來）車輛的監(jiān)管，一直是RFID車輛管理系統(tǒng)的一個技術(shù)難點。通過集成其它系統(tǒng)與技術(shù)，達到由電腦自動識別監(jiān)控與警衛(wèi)（門衛(wèi)、保安）人員手工操作相結(jié)合的方式實施對外來（無卡）車輛有效監(jiān)管，確保對無卡（外來）車輛信息的錄取和車輛通行的監(jiān)管。
(5)、防止車輛被盜
對大院內(nèi)車輛信息進行數(shù)據(jù)化管理；除設(shè)置圖像抓拍設(shè)備外，增設(shè)車載RFID卡數(shù)據(jù)區(qū)狀態(tài)信息；對安全防盜有特殊需求的車輛，采用車載RFID卡和駕駛員隨身攜帶副卡的雙卡識別方案；根據(jù)需要系統(tǒng)增加布控功能。
(6)、操作使用方便簡捷
用戶界面直觀、形象、友好；操作步驟簡單明了；應(yīng)用系統(tǒng)提供相應(yīng)的"在線幫助"。
(7)、系統(tǒng)數(shù)據(jù)安全保密
在網(wǎng)絡(luò)級、系統(tǒng)級和數(shù)據(jù)庫級設(shè)有訪問權(quán)限控制；具備檢查用戶合法身份和使用權(quán)限的能力；數(shù)據(jù)進行加密處理。
六、系統(tǒng)主要硬件設(shè)備
1、UHF遠距離IC卡讀寫器
本系統(tǒng)采用上海浩斌信息科技有限公司的UR5206一體化讀寫器，它支持符合ISO18000－6B、EPCC1G2（6C）協(xié)議的電子標簽，讀寫器與天線一體化的設(shè)計保障了其低成本高穩(wěn)定性的特點，先進的微芯片、超高頻識別、低功率和高速數(shù)據(jù)處理等技術(shù)特點保障了其優(yōu)秀的性能，可廣泛應(yīng)用于各種要求讀寫距離較遠、讀寫速度快、對性能要求高和穩(wěn)定的項目中。
RFID特性
支持協(xié)議：ISO18000-6B、EPC CLASS1 G2標準的電子標簽；
工作頻率：902～928MHz(可以按不同國家或地區(qū)要求調(diào)整)；
輸出功率：達至30dBm（可調(diào)）；
讀取距離：0~7米*
以廣譜跳頻(FHSS)或定頻發(fā)射方式工作；
支持自動方式、交互應(yīng)答方式、觸發(fā)方式等多種工作模式；
低功耗設(shè)計，單＋9V電源供電；
支持RS232、RS485、韋根、RJ45等多種用戶接口；
*有效距離與協(xié)議格式，外接天線、電子標簽及工作環(huán)境相關(guān)。
接口參數(shù)
DB9針接口：紅：+9V；黑：GND；黃：韋根DATA0；藍：韋根DATA1；棕：GND；紫：RS485 R+；橙：RS485 R-；白：RS232 RXD；綠：RS232 TXD；灰：外部觸發(fā)（TTL電平）；
網(wǎng)絡(luò)接口：10M/100M自適應(yīng)以太網(wǎng)。
開發(fā)參數(shù)
指令集：提供C語言指令集；
Demo：提供C# delphi 演示軟件以及源代碼；
Dll庫：提供C# VB 庫以及庫說明；
固件升級：支持個性化的固件開發(fā)定制和升級；
手機端操作：支持手機端的現(xiàn)場設(shè)備檢查診斷（選配）。
射頻參數(shù)
接口協(xié)議：EPCglobal UHF Class 1 Gen 2 / ISO 18000-6C ISO 18000-6B；
工作頻率：860~868MHz/902～928MHz(可以按不同國家或地區(qū)要求調(diào)整)；
輸出功率：0-30 dbm；
輸出功率精度：+/- 1dB；
接收靈敏度：< -85 dBm。
讀取參數(shù)
內(nèi)置天線；內(nèi)置8dbi圓極化天線；
標簽盤點峰值；峰值標簽詢查速度>50張；
讀取距離；0-7米 依據(jù)標簽和天線不同參數(shù)和性能。
物理特性
尺寸：235mm×235mm×45mm
重量：900g
工作濕度：< 95% @ 25 °C 無凝露
工作溫度：20 °C - + 55 °C
存儲溫度：20 °C - + 85 °C
2、汽車專用車輛IC卡
本系統(tǒng)采用上海浩斌信息科技有限公司的UT2867超高頻車輛IC卡，采用獨特的標簽天線設(shè)計,具有優(yōu)異的性能，能進行遠距離多標簽的讀取，廣泛用于車輛管理、稱重管理、物聯(lián)網(wǎng)實訓、會員管理、物流、倉儲、產(chǎn)品標識、物品防偽、身份識別等領(lǐng)域。
RFID特性
頻率：920~925MHz(可根據(jù)不同國家頻率要求而生產(chǎn))
協(xié)議：UHF EPC GlobalClass1 Gen2,ISO18000-6C
芯片類型：Alien/Higgs3
TID 64bits
EPC：96bits（可占用用戶區(qū)，將EPC擴展到496bits）
用戶區(qū)：512bits
保留區(qū)：32bits
工作距離：
讀取距離（手持機）手持讀取距離:4.0m以上，手持機最大功率：30dBm；
讀取距離（固定式）固定讀取距離:8m以上,固定讀寫器最大功率：30dBm；
芯片允許讀寫次數(shù)：100,000cycle
類型：無源（可讀寫）
物理特性
尺寸：86*54*0.8mm
應(yīng)用表面材料：塑料木制品等非金屬表面；
標簽基材：PVC+鋁蝕刻inaly；
產(chǎn)品顏色：白色（可個性印刷LOGO，打印一維、二維條碼及序列號）；
讀取應(yīng)用溫度：-10~45；
儲存溫度范圍：-25~60℃；
重量：5g；
