射頻識別技術(shù)在智能交通自動化中的應(yīng)用

【摘要】在分析交通數(shù)據(jù)采集原理的基礎(chǔ)上,闡述了基于射頻識別技術(shù)獲取交通信息的新方法,討論了RFID在交通流量自動控制方面的典型應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】射頻識別;交通流量自動控制;讀卡器

1 引言

射頻識別(Radio Frequency Identification,RFID),是一種利用射頻信號自動識別目標(biāo)對象并獲取相關(guān)信息的技術(shù)。射頻識別起源于20世紀(jì)80年代,近年射頻識別和應(yīng)用得到了迅速發(fā)展,射頻識別典型應(yīng)用包括:物流領(lǐng)域、生產(chǎn)線自動化、交通運(yùn)輸領(lǐng)域、農(nóng)牧漁業(yè)、醫(yī)療行業(yè)、制造業(yè)等。超高頻射頻識別,具有讀寫速度快、識別距離遠(yuǎn)、能識別高速移動物體、數(shù)據(jù)存儲量大、非接觸識別以及可同時識別多個芯片等特點(diǎn)。

2 RFID應(yīng)用的成功案例

射頻識別(Radio Frequency Identification,RFID)的應(yīng)用案例比較成功的有,鐵路的車輛調(diào)度,鐵道部在中國鐵路車號自動識別系統(tǒng)建設(shè)中,推出了完全擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的遠(yuǎn)距離自動識別系統(tǒng)。過去,國內(nèi)鐵路車頭的調(diào)度都是靠手工統(tǒng)計、手工進(jìn)行,費(fèi)人、費(fèi)時還不夠準(zhǔn)確,造成資源極大浪費(fèi),鐵道部在采用RFID技術(shù)以后,實(shí)現(xiàn)了統(tǒng)計的實(shí)時化、自動化,降低了管理成本,提高了資源利用率;另外一個就是以沃爾瑪為代表的在零售業(yè)中的應(yīng)用。通過使用RFID技術(shù),一方面,可以即時獲得準(zhǔn)確的信息流,完善物流過程中的監(jiān)控,減少物流過程中不必要的環(huán)節(jié)及損失,降低在供應(yīng)鏈各個環(huán)節(jié)上的安全存貨量和運(yùn)營資本;另一方面,通過對最終銷售實(shí)現(xiàn)的監(jiān)控,把消費(fèi)者的消費(fèi)偏好及時地報告出來,可以幫助沃爾瑪調(diào)整優(yōu)化商品結(jié)構(gòu),進(jìn)而獲得更高的顧客滿意度和忠誠度。

3 RFID在交通流量自動控制中的應(yīng)用

交通系統(tǒng)是一個復(fù)雜的綜合性系統(tǒng),單獨(dú)從道路或車輛的角度來考慮,很難解決交通問題,必須把車輛和道路綜合起來全盤考慮,這就需要實(shí)現(xiàn)交通系統(tǒng)的智能化。智能交通系統(tǒng)是把先進(jìn)的信息技術(shù)、電子通訊、自動控制以及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等有機(jī)的運(yùn)用于交通管理體系而建立起的一種實(shí)時、準(zhǔn)確高效的交通綜合管理和控制系統(tǒng)。

在智能交通控制中交通信息的采集尤為重要,交通數(shù)據(jù)采集是指利用各種技術(shù)手段對整個交通領(lǐng)域所要求的動態(tài)和靜態(tài)交通信息進(jìn)行獲取的過程。由于靜態(tài)信息是相對固定的,在一定的時期具有一定的穩(wěn)定性,因此,全面、可靠地采集動態(tài)交通信息成為交通管理與決策從而對交通流量進(jìn)行自動化控制的關(guān)鍵。

一、現(xiàn)有交通信息采集方式及特點(diǎn)

現(xiàn)有交通信息采集方式主要包括如下四方面:

1、攝像監(jiān)測技術(shù)是目前較常用的交通信息采集技術(shù)?？商峁┛梢晥D像;為交通管理提供實(shí)時信息;只用單臺攝像機(jī)和控制器就可檢測多個車道。缺點(diǎn)是大型車輛可能遮擋隨行的小型車輛,使信息可靠度相對降低;易造成檢測誤差等。

2、線圈地下采集技術(shù)優(yōu)點(diǎn)是技術(shù)已經(jīng)成熟、易于掌握;計數(shù)非常精確。 缺點(diǎn)是安裝過程對可靠性和壽命影響較大;修理或安裝時會中斷交通并且會影響路面壽命;易被重型車輛、路面修理等損壞。

3、雷達(dá)定位系統(tǒng)技術(shù)的特點(diǎn)是數(shù)據(jù)采集非常方便,而且能夠提供準(zhǔn)確的交通數(shù)據(jù)信息,可全天候工作。缺點(diǎn)是成本高,而且受功率的影響,可能會產(chǎn)生錯誤信息。

4、微波檢測技術(shù)可以提供公路實(shí)時信息,還有多車道的車流量、道路使用率和車型等信息;具有技術(shù)先進(jìn)、成本低和可靠度高等特點(diǎn)。

二、RFID技術(shù)的特點(diǎn)

RFID具有精度高,適應(yīng)環(huán)境能力強(qiáng)、抗干擾、操作快捷等優(yōu)點(diǎn)。射頻卡的最大特點(diǎn)在于非接觸,不易損壞,不怕油漬、灰塵污染等惡劣的環(huán)境。射頻卡讀寫器可識別高速物體、近距離及遠(yuǎn)距離的物體、并可同時識別多個無線射頻識別卡等。

三、RFID與現(xiàn)有交通數(shù)據(jù)采集方式比較

與傳統(tǒng)的交通數(shù)據(jù)采集方式相比較,RFID智能交通監(jiān)管技術(shù)具有優(yōu)勢。利用RFID可以實(shí)現(xiàn)車輛的實(shí)時跟蹤將采集的交通數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)浇煌刂浦行?通過控制中心匯總分析后在各個路段向司機(jī)報告交通情況,并利用電子地圖實(shí)時顯示交通情況從而緩解交通。通過實(shí)時跟蹤,還可以自動查處違章車輛,記錄違章情況。采用超高頻射頻識別技術(shù)實(shí)現(xiàn)交通數(shù)據(jù)的采集可以對交通流量進(jìn)行實(shí)時、準(zhǔn)確、高效的自動化控制。

四、RFID在交通監(jiān)管中的應(yīng)用

射頻識別交通數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要是由閱讀器(reader)和應(yīng)答器(Transponder,也稱為電子標(biāo)簽)等組成。RFID智能交通管理的工作原理很簡單,交通數(shù)據(jù)采集的過程如下:閱讀器與應(yīng)答器通過電磁波進(jìn)行能量傳遞和數(shù)據(jù)通訊。在系統(tǒng)工作過程中,讀卡器首先通過天線發(fā)送加密數(shù)據(jù)載波信號到RFID汽車標(biāo)簽,標(biāo)簽的發(fā)射天線工作區(qū)域被激活,同時將加密的載有目標(biāo)識別碼的高頻加密載波信號采用某種調(diào)制方式經(jīng)卡內(nèi)高頻發(fā)射模塊發(fā)射出去,接收天線接收到射頻卡發(fā)來的載波信號,經(jīng)讀卡器接收處理后,提取出目標(biāo)識別碼送至計算機(jī),完成預(yù)設(shè)的系統(tǒng)功能和自動識別,從而實(shí)現(xiàn)交通的自動化管理。

4結(jié)束語

利用RFID技術(shù)能夠獲得持續(xù)不斷的交通流量數(shù)據(jù),并且能直接反映實(shí)際交通流,利用RFID可以實(shí)現(xiàn)車輛的實(shí)時跟蹤,將采集的交通數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時處理自動調(diào)節(jié)交通流量。這項技術(shù)的應(yīng)用使得在不影響交通流的情況下實(shí)時采集交通數(shù)據(jù)成為可能,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)交通自動化控制,促進(jìn)交通狀況的改善。無線射頻識別交通監(jiān)管技術(shù)將成為實(shí)時交通信息采集未來發(fā)展趨勢。

【參考文獻(xiàn)】

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作者簡介:

李彥林 (1974--),男,助教,研究方向:自動控制技術(shù)及嵌入式系統(tǒng)的研究及應(yīng)用