物聯(lián)網在現(xiàn)代化鐵路中的應用與探究

荊超鵬

【摘要】 伴隨著互聯(lián)網的發(fā)展，物聯(lián)網技術在生產生活中得到廣泛應用。在中國高速鐵路建設的大背景下， 物聯(lián)網技術在設備檢測，遠程調度指揮等領域有廣闊的發(fā)展前景，本文對其在鐵路交通中的應用進行研究。

【關鍵詞】 物聯(lián)網 鐵路信息化 RFID射頻識別

鐵路是各國交通運輸必不可少的組成部分，尤其是近年來隨著經濟的發(fā)展，對于交通運輸?shù)囊笠苍絹碓礁?，高速鐵路建設進一步加快。智慧城市、智能交通的普及，鐵路信息化建設是必然趨勢。當前最熱門物聯(lián)網是在計算機互聯(lián)基礎上利用RFID無線通訊技術做到世界上所謂“萬世萬物”的互聯(lián)網，鐵路總公司已經成功實施了車號自動識別系統(tǒng)，其中采用了RFID技術，通過把RFID技感應安裝到鐵路、橋梁及一些關健的設施利用物聯(lián)網使現(xiàn)有的信息網整合起來實現(xiàn)。

一、物聯(lián)網技術概述

物聯(lián)網這個概念，在中國早在1999年就提出來了。當時叫傳感網。其定義是：通過射頻識別（RFID）、紅外感應器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網相連接，進行信息交換和通信，以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網絡概念。

二、物聯(lián)網的關鍵技術

物聯(lián)網的實現(xiàn)原理如下：首先對物體屬性進行標識。物體屬性分為靜態(tài)屬性和動態(tài)屬性， 靜態(tài)屬性一般直接存儲在 RFID（Radio Frequency IDentification）標簽中， 而動態(tài)屬性需要先由傳感器進行實時探測， 然后再存儲在 RFID 標簽中。其次進行信息讀取和轉換。物聯(lián)網中需要特定的識別設備完成對物體屬性的讀取， 并將信息轉換為適合網絡傳輸?shù)臄?shù)據(jù)格式中央信息處理系統(tǒng)完成信息計算。將物體的信息通過網絡傳輸?shù)叫畔⑻幚碇行模?中央信息處理系統(tǒng)完成物體通信的相關計算

三、RFID射頻識別技術

物聯(lián)網是利用無所不在的網絡技術建立起來的，其中最重要的技術就是RFID（Radio Frequency Identification）射頻識別技術。RFID系統(tǒng)由三部分組成：標簽（Tag），即射頻卡，由耦合元件及芯片組成，芯片中存儲著由管識別對象的信息，標簽含有內置天線，用于和射頻天線間進行通信；閱讀器是用于讀取或者寫入標簽信息的設備；天線用于在標簽和讀取器之間傳遞射頻信號。

RFID技術的基本工作原理并不復雜：閱讀器會通過發(fā)射天線發(fā)送一定頻率的射頻信號，當標簽（Tag）進入該信號場后，接受閱讀器（又說解讀器）發(fā)出的射頻信號，憑借感應電流所獲得的能量將標簽（即射頻卡）內存儲的信息發(fā)送出去；然后，閱讀器通過接受天線接受到從標簽發(fā)送來的載波信號，并對接受的信號進行解調和解碼后，送到后臺中央信息主系統(tǒng)進行有關數(shù)據(jù)的處理；最后，主系統(tǒng)根據(jù)邏輯運算推斷該卡的合法性，針對不同設定做出相應的處理和控制，發(fā)出指令信號控制執(zhí)行機構動作。

四、物聯(lián)網在鐵路運輸?shù)陌l(fā)展方向

4.1列車跟蹤與定位系統(tǒng)

目前在國內外高速鐵路中廣泛采用基于軌道電路和基于查詢/應答器的列車定位方法， 但在列車定位精度較低和基站設置投資成本較大等不足?；赗FID 技術的列車跟蹤與定位系統(tǒng)， 由 RFID 天線、RFID閱讀器、RFID 標簽、 列車定位處理單元、 線路數(shù)據(jù)存儲器、 車載數(shù)據(jù)閱讀/發(fā)送器、地面數(shù)據(jù)閱讀/發(fā)送器和信息共享平臺組成，可以實時、精確地確定列車在線路上的位置、速度、車次等信息。

4.2站車信息共享

目前鐵路在站車信息共享方面還很不成熟，造成的經濟損失以及旅客列車資源浪費的現(xiàn)象還比較嚴重。如果利用RFID 技術的網絡信息共享性，可以及時將車站的預留客票發(fā)售情況反饋給車上，同時將車上的補票情況反饋給車站，就可以清楚的知道有哪些車站的預留車票是沒有發(fā)售完的，從而方便車上的旅客及時補票。此外，通過該系統(tǒng)中乘坐人員的信息與車站售出車票信息對比，還可以查看是否有用假票乘坐列車的現(xiàn)象。

4.3高速鐵路檢測

高速鐵路安全體系，有穩(wěn)定性要求，擴展性要求，和移動性要求。未來要達到的話，建立一個基于光纖無線融合傳感技術，構建高速鐵路基礎設施服役狀態(tài)檢測傳感物聯(lián)網，利用固定傳感、巡檢車傳感以及洞徹車載傳感等多種方式，實現(xiàn)全程動態(tài)實時采集高速鐵路基礎設施服務狀態(tài)數(shù)據(jù)，提供運行安全態(tài)勢預警。

雖然物聯(lián)網的概念剛剛走熱，很多關鍵技術仍處于探索階段，但其發(fā)展勢頭卻非常迅猛。目前，在《國家中長期科學與技術發(fā)展規(guī)劃（2006—2020年）》中已將此列為重點研究領域，并攻克了大量關鍵技術，取得了國際標準制定的重要話語權，在相關領域的應用也初見成效。相信不遠的將來，在我國鐵路運輸領域也隨時隨處能夠感受到物聯(lián)網帶來的深刻變化。

參 考 文 獻

[1] 王曉亮.物聯(lián)網在我國鐵路運輸領域的應用與發(fā)展探討. 鐵道通信信號，2010，46

[2]熊道權.基于物聯(lián)網的高速鐵路監(jiān)測系統(tǒng)研究.2010（12）

[3]百度百科.RFID技術.http：//baike.baidu.com/view/26303.htm