淺談RFID技術(shù)在交通運(yùn)輸信息化中的應(yīng)用

李濤　李黎楠　王江北

【摘 要】RFID技術(shù)是一種非接觸的自動(dòng)識別技術(shù)，是射頻技術(shù)在識別領(lǐng)域的應(yīng)用，是本世紀(jì)十大重要技術(shù)之一。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們生活水平的提高，整個(gè)社會(huì)對交通運(yùn)輸?shù)男枨笈c日俱增，為了有效更好地解決交通運(yùn)輸需求與交通管理效率之間的矛盾，以信息化建設(shè)為基礎(chǔ)和保障積極構(gòu)建智能交通管理系統(tǒng)越發(fā)顯得迫切。

【關(guān)鍵詞】RFID 交通 信息化

1 交通運(yùn)輸信息化

交通運(yùn)輸信息化，旨在應(yīng)用地理信息系統(tǒng)（GIS）、全球定位系統(tǒng)（GPS）、全球移動(dòng)通訊（GSM）、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)等核心技術(shù)，建立基于Internet環(huán)境的交通運(yùn)輸信息網(wǎng)絡(luò)，可以實(shí)現(xiàn)信息實(shí)時(shí)搜集、處理和發(fā)布，實(shí)現(xiàn)道路運(yùn)輸智能化、信息化管理，使交通運(yùn)輸管理工作能夠有序進(jìn)行，進(jìn)而產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，發(fā)揮交通運(yùn)輸系統(tǒng)的整體優(yōu)勢。加強(qiáng)交通運(yùn)輸信息化建設(shè)，目前所采用的智能交通管理系統(tǒng)是以現(xiàn)代信息技術(shù)為支撐的交通控制、車輛監(jiān)管、運(yùn)輸指揮、客戶服務(wù)系統(tǒng)。支撐智能系統(tǒng)的關(guān)鍵信息技術(shù)主要包括（1）智能卡口系統(tǒng)；（2）交通誘導(dǎo)系統(tǒng)；（3）地理信息系統(tǒng)；（4）無線射頻識別系統(tǒng)；（5）數(shù)據(jù)處理中心。其中無線視頻識別技術(shù)是應(yīng)用領(lǐng)域逐漸擴(kuò)大的新技術(shù)，也是各國研究者們熱衷探討的課題。

2 RFID技術(shù)的內(nèi)涵

RFID即無線射頻識別，其是一種非接觸的自動(dòng)識別技術(shù)，指利用無線射頻傳輸技術(shù)來存儲數(shù)據(jù)和檢索數(shù)據(jù)的過程。

3 RFID技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

3.1 國外的應(yīng)用及數(shù)據(jù)分析

隨著RFID技術(shù)研究的深入，其應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷的擴(kuò)大，帶來了很多可觀的效益。國外對高頻以下RFID研究起步較早，RFID技術(shù)已廣泛用于工業(yè)、商業(yè)自動(dòng)化，交通運(yùn)輸，控制管理等眾多領(lǐng)域。RFID市場實(shí)現(xiàn)了快速增長，除了物流業(yè)的主流應(yīng)用外，在其他一些物流創(chuàng)新領(lǐng)域中，RFID技術(shù)也被廣泛的使用。

3.2 國內(nèi)的應(yīng)用實(shí)例

我國RFID應(yīng)用已經(jīng)從前幾年較為少見發(fā)展到在很多領(lǐng)域均可見到，但總體來說仍處于初級階段。中國政府目前正在加大對RFID的技術(shù)投入和研究，中國RFID市場也呈現(xiàn)良好的發(fā)展態(tài)勢。除此之外，RFID技術(shù)在交通運(yùn)輸方面也有所應(yīng)用，其原理是該系統(tǒng)基于對每輛合法注冊的機(jī)動(dòng)車輛加裝RFID電子標(biāo)簽，通過特定的射頻信號自動(dòng)識別道路上行駛的各種車輛并獲取數(shù)據(jù)信息，實(shí)現(xiàn)對機(jī)動(dòng)車輛、交通流量和可疑車輛等方面實(shí)時(shí)監(jiān)控管理，操作快捷方便。在交通運(yùn)輸方面，RFID技術(shù)的應(yīng)用有著廣闊的前景。

（1）港口運(yùn)輸。

上海浦東港口已經(jīng)開始試行利用RFID技術(shù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化車輛有效管理，當(dāng)車輛通過時(shí)，觸發(fā)車號識別系統(tǒng)啟動(dòng)，讀取安裝在車輛擋風(fēng)玻璃上的RFID標(biāo)簽內(nèi)的信息，并送到監(jiān)管數(shù)據(jù)中心進(jìn)行比對。如果數(shù)據(jù)正確，自動(dòng)閘門便會(huì)開啟讓車輛駛?cè)耄塑嚨能嚺?、進(jìn)場時(shí)間等信息自動(dòng)存儲進(jìn)入系統(tǒng)。應(yīng)用RFID技術(shù)大大提高了數(shù)據(jù)采集的速度和準(zhǔn)確度。

（2）公路交通運(yùn)輸。

據(jù)報(bào)道北京示范公交樞紐動(dòng)物園立體公交樞紐應(yīng)用了RFID技術(shù)，在動(dòng)物園公交樞紐站進(jìn)口和出口的位置上，在電線桿的橫臂上懸掛有專門來讀取RFID標(biāo)簽的采集器，目前已經(jīng)有三百余量車輛安裝有RFID標(biāo)簽。這些信息在動(dòng)物園公交樞紐的調(diào)度室中翻譯成含有線路、車號、班次、進(jìn)站時(shí)間、發(fā)車時(shí)間、參考時(shí)間等內(nèi)容的信息，調(diào)度人員將這些信息與行車計(jì)劃進(jìn)行比較，隨即對車輛進(jìn)行調(diào)控，通過車場內(nèi)的LED顯示屏將發(fā)車信息提供給司機(jī)，大大提高了統(tǒng)一調(diào)度的效率。

（3）鐵路交通運(yùn)輸。

鐵道部應(yīng)用的中國鐵路車號自動(dòng)識別系統(tǒng)是目前亞洲最大規(guī)模的RFID應(yīng)用，已經(jīng)在全國528個(gè)站點(diǎn)安裝有數(shù)據(jù)讀取裝置，而安裝有標(biāo)簽的貨運(yùn)車廂數(shù)量達(dá)到60萬節(jié)，機(jī)車數(shù)量達(dá)到20萬節(jié)。RFID標(biāo)簽被嵌入在每節(jié)車廂中，內(nèi)部記錄有長度為7位的車號信息，當(dāng)車輛壓過鐵路上的磁性感應(yīng)器時(shí)，掃描系統(tǒng)開始啟動(dòng)，并將數(shù)據(jù)傳送到鐵路調(diào)度系統(tǒng)中。實(shí)現(xiàn)快速調(diào)度和高效管理。

4 RFID面臨的問題

雖然RFID技術(shù)在國內(nèi)有著一定的應(yīng)用，但尚處于起點(diǎn)階段，而RFID的推廣過程中也存在著許多制約因素。RFID技術(shù)在我國推廣的障礙主要有以下幾個(gè)方面：

4.1 標(biāo)準(zhǔn)問題

如同電子產(chǎn)品，標(biāo)準(zhǔn)一直是阻礙RFID廣泛應(yīng)用的原因，世界各國的RFID的標(biāo)準(zhǔn)還未統(tǒng)一，從RFID標(biāo)準(zhǔn)中的編碼體系來看，美國有EPC標(biāo)準(zhǔn)，日本有UID標(biāo)準(zhǔn)，中國有NPC標(biāo)準(zhǔn)。再從頻率占用的波段來看，每個(gè)國家無線電頻率被占用的范圍也都不一樣，很難統(tǒng)一。對于800M及以上的超高頻率領(lǐng)域的RFID具體應(yīng)用還處于探索階段，因此RFID標(biāo)準(zhǔn)的解決將很大程度上影響著其在應(yīng)用領(lǐng)域的推廣。

4.2 價(jià)格問題

追求利潤最大化是企業(yè)生存和發(fā)展的最高追求，就中國大多數(shù)中小型企業(yè)物流系統(tǒng)而言，運(yùn)輸、保管、管理部分等整個(gè)流程都相對簡單，信息化程度也不高，投資RFID并不一定給它們帶來真正的效益，反而可能會(huì)增加成本，減少收益，降低企業(yè)的競爭力。對于中國國情的企業(yè)如何利用RFID技術(shù)，降低成本而獲得更大的利潤是研究者要思考和亟待解決的問題。

4.3 安全問題

眾所周知，RFID標(biāo)簽具有強(qiáng)大追蹤能力，這勢必會(huì)對公眾的隱私造成很大的威脅。標(biāo)簽ID不僅僅能在遠(yuǎn)程被任意掃描，并且標(biāo)簽還可以自動(dòng)響應(yīng)閱讀器可以不加區(qū)分地傳輸信息，這樣就造成了任何持有閱讀器的人都可以追蹤并且了解他人攜帶的物品。雖然目前已經(jīng)有若干解決方案，比如IBM公司發(fā)明了"夾子標(biāo)簽"（clipped tag）技術(shù)，但是由于資源有限，一些密碼學(xué)方法諸如高強(qiáng)度公鑰加密機(jī)制等則難以實(shí)現(xiàn)。因此安全問題將始終影響著RFID技術(shù)的廣泛應(yīng)用。

雖然標(biāo)準(zhǔn)、價(jià)格、安全等問題在某種程度上影響著RFID技術(shù)的推廣和應(yīng)用，但是相信在不久的將來，隨著技術(shù)研究的逐步深入和完善，問題會(huì)得到較好的解決和改善。

5 RFID在交通信息建設(shè)中的應(yīng)用展望

（1）交通行業(yè)信息化建設(shè)始終要本著"服務(wù)至上"，以對百姓的便捷服務(wù)為本，為了更好的實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，RFID技術(shù)的應(yīng)用將充分發(fā)揮現(xiàn)代信息技術(shù)的優(yōu)勢，將在陸海空等交通領(lǐng)域均能提供快捷準(zhǔn)確的信息服務(wù)，實(shí)現(xiàn)高效運(yùn)作和管理。

（2）交通行業(yè)信息化建設(shè)要積極構(gòu)建RFID技術(shù)資源平臺，在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上積極創(chuàng)造和完善信息共享，充分發(fā)揮信息化的優(yōu)勢，提高交通行業(yè)統(tǒng)計(jì)信息化建設(shè)的水平和質(zhì)量。

（3）交通行業(yè)信息化建設(shè)要進(jìn)一步不斷加快RFID技術(shù)開發(fā)利用，加強(qiáng)RFID關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)，培養(yǎng)精通RFID技術(shù)的骨干人才，探索建立科學(xué)、高效的交通行業(yè)統(tǒng)計(jì)信息系統(tǒng)。

6 結(jié) 語

目前，RFID技術(shù)在非物流領(lǐng)域已經(jīng)得到了很大的應(yīng)用，由于受各種因素的制約，其應(yīng)用范圍仍然相對較小，但是仍有很大的發(fā)展升值空間。在RFID技術(shù)應(yīng)用智能公共交通方面，如何提高視頻流的編碼效率和容錯(cuò)性能是非常關(guān)鍵的問題。加速RFID關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)和解決阻礙RFID技術(shù)應(yīng)用的因素是積極構(gòu)建以現(xiàn)代前沿技術(shù)為基礎(chǔ)的交通運(yùn)輸管理體系，不斷完善公共交通服務(wù)信息化模式的重中之重。相信在不久的將來，RFID技術(shù)將為中國公共交通運(yùn)輸信息化建設(shè)帶來一場成本與技術(shù)的革命。