基于RFID的智能車庫系統設計

重慶市涪陵區科技信息研究所 杜銀泉

重慶市涪陵區永勝林場 鐘 鳴

基于RFID的智能車庫系統設計

重慶市涪陵區科技信息研究所 杜銀泉

重慶市涪陵區永勝林場 鐘 鳴

遠距離RFID射頻識別技術應用于車庫管理中，可有效地管理車庫，具有使車輛進出有序、手續簡便、速度快、安全防盜、管理自動化、收費公正合理、應收費用不流失以及減少管理人員的特點。

智能車庫；射頻識別；物業管理

1.引言

隨著我國社會經濟的進步和發展、城市經濟的不斷繁榮、人們生活水平逐步提高，汽車尤其是小轎車和商務車作為交通工具已逐漸成為人們日常生活中不可或缺的必需品。一方面城市道路車輛交通量劇增，國內很多大中城市不僅出現了動態交通的嚴重阻塞，而且不同程度地出現了占道停車、違章停車，從而進一步加劇交通阻塞，導致交通事故上升。長期以來，我國城市車庫建設問題未受到應有的重視，歷史“欠帳”很多，問題日益嚴重，城市停車問題已經成為實施國家汽車產業政策和城市道路交通政策的“瓶頸”之一。我國汽車擁有量的急劇增加，對企事業單位、住宅小區、公共車庫的車輛管理水平的要求也越來越高。

2.智能車庫系統設計

智能車庫管理系統利用定向遠距離讀卡方式，無需人工刷卡，系統自動感應車輛信息控制道閘的開啟，車輛進入后自動關閉道閘，從而有效地減少保安人員的勞動量。這種車庫系統既可實現一進一出的基本系統功能，也可適應出入口共用一個通道的車庫管理，遠距離車庫系統配置簡潔實用，安裝維護方便。

本智能車庫管理系統是針對一個車庫或幾個進出口的停車收費場所進行設計的，主要適用于物業小區、大型地下車庫等對固定車輛或臨時車輛進出的管理。遠距離停車系統既具有對固定車輛出入的門禁管理功能，同時也具有對臨時車輛進行收費的功能。

圖1 車庫設備圖示

本智能車庫管理系統包括以下組成：出入口控制器、自動道閘、地感、RFID讀卡器、攝像設備、聲光報警器（可選）、LED顯示器（可選）、對講設備（可選）、打印設備（入口）、條碼讀取器（出口）、系統管理軟件、管理電腦（上位機），見圖1。其中控制器擬采用工業級ARM9 Atmel系列200MHZ，通訊接口采用RJ45網口。

在此，筆者重點闡述出入口控制器的功能。主要包括以下功能：

(1)讀卡功能：獲取RFID讀卡器讀取的卡號，確定車輛個性化信息。

①如果標識卡有效，控制器通過LED顯示歡迎信息如：“歡迎光臨”等，并控制道閘抬起；

②如果地感A檢測到車輛的到來但沒有讀到卡則視為無卡用戶，無效卡用戶包括無卡用戶及未授權卡用戶，標識卡無效（無卡、未授權）時控制器通過LED顯示提示“卡己過期”、“非本場卡”等，同時啟動聲光報警提示工作人員及司機，控制道閘不抬起，通過對講設備，由人工授權后，開啟道閘，車輛進場；

(2)檢測功能：由地感A負責檢測車輛的到來，并且啟動圖像控制器或上位機抓拍；地感B負責關閉道閘時的防砸功能。

(3)記錄功能：記錄下一段時間內車輛的通行記錄記錄卡號、車牌號及車輛通過的時間。也可連接PDA或計算機后通過通訊接口上傳歷史記錄。

(4)顯示功能：顯示授權車輛的車牌號碼，以區分車、卡是否相符；并顯示相當歡迎、提示信息。

(5)授權功能：連接上位機授權；或將控制器功能開關撥到“授權”檔，然后讀取的每張卡號均記錄為授權卡號；反之，將控制器功能開關撥到“未授權”檔，然后讀取的每張卡號均從記錄的授權卡號中刪除。

(6)圖像抓拍功能：由地感A觸發抓拍控制器（采用DSP處理器）采用強光移植攝像設備，檢測車輛到來時抓拍車輛圖像并存儲，由DSP處理器控制該功能，并由DSP控制器負責上傳給上位機。

(7)RFID讀卡器的主要作用是讀取車載卡片信息并主動發送給出入口控制器。

3.系統工作流程

RFID讀卡器讀取車載卡片信息并主動通過RS232口發送給控制器，從而接收串口命令設置讀卡器的時間、ID號等系統參數；

同時控制器通過RS232接收讀卡器卡片信息并轉發給上位機，同時能接收上位機的控制命令控制道閘，或接收設置命令對RFID讀卡器進行設置。能使用車輛檢測器檢測沒有車載卡片的車輛，并報告給上位機，由上位機決定采取何種措施?？煽刂芁ED顯示，同時可以根據應用擴展輸出多個開關量控制其它設備(如聲光報警等)。當發送卡號給上位機三秒鐘后接收不到上位機控制命令，則主動控制道閘開啟，同時記錄卡號。根據上位機設置可在檢測到車輛就開啟道閘或必須讀出卡號后才開啟道閘；道閘在上位機、控制器同時失效或控制開關量輸入無效時，可采用遙控器或按鈕方式手動開啟。

上位機負責接收和管理網絡數據（包括RFID卡號、視頻等信息），根據應用系統的實際要求，發送設置控制命令控制道閘開啟、LED顯示內容、設置控制器參數及RFID讀卡器參數。上位機安裝車庫信息管理軟件，實現對車庫車輛的安全有效的管理。

由于控制器的結構框圖中顯示視頻編碼器用來連接一個或多個攝像機，一個控制器連接一個或多個攝像機，客戶端可以放在網絡上的任意一個位置，客戶端智能讀取數據，所有對設備的控制及參數的設置必須以命令發送給應用服務器，由應用服務器實現對設備的控制及管理，通過RS-485串口實現和應用服務器之間的通訊，通過Socket網口實現應用服務器和客戶端之間的數據通訊。

4.車庫車輛管理的軟件實現

停車場車輛管理實現了對停車場所有車輛信息的顯示，按鈕的實現主要管理利用TSeSkinStringGrid控件顯示停車場所有車輛的信息。首先是定義一個函數過程procedure TF_Main.TS2Show()，停車場車輛管理函數名稱為TS2Show()，此部分的功能是在數據庫中聯合查詢的得到與固定用戶來講直接讀取RFID卡相關的車輛信息，并進行顯示，將TSeSkinStringGrid網格控件進行初始化，對其設置列標題的顯示內容和相關的排序方式。

表1 網格控件生成的表

接著在數據庫中進行查詢它從Card表，Dept表和Team表進行聯合查詢出非臨時的車輛的相關信息即RFID信息<>000000000000的卡片信息。

其次，對網格內容進行填充，

SGPort.RowCount：=ADOQuery3.RecordCount+1；

查詢結果的記錄數為當前網格的行數。循環開始對網格每行進行填充，填充得到的表格如表1所示。

要實現對車牌號碼、停靠車位、所屬部門、車主信息、聯系方式、RFID編號和進場時間等信息的填充可通過語句來實現，例如：要實現實習車牌號碼的填充使用：

然后依次完成所屬部門DName、車主信息Author、聯系方式Contact、RFID編號RFID和進場時間NTime等信息的填充。

最后，將設置固定行數即設置表格列標題，同時顯示出當前車庫內固定車輛數目，通過代碼來實現。

5.系統特色

本系統使用到RFID，主要是看中了RFID在車庫管理系統中具有能夠實現嚴格的收費管理、安全管理、防偽性高、耐用可靠的優點，使用了RFID的車庫系統，能夠樹立全新的物業管理形象。

具體來說，該智能車庫系統具有以下特點：

(1)車主不用停車、不用搖下車窗，10米范圍系統自動讀取卡片信息，同時也大大提升了物業公司的形象；

(2)自動讀卡比停車刷卡通行速度至少提高20倍，不再需要排隊等候刷卡通行；

(3)自動讀卡比停車刷卡通行時間大大減少，從而有效地節省了車主時間、減少了油耗和尾氣排放；

(4)自動讀卡方式可有效的避免刷卡停車可能造成的刮碰事件，車主不用小心翼翼的把車停靠在刷卡機旁，減少了車輛刮碰事件的發生；

(5)實現由系統自動識別車輛身份，對于固定車輛自動放行，對于臨時車輛進行計時收費或自動收費，并且可以遠距離實時記錄車輛身份、資料及出入時間，供需要時查詢。

6.結束語

將RFID識別技術引入到智能化車庫的管理，構建了一個車輛進出有序、手續簡便、速度快、安全防盜、管理自動化、收費公正合理、應收費用不流失以及減少管理人員的特點的系統。將遠距離RFID識別技術應用于車庫管理，繼承了以往磁卡、條形碼、接觸式ID卡、近距離感應IC卡的所有優點，代表了當今國際流行的車庫管理的最新水平。采用高科技產品實現車輛智能管理，是各企事業單位、住宅小區、公共車庫的必然選擇。

[1]曾少林.基于RFID技術的智能停車場控制系統研究[D].湘潭大學,2007.

[2]郭穩濤.基于RFID的智能停車場管理系統的研究與設計[D].湖南大學,2010.

杜銀泉（1973—），男，重慶人，大學?？?，電子工程師，現供職于重慶市涪陵區科技信息研究所。鐘鳴（1970—），男，重慶人，大學?？疲娮庸こ處?，現供職于重慶市涪陵區永勝林場。