基于射頻識別的智能車輛管理系統建設

代光榮

摘 要：隨著汽車數量的增多，車輛管理問題也逐漸顯現出來。建立一個智能化、自動化、高效化的車輛管理系統成為了最現實的問題。隨著射頻識別技術的出現，新型的車輛管理系統被建立起來，并投入使用。詳細地分析和系統地闡述了射頻識別技術的優點、射頻識別技術的基本工作原理、車輛管理系統的組成原理（以小區車輛管理系統為例）和目前射頻識別技術存在的問題，以期能為相關工作提供參考。

關鍵詞：射頻識別技術；車輛管理體統；工作原理；條形碼

中圖分類號：TP311.52；TP391.44 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）24-0031-02

隨著社會經濟的快速發展和個人收入的不斷增加，人們對汽車的需求量也在不斷增加。由于城市街道設計、公共場所車輛管理和小區車輛管理的配套設施不健全，產生了道路擁擠、停車困難等問題。射頻識別技術的出現為我國車輛管理系統建設帶來了新發展。射頻識別技術是利用無線射頻識別方式實行的雙向通信，通過數據的相互交換達到車輛識別的目的。由于射頻識別技術具有良好的環境適用能力，所以，被廣泛使用于我國的車輛管理系統中。

1 射頻識別技術的優點

因為射頻識別技術具有諸多優點，所以，自其出現以來就受到了社會各界的廣泛關注。簡要分析了該技術的優點。

1.1 快速識別

在條形碼識別中，一次只能掃描識別一個條形碼，而射頻識別技術突破了這一限制，實現了對射頻標簽的批量處理?，F今的射頻識別技術已能同時處理200個以上的射頻標簽。

1.2 環境適用力較強

射頻識別技術具有良好的環境適用能力，無論是風雪天氣還是大霧天氣，都不會對其產生大的影響。它可以自動進行全天候的掃描識別和跟蹤管理，具有較強的抗干擾能力，能夠穿透液體和大部分非金屬物體識別標簽。

1.3 不受標簽大小、形狀約束

射頻識別技術在處理射頻標簽時，不受射頻標簽大小和形狀的約束，不需要為了保證標簽識別的精準度而調整標簽的大小和尺寸，大大減少了不必要的工作量。

1.4 識別具有穿透性

在其工作區域內，射頻識別系統可以穿透塑料制品、木制品等非液體和非金屬體掃描、識別標簽。

2 射頻識別技術的基本工作原理

射頻識別系統是由射頻標簽、讀寫設備和計算機三部分組成的。射頻識別系統的基本工作原理是：讀寫設備通過相關發射設備發送固定頻率的射頻信號，當標簽進入發射設備工作區域時，會產生相應的感應電流。標簽接收到感應電流后被激活，并通過自身內置的發射線將自身的編碼等信息發送到系統的天線調節器，天線調節器再將接收到的載波信號傳送給讀寫設備，進行信號的解調和解碼，最后將解碼信號輸入主系統處理，由主系統判斷標簽的合法性，并發出指令處理和控制不同的標簽。射頻標簽和讀寫設備之間是通過耦合元件實現信號空間耦合的，并在耦合通道內實現數據的互相交換和能量的傳遞。射頻信號耦合類型主要有以下兩種。

2.1 電感耦合

電感耦合是依據電磁感應的有關規律，通過空間中的高頻交變磁場實現的。電感耦合一般被廣泛應用于中頻或低頻的近距離射頻識別車輛管理系統中。其識別距離一般為10～20 cm，最長不超過1 m。因為電感耦合本身沒有電源，所以，芯片的能量全部來自讀寫設備。讀寫設備的發射天線線圈能夠產生穿透線圈橫截面的強電磁場。其中，小部分的磁力線能夠進入射頻標簽的發射天線線圈，并與電容形成一個振蕩回路。當其通過振蕩回路時，射頻標簽發射天線線圈的電壓達到最大，整流后可作為射頻標簽芯片的能量使用。

2.2 電磁反向散射耦合

這種耦合方法主要是基于雷達原理，利用電磁波在空間中相關的傳播規律發射電磁波，且反射電磁波會攜帶一些相關的信息。這種耦合方式在高頻或超高頻的遠距離射頻識別車輛管理系統中的應用比較廣泛，其識別距離一般為3～10 m。

3 車輛管理系統的組成原理

在現存的車輛管理問題中，小區車輛管理問題占有較大的比例。以小區的車輛管理系統為例，系統地研究了車輛管理系統的相關工作原理。

小區車輛管理系統一般是由讀寫設備、控制中心（計算機）和射頻標簽卡三部分組成的。在車輛管理系統中，先要設置1個控制中心，也就是主計算機系統。這臺主計算機內置了小區車輛管理系統的軟件，可以自動運行，一般不需要人為干預，只是在發放射頻標簽時需要工作人員操作。控制中心可以通過停車出入口的讀寫設備及時掌握各時間段車輛進出停車場的相關情況，并及時將相關信息輸送到主計算機處理和控制，實現閘機的開關、車輛數量的統計和停車費用的計算等。小區車輛管理人員可以及時查看相關數據，大大節約了相關的人力、物力和財力。

在使用系統的過程中，車輛擁有者要先注冊并領取1張射頻標簽卡，并將車輛數據、標簽卡身份代碼輸入控制中心的數據庫中建立關聯。當車輛出入停車場時，停車場出入口的讀寫設備會將經過車輛的射頻標簽轉為身份代碼，以確定出入車輛的相關信息。

4 射頻識別技術存在的問題

4.1 射頻識別技術還不成熟

由于能支持射頻識別技術的設備并不多，而射頻識別信號又極易被阻擋，所以，使得射頻識別技術發展得比較緩慢。另外，射頻識別技術本身的技術要求和設備要求不能很好地實現，比如，讀寫設備的制造、芯片的設計制造、發射天線的設計制造和數據庫軟件開發等都沒有達到既定的要求，這就給射頻識別技術發展帶來了一定的阻礙。

4.2 標簽識別率不高

在使用射頻識別技術識別標簽的過程中，經常會出現由于金屬對電磁波的吸收造成空間電磁波減少的現象，這對識別的準確性有很大的影響。怎樣解決這一問題，提高識別的準確性，是目前需解決的主要問題。相關技術開發人員提出，可從工程技術的角度提高射頻識別系統的標簽識別率，比如采取多次讀取射頻標簽的方法，有效提高射頻識別的識別率。

4.3 不能保證數據的安全性

在射頻識別車輛管理系統的使用過程中，普遍存在數據安全性較低的情況。因為目前使用的射頻識別系統沒有相應的安全機制，不能有效保障車輛和用戶數據的安全，這就引發了數據被竊取的情況。倘若射頻標簽中的相關數據信息被竊取并非法使用，就會造成不可挽回的損失。針對這種問題，具體的解決方法有兩種，即設計更大的內存容量、將微處理器設置得更加復雜。用這兩種方法實現加密算法的復雜設計，防止數據被竊取帶來的不必要的經濟損失。

5 結束語

目前，我國的車輛管理系統建設已初見成效，尤其是使用了射頻識別技術后，不斷提高了我國的車輛管理能力，大大減少了車輛管理中人力、物力的浪費?；谏漕l識別技術的車輛管理系統的建設已經成為了現代車輛管理發展的必然趨勢。在該系統的實際應用過程中，要不斷地完善系統，解決系統使用過程中存在的問題，讓基于射頻識別技術的車輛管理系統能夠更好地為社會服務。

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〔編輯：白潔〕