物聯網技術在車輛管理中的運用

空軍空降兵學院 羅章華

物聯網技術在車輛管理中的運用

空軍空降兵學院 羅章華

本文針對目前某些公務車輛較多的單位在車輛管理與調度工作中重復性事務多造成車管部門的工作繁雜、效率低下等問題，提出基于物聯網技術的車輛監控與管理系統。實現對車輛的自動識別、遠程調度與運行監控，以及進行路線引導、行車提醒等遠程信息服務。提高車管部門的工作效率以及對車輛的監管效果；并提供相關遠程信息服務從而拓展車管部門的管理職能，提升車管業務的管理質量，為公務車輛安全、高效的執行車輛保障任務提供技術支撐。

物聯網；射頻識別技術；車輛監管

1.引言

隨著汽車工業的快速發展，以及人們工作、生活節奏的加快，汽車已成為人們日常生活中不可或缺的交通工具，單位公務車輛的使用日趨頻繁，隨之而來的是對車輛管理部門車管工作要求的日益提高。如何利用現代信息技術，提升車輛管理效率與調度水平成為車管工作目前亟需解決的問題。

基于射頻識別的物聯網技術可在“物”—“物”間進行聯網，輕松實現信息交互與共享[1][2]，實現對“物體”的識別、定位、監測、管理等功能。為此，將物聯網技術運用到車輛管理中，可將車管部門從繁雜、重復的日常車輛管理事務中進行解脫，輕松實現車輛的調度與監管。國內外學者在這些方面開展了大量的研究，文獻[3]基于UHF RFID技術設計了小區車輛門禁系統，對進出車輛設定電子標簽，并結合計算機網絡技術，通過電子標簽讀寫器對車輛進行自動識別，實現對進出車輛快速、高效的管理，既提高了管理效率也加快了車輛的通行速度；文獻[4]融合GPS定位技術、物聯網技術以及GPRS移動通訊等技術，設計了一種智能車輛管理系統，并對系統的軟件功能、總體架構以及硬件實現等進行了詳細介紹，經試驗整個系統具有良好的應用效果。文獻[5]采用感知層、網絡層、應用層等三層式的架構思想，基于物聯網技術對智能停車管理系統進行了設計。文獻[6]結合PFID技術、GPS定位技術等物聯網基礎技術對智能車輛管理系統中車輛信息交互與車輛監管等功能進行了設計。以上研究大多從原理結構方面對物聯網技術的運用進行了介紹，缺乏較為具體、詳細的功能設計。為此，本文針對某公司公務車輛管理系統中基于物聯網技術的車輛管理系統進行介紹。

2.物聯網技術

物聯網是一種全新的網絡應用技術概念，是“互聯網”應用的延伸，將網絡的概念從用戶端擴展到任何的物體與物體之間，通過物聯網技術可以實現物體之間的信息傳輸和交換。物聯網的基礎技術主要包括：射頻識別技術、定位技術、傳感器檢測技術與網絡通信技術等。

2.1 射頻識別技術

射頻識別技術（Radio Frequency Identification RFID），是一種通過非接觸方式進行自動識別的技術，利用射頻信號及其空間耦合和傳輸特性對靜止或移動的物體進行自動識別。射頻識別系統硬件通常由射頻標簽（也稱電子標簽）、讀寫器及其天線和計算機系統等組成。射頻識別系統根據電子標簽信號種類可分為有源和無源兩種，通常有源標簽比無源標簽的傳輸距離要遠，且識別效果要好。但因有源標簽需要安裝電源，限制了其使用的便利性。

2.2 定位技術

目前，應用最廣泛的定位是采用全球定位系統（GPS Global Positioning System）進行定位。全球定位系統是由對整個地球進行覆蓋的24顆衛星所組成的一套衛星定位系統。該定位系統可以保證任意時刻在地球任意位置都可同時觀測到4顆衛星，保證衛星可采集到定位設備的經緯度與海拔高度，從而實現定位、導航等功能。物聯網系統通過定位技術可對獲取物體的精確位置，從而實現與提供與位置有關的服務。同時，位置信息所帶來的信息安全和隱私保護也日益成為人們所關注的問題。為此，我國自主研發的北斗衛星導航系統現已逐步應用到各相關領域。

2.3 傳感檢測技術

傳感檢測技術是通過傳感裝置（也稱為換能器）對所測物體能感受到的信息進行獲取，并按一定規律將所測信息變換為電信號或其他可用形式進行信息輸出，以滿足對信息進行處理、傳輸、存儲、顯示、控制等功能的一種多學科交叉的工程技術。傳感與檢測技術是物聯網中數據與物理實體的基礎，沒有傳感技術就無法對物體的數據信息進行采集，也就無法對物體的特征數據進行傳輸與管理。為此，各類傳感器的大規模部署與應用是構建物聯網的基本條件。

3.基于物聯網技術的智能車輛管理系統

3.1 系統總體設計

本著實用與易于實現的原則，對基于物聯網技術的智能車輛管理系統總體結構設計如圖1所示。

圖1 一種基于物聯網技術的車輛管理系統結構

圖1所示智能車輛管理系統主要由基于射頻識別技術的車輛識別模塊與基于信息技術與的車輛監控與管理模塊組成。車輛識別模塊主要由安裝于車輛上的電子標簽、安裝于進出閘口的電子標簽讀寫器組成；車輛監控與管理模塊由GPS定位設備和安裝有數據管理與數據服務的智能管理軟件的上位機組成，車輛位置信息由GPS定位設備獲取后經GPRS移動通信網絡上傳至車輛管理系統。

3.2 基于射頻識別技術的車輛識別系統

該模塊的核心設備為電子標簽與讀寫器。電子標簽，用于對所需管理車輛身份信息等數據進行存儲；讀寫器則為具有對電子標簽的數據進行讀寫功能的器件。基于射頻識別的車輛識別技術，由讀寫器通過天線與電子標簽進行無線通信，在不相互接觸的條件下對安裝于車輛上的電子標簽進行自動識別與判斷，實現對電子標簽中數據的讀寫，從而實現對行進中的車輛進行自動識別與數據管理。

3.3 車輛監控與管理模塊

該模塊主要由車輛定位設備、管理系統主機以及相應數據接口組成。該模塊的功能是通過定位設備與移動通信網絡對車輛運行情況進行實時動態的監控；并結合人機接口可實現對車輛進行車場內的本地調度，也可通過通信網絡對正在執行任務的車輛進行遠程調度；借助通信網絡還可為車輛提供路線引導、道路交通狀況預報等相關信息服務，拓展車管部門有關職能，提升車管業務的管理質量。實現車管部門對車輛的監控與管理功能。為公務車輛的安全行駛與高效運行從管理的角度提供了技術支持與保障。

4.結束語

借助物聯網技術中的射頻識別、地理信息系統與全球定位以及無線通信等基礎技術，建立車輛管理系統。可為公務車輛較多的單位中所需管理的車輛進行自動識別與監控管理，實現車管部門對公務車輛管理的信息化與網絡化。從而提高車管部門對車輛管理的工作效率，并提升管理部門對車輛進行遠程調度與遠程信息服務的能力。

[1]International Telecommunication Union UIT.ITU Internet Reports 2005:The Internet of Things[R].Tunisia,2005.

[2]Kontantinos Domdouzis,Bimal Kumar,Chimay Anumba.Radio-Frequency Identification(RFID)applications:A brief introduction[J].Advanced Engineering Informatics,2oo7(21):350-355.

[3]趙彥,張剛.基于UHF RFID技術的小區車輛門禁系統設計[J].計算機與數字工程,2016,316(2):385-388.

[4]劉喜勛.基于物聯網的高校智能車輛管理系統設計[J].自動化與儀器儀表,2015,191(9):122-124.

[5]蓸領,魏勝利.基于物聯網的園區停車管理系統的設計與實現[J].電腦知識與技術,2016,12(8):102-103.

[6]常海雷.物聯網技術在智能車輛管理中的應用思路初探[J].時代農機2016,43(7):27-29.