探究物聯網技術在車輛管理系統中的應用

汪翼舟

中冶集團武漢勘察研究院，湖北武漢 430070

在我國交通運輸行業飛速發展過程中，傳統的人工收費以及半自動等收費方式存在費時費力等問題，無法在現代化車輛管理中發揮理想價值和作用。電子不停車收費方式在使用過程中存在收費管理不便等弊端，比如預付卡的惡意盜用等。物聯網技術屬于當前應用較為廣泛的高新技術，利用軟件系統和硬件系統的搭配，具備有監測、管理和控制等方面作用，不僅實時監控管理系統運行，同時還能夠更好地支撐管理功能的實現。將物聯網技術應用在車輛管理系統，能夠更好地滿足當前社會發展過程中車輛管理方面實際需要，提高車輛管理水平和有效性，本文就此展開了研究分析。

1 物聯網技術

1.1 物聯網技術概述

物聯網簡稱“IOT”，當前國內外在物聯網的定義方面說法較多，但是其大致概念相同，利用紅外感應器、激光掃描器、全球定位系統等各類傳感設備，根據約定的相關協議，實現互聯網與物品的相互連接，完成信息的交換和通信等，實現對物的智能化跟蹤、識別、監控和管理。

1.2 物聯網技術關鍵技術領域

第一，傳感網領域，傳感網領域主要是利用傳感器獲取濕度、溫度、速度、壓力等相關參數信息。第二，RFID技術領域，電子標簽屬于射頻技術關鍵，在物聯網技術中發揮重要作用，屬于通信技術的一種，能夠利用無線電信號進行目標的識別，獲取相關數據信息，不需要識別系統與目標之間的光學或者機械性接觸。第三，M2M技術領域，M2M指的是機器對機器通訊，該技術主要應用在末端設備互聯和集控管理方面，其具體應用包含機器對機器、用戶遠程監視以及用戶遠程控制等。第四，兩化融合技術領域，兩化融合技術一般指信息化與工業化深層次結合，利用信息化促進工業化發展，利用工業化實現對信息化的完善，提高工業化發展水平，促進可持續發展。

1.3 車輛管理系統中的物聯網技術

第一，車牌識別技術。車輛管理中車牌識別技術屬于一項關鍵性技術，受到廣泛關注。當前車輛管理工作中對車輛管理的效率、質量和準確性有嚴格要求，車輛管理的自動化和精確化程度已經成為衡量車輛管理水平的一項重要指標。車牌雖然對整車而言非常小，處于車輛下方位置，車牌檢測難度大，但是車牌檢測在車輛管理中占有非常大比重，通過車牌的識別能夠對應車主，車牌識別技術的應用，管理人員可利用視頻監控以及模式識別等方式定位車輛位置。車輛識別其原理較為復雜，首先要從動態運行車輛中抓取拍照，圖片處理后獲取車牌照片，計算機自動識別車牌號后，自動定位基礎采取車輛位置信號信息，實現對車輛位置的準確定位。

第二，底盤掃描技術。車輛底盤識別能夠使車輛運行安全性有明顯提升，在維持車輛正常運行方面發揮重要價值和作用。車輛底盤檢測同樣存在較大難度，以往在車輛底盤檢測方面主要是利用肉眼觀察以及人工安置反光鏡方式，檢測效果容易受到管理人員能力水平等因素影響，不僅檢測精度低，檢測效率也無法得到保證。底盤掃描技術的應用，能夠實現對傳統檢測方法弊端的有效避免，在檢測的同時能夠進行數據化存儲和分析，更好地滿足車輛管理工作實際需要。底盤掃描技術主要是用傳感器設備對車輛底盤形狀、零件位置和運行情況等進行檢測，將獲取的檢測結果與標準化參數進行對比，判斷其中存在的問題和異常，給出故障預警。受到底盤檢測環境不同等影響，底盤掃描技術的應用需要能夠滿足條件改變下靈活使用需要。

2 車輛管理系統設計

2.1 車輛管理系統結構

車輛管理系統結構包含以下幾部分：第一，車輛識別系統，車輛識別系統的硬件組成有電子標簽、天線、標簽讀寫器等，能夠實現對車輛信息的識別和發送；第二，監控中心系統，監控中心系統包含有管理主機和數據接口2大主要組成結構，不僅可以完成系統遠程信息網絡調度，同時還能夠實現對本地車輛信息、服務器管理信息等的有效監控；第三，信息服務系統，信息服務系統組成包含本地服務器和遠程服務器，其中本地服務器主要是保存車輛信息和遠程服務器傳遞的各類信息，遠程服務器主要是保存車輛運行中相關信息，方便有關人員的查詢。

車輛管理系統整體工作流程為：車輛進入高速公路收費口，車輛上的電子標簽會進入RFID磁場，系統利用標簽讀寫器接收電子標簽發射的信號，之后發出車輛信息，系統標簽讀寫器讀取車輛相關信息后編碼器解碼，發送至監控中心，利用遠程接口或者本地接口，將其儲存至服務器進行處理。

2.2 硬件

2.2.1 電子標簽的選擇和使用

系統所使用的電子標簽工作頻率為902～928MHz，適應速度60km/h，最大讀寫距離10m，可存儲64位ID號。當前系統所使用的電子標簽有嵌入到車牌、嵌入至發動機缸體以及嵌入至車體框架，分別記錄車輛車牌號、發動機編號以及車架編號，通過3標簽設置方式，能夠實現對車牌盜用以及套牌等違法行為的有效控制。

2.2.2 收費站車輛出入口

收費站車輛出入口位置包含有車輛感應器、車輛檢測傳感器、多點攝像頭等組成。當有車輛進出時，車道下檢測傳感器檢測車輛相關信息，利用多點攝像系統對車輛和駕駛員拍照錄像，標簽讀寫器激活車輛電子標簽芯片，電子表現相關信息發送至主機檢測，檢測通過后放行。

2.2.3 監控中心

車輛監控中心的主機系統分為出口和入口2種類別，出口主機系統主要是車輛在到達出口時識別和接受系統發送的車輛信息，將其與入口信息核對，發現違規車輛并處理，獲取車輛需要繳納的費用等。入口主機系統識別車輛信息后確認，將信息傳輸至本地服務器數據庫，數據庫查詢車輛信息后，如果未發現相關信息，在遠程數據庫查詢。

2.2.4 信息服務系統

本地信息服務系統包含服務器和相關數據庫管理系統軟件，服務器數量一般設置2臺，一臺主服務器，一臺從服務器，從屬服務器主要是進行數據的實時備份，使數據信息的安全性和可靠性得到保證。服務商提供遠程信息系統，本地數據庫的設計選擇多表結構等方式，記錄車輛相關信息，包含基本信息、繳費信息、車輛人員照片、車主信息等。

2.3 EPC編碼功能

車輛管理系統EPC編碼功能開發語言選擇Java，以Windows平臺為基礎，選擇SQL Server作為系統后臺數據庫處理軟件。EPC編碼格式有著安全、簡單特點，同時有分層擴展性和唯一性。在系統設計中，為了實現對電子標簽成本的有效控制，選擇64位編碼格式，可以將其作為廠家識別代碼。我國車輛管理方面采取省、市、縣分級管理方式，相對應的，系統車牌編碼可選擇分段式結構方式，實現對車輛號碼的分層管理，信息查詢效率會有明顯提升。

2.4 Savant系統

Savant系統也叫程序模塊集成器，屬于一種標準化模式，包含事件管理系統、任務管理系統以及實時內存事件數據庫等組成。Savant系統主要是管理整個車輛管理系統的程序集成以及整體控制等。Savant系統接口由應用程序接口和標簽讀寫器接口組成，程序接口主要是與外部應用程序連接，實現通信功能等。Savant系統利用接口讀取系統獲取車輛EPC，信息處理后保存至RIED數據庫。

2.5 ONS系統

ONS系統屬于車輛管理系統一項重要組成，由BIND程序配置，對應互聯網中的DNS，能夠利用互聯網域名解析實現與互聯網的有效連接，ONS系統在車輛管理系統的應用能夠與外部互聯網相互連接。Savant系統在獲取車輛EPC信息后，將其傳遞至ONS系統，轉換IP地址，車輛管理系統通過在互聯網進行IP地址的搜索，獲取車輛描述信息，進而實現對車輛各項信息的調取。

3 結語

物聯網技術具有非常明顯應用優勢，將其應用在車輛管理系統中，能夠使車輛管理水平有明顯提升，更好地滿足當前車輛管理工作實際需要。物聯網技術在車輛管理系統中的應用，必須要做好車輛管理系統設計，包含系統結構、硬件設計、EPC編碼功能、Savant系統、ONS系統等，充分發揮物聯網技術價值和作用，更好地滿足車輛管理系統運行實際需要，促進我國交通運輸行業發展進步。