基于RFID的汽車預(yù)維修故障診斷系統(tǒng)構(gòu)建

王靜

（隨州職業(yè)技術(shù)學(xué)院汽車與機(jī)電工程學(xué)院，湖北隨州，441300）

1 RFID信息系統(tǒng)組成和工作原理

RFID（Radio Frequency Identi f ication），中文翻譯為“無(wú)線射頻識(shí)別”。其原理是通過非接觸性的自動(dòng)化識(shí)別技術(shù)，對(duì)處于靜止或者移動(dòng)中的事物進(jìn)行有效識(shí)別。在識(shí)別對(duì)象上安裝電子芯片，稱為RFID Tags，中文翻譯為“電子標(biāo)簽”，其作用在于能對(duì)追蹤對(duì)象的所有物理現(xiàn)象進(jìn)行實(shí)時(shí)追蹤和管理。通常RFID是由電子標(biāo)簽、讀寫器、應(yīng)用程序、控制器四個(gè)模塊構(gòu)成的。如圖1所示。

圖1 RFID構(gòu)成圖

（1）電子標(biāo)簽(Tag)是由天線和芯片兩部分構(gòu)成的，天線的作用是在標(biāo)簽和讀卡器的中間傳遞信號(hào)。芯片的作用是保存標(biāo)簽中的數(shù)據(jù)信息和編碼，且每個(gè)電子標(biāo)簽都有一個(gè)獨(dú)一無(wú)二的ID。

（2）讀寫器（Reader）是用來(lái)讀取標(biāo)簽中儲(chǔ)存的信息，通常有手持讀取和固定讀取兩者方式。

（3）應(yīng)用程序的主要作用在于對(duì)電子標(biāo)簽中的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取、識(shí)別、寫、操作等等，在RFID 信息系統(tǒng)中占有重要的地位。

（4）控制器是介于在應(yīng)用系統(tǒng)和讀寫器之間的軟件，主要是用于控制數(shù)據(jù)的進(jìn)和入。也是連接讀寫器和應(yīng)用系統(tǒng)的紐帶，控制器的存在使得用戶能將RFID數(shù)據(jù)具體運(yùn)用到實(shí)際業(yè)務(wù)處理中，實(shí)質(zhì)上控制器扮演的是重要的中介角色。

2 汽車預(yù)維修故障診斷系統(tǒng)模塊分析

在進(jìn)行汽車維修故障診斷系統(tǒng)構(gòu)建之前，需要對(duì)典型的汽車預(yù)維修故障診斷系統(tǒng)有一定的了解。為此，筆者通過資料的查詢了解到一個(gè)典型的汽車預(yù)維修故障診斷系統(tǒng)包括信號(hào)傳感環(huán)境監(jiān)控、信號(hào)處理、健康評(píng)估、故障預(yù)測(cè)、決策支持和人機(jī)交互共七大模塊。

其中，信號(hào)傳感的作用是接受收外部的信號(hào)并將其轉(zhuǎn)化為電信號(hào)后導(dǎo)進(jìn)系統(tǒng)，通過數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)化能為系統(tǒng)能識(shí)別的數(shù)據(jù)信息元；環(huán)境監(jiān)控的作用是通過傳感器獲得與當(dāng)時(shí)所處的相關(guān)環(huán)境監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)；信息處理是對(duì)信號(hào)傳感模塊中得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行簡(jiǎn)單操作；健康評(píng)估是針對(duì)歷史數(shù)據(jù)對(duì)當(dāng)前狀況進(jìn)行判斷；故障預(yù)測(cè)是通過以上的環(huán)境監(jiān)控、健康評(píng)估進(jìn)行綜合的分析最后做出故障預(yù)測(cè)；決策支持是專門指出具體的建議的模塊；最后，人機(jī)交互是在預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)上進(jìn)行相關(guān)的人為操作。

3 基于 RFID 的汽車預(yù)維修故障診斷系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1 整體架構(gòu)設(shè)計(jì)

筆者根據(jù)當(dāng)前汽車維修的實(shí)際情況，基于RFID 進(jìn)行汽車預(yù)維修故障診斷系統(tǒng)的構(gòu)建。本次系統(tǒng)構(gòu)建的總體構(gòu)架包含登陸管理、數(shù)據(jù)庫(kù)診斷系統(tǒng)、其他以及檢測(cè)應(yīng)用五大部分。具體結(jié)構(gòu)如圖2所示。

3.2附件功能設(shè)計(jì)

筆者在系統(tǒng)中設(shè)計(jì)了三個(gè)較為常用的附件功能，包括記事本打印以及計(jì)算器。記事本和計(jì)算器可以通過windows系統(tǒng)中的模塊語(yǔ)句完成，而打印功能則可以與數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行連接后設(shè)置好字體和頁(yè)面。

3.3數(shù)據(jù)庫(kù)建立

筆者考慮到系統(tǒng)操作的全面性以及各項(xiàng)綜合因素，經(jīng)過調(diào)查、分析后決定使用SQL Server 2005數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)。SQL Server 2005數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)具有性能高、可伸縮性強(qiáng)、實(shí)用性強(qiáng)等特點(diǎn)。基于 RFID的汽車預(yù)維修故障診斷系統(tǒng)主要是用于企業(yè)汽車維修，因此，本系統(tǒng)涉及的數(shù)據(jù)包括車輛信息數(shù)據(jù)和維修數(shù)據(jù)兩部分。

圖2 基于R FID 的汽車預(yù)維修故障診斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

車輛故障信息數(shù)據(jù)庫(kù)包括汽車基本數(shù)據(jù)、汽車狀態(tài)數(shù)據(jù)和汽車故障數(shù)據(jù)三部分組成。

（1）汽車基本數(shù)據(jù)

汽車基本數(shù)據(jù)是指汽車本身所具有的一些基本信息，還不需要用儀器進(jìn)行檢測(cè)的數(shù)據(jù)。包括：底盤號(hào)、車牌號(hào)、車主信息、發(fā)動(dòng)機(jī)號(hào)，保險(xiǎn)等等。具體數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)如表1所示。

表1 基本數(shù)據(jù)表屬性

（2）汽車狀態(tài)數(shù)據(jù)

汽車狀態(tài)數(shù)據(jù)是指用儀器檢測(cè)出來(lái)的反映汽車實(shí)時(shí)狀態(tài)的汽車數(shù)據(jù)。由于汽車的狀態(tài)涉及的參數(shù)多、獲取難度大，且相當(dāng)一部分?jǐn)?shù)據(jù)對(duì)汽車的預(yù)維修的實(shí)際意義不大。因此，本文只選取了部分發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)作為研究對(duì)象，包括：汽油機(jī)轉(zhuǎn)速、壓力溫度、節(jié)氣門位置、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速等。具體表如下表2所示。

表2 狀態(tài)數(shù)據(jù)表屬性

（3）汽車故障數(shù)據(jù)

汽車的組成較為精細(xì)，是由成千上萬(wàn)的零部件、電器元件于一體的集成物。但通常將將汽車劃分為五大部分包括：發(fā)動(dòng)機(jī)、底盤、電氣設(shè)備以及車身。其中，常見事故出現(xiàn)在動(dòng)機(jī)和底盤，車身部分的故障發(fā)生率較小，即使損壞也不涉及復(fù)雜維修。筆者從故障原因、故障現(xiàn)象、故障次數(shù)的數(shù)據(jù)參數(shù)作為汽車故障分析。具體如下表3所示。

表3 故障數(shù)據(jù)表屬性

4 系統(tǒng)測(cè)試

通常，一個(gè)完整的系統(tǒng)構(gòu)建完成后都需要進(jìn)行相應(yīng)的系統(tǒng)檢測(cè)，以便檢驗(yàn)該系統(tǒng)是否出現(xiàn)漏洞等問題，基于以上RFID汽車預(yù)維修故障診斷系統(tǒng)構(gòu)建，筆者進(jìn)行以下系統(tǒng)測(cè)試(詳細(xì)測(cè)試步驟略)：（1）在查詢中輸入“故障次數(shù)＞50次”、“故障次數(shù)＜ 100”；（2）將查詢中的邏輯關(guān)系設(shè)置為“或者”；（3）查詢結(jié)果。

5 結(jié)束語(yǔ)

汽車預(yù)維修故障診斷系統(tǒng)開發(fā)還處于發(fā)展階段，各汽車維修企業(yè)還需要不斷的探索和創(chuàng)新，結(jié)合汽車維修的實(shí)際情況，將汽車的預(yù)維修與現(xiàn)代化高新技術(shù)有機(jī)結(jié)合才能跟上時(shí)代的腳步，為人們的出行帶來(lái)更多的便捷。

[1]辛海奎,李蜀瑜.基于模糊推理的物流車輛故障診斷專家系統(tǒng)[J].計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用,2015,24(08)：59-64.

[2]戴立坤.基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的物流車輛遠(yuǎn)程故障診斷定位系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].物流技術(shù),2014,33(09)：441-443+472.

[3]徐振.基于RFID的汽車預(yù)維修故障診斷系統(tǒng)的研發(fā)[D].南京林業(yè)大學(xué),2012.