RFID助智能交通系統(tǒng)煥發(fā)生機(jī)

1、RFID助智能交通系統(tǒng)煥發(fā)生機(jī)2010年05月05日 來源：慧聰網(wǎng) 點擊： 66 【字體：小 大】 核心提示：ITS（智能交通系統(tǒng)）是將先進(jìn)的傳感器技術(shù)、通訊技術(shù)、數(shù)據(jù)處理技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、自動控制技術(shù)、信息發(fā)布技術(shù)等有機(jī)地運用于整個交通運輸管理體系而建立起的一種實時的、準(zhǔn)確的、高效的交通運輸綜合管理和控制系統(tǒng)。RFID是將各種信息化技術(shù)綜合集成，服務(wù)于ITS的重要技術(shù)手段。ITS（智能交通系統(tǒng)）是將先進(jìn)的傳感器技術(shù)、通訊技術(shù)、數(shù)據(jù)處理技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、自動控制技術(shù)、信息發(fā)布技術(shù)等有機(jī)地運用于整個交通運輸管理體系而建立起的一種實時的、準(zhǔn)確的、高效的交通運輸綜合管理和控制系統(tǒng)。RFID是將各種信息化

2、技術(shù)綜合集成，服務(wù)于ITS的重要技術(shù)手段。RFID（RadioFrequencyIdentification，無線射頻識別）技術(shù)，最初作為二戰(zhàn)時期用于敵我飛機(jī)識別的技術(shù)，近年來在物流與供應(yīng)鏈管理領(lǐng)域重新煥發(fā)了新機(jī)，得到了極大的重視與長足的發(fā)展。在交通運輸領(lǐng)域，RFID技術(shù)也在智能公交卡、不停車收費、停車場管理、車輛類型及流量信息采集、高速公路車輛速度計算分析等方面取得了應(yīng)用成效。一、RFID技術(shù)RFID技術(shù)是通過無線電波的方式，把存儲在RFID標(biāo)簽中的唯一標(biāo)識碼傳送給RFID閱讀器。當(dāng)標(biāo)簽貼在被標(biāo)識物體上時，就可以對被標(biāo)識物體實現(xiàn)遠(yuǎn)距離的、非直接接觸的識別?；跓o線電波傳輸周期以及傳輸通道的特

3、性，同時也就可以實現(xiàn)多目標(biāo)、大批量、快速的識別。其系統(tǒng)構(gòu)成主要包括：標(biāo)簽、閱讀器、以及用于后臺控制與處理的計算機(jī)。其中標(biāo)簽包含一個微小的芯片用于存儲其ID號碼，以及一個用于電波接收與反射的天線。閱讀器是一個復(fù)雜的設(shè)備，它也包括一個用于信號發(fā)射與接收的天線。該天線根據(jù)信號接收的距離在形狀及大小上有很大的區(qū)別。按工作頻率的不同，RFID技術(shù)主要分為低頻（LF）、高頻（HF）、超高頻（UHF）、以及微波（MW）頻段。不同頻段在其工作的物理機(jī)制上有所不同，相應(yīng)的在傳輸距離、傳輸速度、以及應(yīng)用領(lǐng)域上也各有不同。按標(biāo)簽的電源供應(yīng)情況，還分為主動式與被動式標(biāo)簽。主動式的標(biāo)簽采用電池供電。被動式標(biāo)簽靠閱讀器的

4、電波能量供電。由于供電方式的不同，造成其傳播距離以及應(yīng)用領(lǐng)域的不同。二、RFID在ITS中的應(yīng)用智能交通系統(tǒng)（IntelligentTransportSystem）的概念是在本世紀(jì)90年代初期才形成的，在這之前一些發(fā)達(dá)國家，如美國、日本以及歐盟各國曾經(jīng)對高速公路和機(jī)動車輛的智能化問題進(jìn)行過不少研究，并取得了一批成果，當(dāng)時美國取名為IVHS項目，即是IntelligentVehicle-HighwaySystem的簡稱。后來，隨著交通智能化的要求日益迫切，交通產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化的任務(wù)日益繁重，確定了將道路交通智能化的研究成果擴(kuò)大應(yīng)用到鐵路、水運和航空領(lǐng)域的發(fā)展方向，從綜合交通系統(tǒng)的角度來研究交通網(wǎng)絡(luò)智能

5、化的問題，這就逐步形成了建立智能交通系統(tǒng)的新概念。智能交通的內(nèi)容非常廣泛，比如：城市交通信號系統(tǒng)、公共調(diào)度和服務(wù)系統(tǒng)、區(qū)域聯(lián)網(wǎng)不停車收費系統(tǒng)、公眾出行信息服務(wù)系統(tǒng)等。RFID技術(shù)從交通部、省市交通管理部門到企業(yè)，都有著廣泛的應(yīng)用，主要應(yīng)用領(lǐng)域包括：電子政務(wù)領(lǐng)域、智能交通領(lǐng)域、運輸/物流領(lǐng)域等。智能交通領(lǐng)域具體包括高速公路聯(lián)網(wǎng)收費、不停車收費、多路徑識別、一卡通等方面。1、城市公共交通RFID應(yīng)用在公交管理系統(tǒng)中實現(xiàn)的功能和特性有以下幾個方面：不停車遠(yuǎn)距離自動識別，實時定點采集公交車輛進(jìn)出站和通過站臺的時間，確定公交車輛所處位置；調(diào)度中心LED顯示牌和站臺顯示牌可以分別顯示公交車在某站臺或站臺之

6、間的在線運行動態(tài)信息（包括車輛所處的位置、載客的擁擠程度、空車、正常信息提示），便于靈活調(diào)度車輛和方便乘客候車；便于稽查公交車輛是否按規(guī)定的線路運行，提高車輛到達(dá)站臺的準(zhǔn)時性；便于對車輛的調(diào)度、流量統(tǒng)計、車輛考勤、任務(wù)考核、路單報表生成，以及維修保養(yǎng)期提示、車輛維修記錄、審驗記錄等方面的自動化管理。2、電子不停車收費（ETC）電子不停車收費系統(tǒng)（ElectronicTollCollection，簡稱ETC）是一種用于公路、大橋和隧道的電子自動收費系統(tǒng)。它應(yīng)用RFID技術(shù)，通過路側(cè)天線與車載電子標(biāo)簽之間的專用短程通訊，在不需要司機(jī)停車和其他收費人員采取任何操作的情況下，自動完成收費處理全過程。不

7、停車收費涉及交通基礎(chǔ)設(shè)施投資的回收，又是緩解收費站交通堵塞的有效手段，而且在使用中收費卡的用量又很大，因此各個國家都優(yōu)先投入不停車收費系統(tǒng)應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)，并且積極推廣，目前在歐美應(yīng)用已經(jīng)比較成熟，普遍，我國也已經(jīng)在廣東、四川等地的高速公路上投入應(yīng)用。RFID技術(shù)已在交通行業(yè)逐步成功推廣應(yīng)用，并且取得了良好的社會和經(jīng)濟(jì)效益。在智能交通領(lǐng)域，主要應(yīng)用在電子不停車收費。比如，廈門市路橋管理有限公司在不停車收費系統(tǒng)中應(yīng)用RFID技術(shù)，發(fā)行RFID電子標(biāo)簽共20萬張，廣東聯(lián)合電子收費股份有限公司自2004年建立了不停車收費系統(tǒng)，發(fā)行16萬張RFID電子標(biāo)簽，均取得了良好的使用效果。不停車收費系統(tǒng)的實施，

8、有效地提高了車輛通過效率，防止收費站交通“瓶頸”的發(fā)生，同時實現(xiàn)了收費無人為干預(yù)，有效地遏制了偷逃過路費，收費人員玩忽職守、循私作弊等行為，同時降低收費站的管理成本，更快地收回基礎(chǔ)設(shè)施的投資。3、智能停車場管理智能車場系統(tǒng)能有效、準(zhǔn)確、智能的對進(jìn)出停車場的系統(tǒng)車輛和非系統(tǒng)車輛的數(shù)據(jù)信息識別、采集、記錄并按需上傳，處理，并在必要時可以通過相應(yīng)的人工干預(yù)進(jìn)行補充，以避免非正常事件的影響。當(dāng)車輛駛?cè)?出門禁天線通信區(qū)時，天線以微波通訊的方式與電子識別卡進(jìn)行雙向數(shù)據(jù)交換，從電子車卡上讀取車輛的相關(guān)信息，在司機(jī)卡上讀取司機(jī)的相關(guān)信息，自動識別電子車卡和司機(jī)卡并判斷車卡是否有效和司機(jī)卡的合法性，車道控制電

9、腦顯示與該電子車卡和司機(jī)卡一一對應(yīng)的車牌號碼及駕駛員等資料信息；車道控制電腦自動將通過時間、車輛和駕駛員的有關(guān)信息存入數(shù)據(jù)庫中，車道控制電腦根據(jù)讀到的數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷實現(xiàn)通行和收費管理。4、多義性路徑識別及高速公路收費拆分帳管理隨著高速公路越修越多，聯(lián)網(wǎng)收費的路段出現(xiàn)了網(wǎng)狀分布，這給確定車輛的行走路線帶來了很大困難。在高速公路路網(wǎng)建設(shè)較為發(fā)達(dá)的省如山東、河南，高速公路已成網(wǎng)狀，且由不同投資主體進(jìn)行經(jīng)營管理。目前，一般采用最短路徑收取通行費，進(jìn)行通行費拆帳，這就造成了一定的通行費流失與拆帳糾紛。如果采用RFID技術(shù)，在高速公路交叉路口，設(shè)立信息點。當(dāng)車輛通過RFID信息點時，將通過的位置信息寫入通行

10、卡中，這樣便可以根據(jù)通過的標(biāo)志性位置，準(zhǔn)確知道車輛的行駛路線，準(zhǔn)確收取通行費，準(zhǔn)確拆帳，并且不影響車輛的快速通過。同時，應(yīng)用路徑識別可以進(jìn)一步加強(qiáng)收費運營管理，減少通行費的漏征。按照目前的收費管理，一旦出現(xiàn)個別收費站車輛逃費的情況，損失的不僅是本公司通行費，還會損失路網(wǎng)中其它公司的拆帳通行費。如果采用RFID方式，在識別車輛路徑的同時，相應(yīng)也就記錄了車輛的行駛里程，并以此為收費拆帳的依據(jù)，即使有車輛逃費，也只影響出現(xiàn)逃費公司的拆帳結(jié)果，其它公司的損失由出現(xiàn)逃費的公司來彌補。采用這種方式有助于提高各公司的管理水平，減少整個路網(wǎng)的通行費漏征。 三、智能交通中RFID的應(yīng)用分析1、可行性分

11、析（1）針對區(qū)域性或局部范圍內(nèi)RFID的應(yīng)用，不會受到國際化標(biāo)準(zhǔn)的制約和限制，易于進(jìn)行推廣應(yīng)用；（2）針對智能交通的應(yīng)用中所采用的主動式、超高頻標(biāo)簽，其讀寫距離遠(yuǎn)、安全性好、數(shù)據(jù)存儲時間更有保障，技術(shù)更為成熟穩(wěn)定。（3）由于采用主動式標(biāo)簽，在安全性、保密性、隱私問題等方面解決了用戶的后顧之憂。2、面臨的技術(shù)難題（1）關(guān)于標(biāo)準(zhǔn)的問題RFID技術(shù)是針對個體識別、定位、計算的一種技術(shù)，其應(yīng)用在區(qū)域性或局部范圍應(yīng)用時，不會受到標(biāo)準(zhǔn)化問題的制約與影響。但隨著區(qū)域或局部應(yīng)用不斷擴(kuò)大發(fā)展，如高速公路不停車收費聯(lián)網(wǎng)，大區(qū)域或全國性將成為可能，如果有前瞻性的做好標(biāo)準(zhǔn)化工作對引導(dǎo)RFID良性發(fā)展有非常重要的意義和

12、作用。（2）多個體目標(biāo)的干擾在車輛管理自動識別中常常會遇到“鄰道干擾”問題。所謂“鄰道干擾”，指一個車道上的RFID讀寫器除了讀到本車道上的電子標(biāo)簽外，還誤讀到了鄰車道上的電子標(biāo)簽，影響到鑒別各自歸屬。完全解決好多個體目標(biāo)的干擾問題也是RFID技術(shù)推廣因公的一個關(guān)鍵問題。（3）RFID在安全架構(gòu)方面的問題（如防止標(biāo)簽的復(fù)制問題、標(biāo)簽自銷毀問題）等。標(biāo)簽本身的訪問缺陷；由于標(biāo)簽本身的成本所限，標(biāo)簽本身很難具備能夠足以保證安全的能力。這樣，就面臨了很大的問題。非法用戶可以利用合法的閱讀器或者自構(gòu)一個閱讀器，直接與標(biāo)簽進(jìn)行通信。這樣，就可以很容易地獲取標(biāo)簽內(nèi)所存數(shù)據(jù)。而對于讀寫式標(biāo)簽，還面臨數(shù)據(jù)被改寫的風(fēng)險。通信鏈路上的安全問題；RFID的數(shù)據(jù)通信鏈路是無線通信鏈路。與有線連接不一樣，無線傳輸?shù)男盘柋旧硎情_放的。這就給非法用戶的偵聽帶來了方便，導(dǎo)致黑客非法截取通信數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)遭受拒絕式攻擊、利用冒名頂替標(biāo)簽發(fā)送虛假數(shù)據(jù)等閱讀器內(nèi)部的安全風(fēng)險：在閱讀器中，除了中間件被用