基于RFID的智能车库系统设计

重庆市涪陵区科技信息研究所 杜银泉

重庆市涪陵区永胜林场 钟 鸣

基于RFID的智能车库系统设计

重庆市涪陵区科技信息研究所 杜银泉

重庆市涪陵区永胜林场 钟 鸣

远距离RFID射频识别技术应用于车库管理中，可有效地管理车库，具有使车辆进出有序、手续简便、速度快、安全防盗、管理自动化、收费公正合理、应收费用不流失以及减少管理人员的特点。

智能车库；射频识别；物业管理

1.引言

随着我国社会经济的进步和发展、城市经济的不断繁荣、人们生活水平逐步提高，汽车尤其是小轿车和商务车作为交通工具已逐渐成为人们日常生活中不可或缺的必需品。一方面城市道路车辆交通量剧增，国内很多大中城市不仅出现了动态交通的严重阻塞，而且不同程度地出现了占道停车、违章停车，从而进一步加剧交通阻塞，导致交通事故上升。长期以来，我国城市车库建设问题未受到应有的重视，历史“欠帐”很多，问题日益严重，城市停车问题已经成为实施国家汽车产业政策和城市道路交通政策的“瓶颈”之一。我国汽车拥有量的急剧增加，对企事业单位、住宅小区、公共车库的车辆管理水平的要求也越来越高。

2.智能车库系统设计

智能车库管理系统利用定向远距离读卡方式，无需人工刷卡，系统自动感应车辆信息控制道闸的开启，车辆进入后自动关闭道闸，从而有效地减少保安人员的劳动量。这种车库系统既可实现一进一出的基本系统功能，也可适应出入口共用一个通道的车库管理，远距离车库系统配置简洁实用，安装维护方便。

本智能车库管理系统是针对一个车库或几个进出口的停车收费场所进行设计的，主要适用于物业小区、大型地下车库等对固定车辆或临时车辆进出的管理。远距离停车系统既具有对固定车辆出入的门禁管理功能，同时也具有对临时车辆进行收费的功能。

图1 车库设备图示

本智能车库管理系统包括以下组成：出入口控制器、自动道闸、地感、RFID读卡器、摄像设备、声光报警器（可选）、LED显示器（可选）、对讲设备（可选）、打印设备（入口）、条码读取器（出口）、系统管理软件、管理电脑（上位机），见图1。其中控制器拟采用工业级ARM9 Atmel系列200MHZ，通讯接口采用RJ45网口。

在此，笔者重点阐述出入口控制器的功能。主要包括以下功能：

(1)读卡功能：获取RFID读卡器读取的卡号，确定车辆个性化信息。

①如果标识卡有效，控制器通过LED显示欢迎信息如：“欢迎光临”等，并控制道闸抬起；

②如果地感A检测到车辆的到来但没有读到卡则视为无卡用户，无效卡用户包括无卡用户及未授权卡用户，标识卡无效（无卡、未授权）时控制器通过LED显示提示“卡己过期”、“非本场卡”等，同时启动声光报警提示工作人员及司机，控制道闸不抬起，通过对讲设备，由人工授权后，开启道闸，车辆进场；

(2)检测功能：由地感A负责检测车辆的到来，并且启动图像控制器或上位机抓拍；地感B负责关闭道闸时的防砸功能。

(3)记录功能：记录下一段时间内车辆的通行记录记录卡号、车牌号及车辆通过的时间。也可连接PDA或计算机后通过通讯接口上传历史记录。

(4)显示功能：显示授权车辆的车牌号码，以区分车、卡是否相符；并显示相当欢迎、提示信息。

(5)授权功能：连接上位机授权；或将控制器功能开关拨到“授权”档，然后读取的每张卡号均记录为授权卡号；反之，将控制器功能开关拨到“未授权”档，然后读取的每张卡号均从记录的授权卡号中删除。

(6)图像抓拍功能：由地感A触发抓拍控制器（采用DSP处理器）采用强光移植摄像设备，检测车辆到来时抓拍车辆图像并存储，由DSP处理器控制该功能，并由DSP控制器负责上传给上位机。

(7)RFID读卡器的主要作用是读取车载卡片信息并主动发送给出入口控制器。

3.系统工作流程

RFID读卡器读取车载卡片信息并主动通过RS232口发送给控制器，从而接收串口命令设置读卡器的时间、ID号等系统参数；

同时控制器通过RS232接收读卡器卡片信息并转发给上位机，同时能接收上位机的控制命令控制道闸，或接收设置命令对RFID读卡器进行设置。能使用车辆检测器检测没有车载卡片的车辆，并报告给上位机，由上位机决定采取何种措施。可控制LED显示，同时可以根据应用扩展输出多个开关量控制其它设备(如声光报警等)。当发送卡号给上位机三秒钟后接收不到上位机控制命令，则主动控制道闸开启，同时记录卡号。根据上位机设置可在检测到车辆就开启道闸或必须读出卡号后才开启道闸；道闸在上位机、控制器同时失效或控制开关量输入无效时，可采用遥控器或按钮方式手动开启。

上位机负责接收和管理网络数据（包括RFID卡号、视频等信息），根据应用系统的实际要求，发送设置控制命令控制道闸开启、LED显示内容、设置控制器参数及RFID读卡器参数。上位机安装车库信息管理软件，实现对车库车辆的安全有效的管理。

由于控制器的结构框图中显示视频编码器用来连接一个或多个摄像机，一个控制器连接一个或多个摄像机，客户端可以放在网络上的任意一个位置，客户端智能读取数据，所有对设备的控制及参数的设置必须以命令发送给应用服务器，由应用服务器实现对设备的控制及管理，通过RS-485串口实现和应用服务器之间的通讯，通过Socket网口实现应用服务器和客户端之间的数据通讯。

4.车库车辆管理的软件实现

停车场车辆管理实现了对停车场所有车辆信息的显示，按钮的实现主要管理利用TSeSkinStringGrid控件显示停车场所有车辆的信息。首先是定义一个函数过程procedure TF_Main.TS2Show()，停车场车辆管理函数名称为TS2Show()，此部分的功能是在数据库中联合查询的得到与固定用户来讲直接读取RFID卡相关的车辆信息，并进行显示，将TSeSkinStringGrid网格控件进行初始化，对其设置列标题的显示内容和相关的排序方式。

表1 网格控件生成的表

接着在数据库中进行查询它从Card表，Dept表和Team表进行联合查询出非临时的车辆的相关信息即RFID信息<>000000000000的卡片信息。

其次，对网格内容进行填充，

SGPort.RowCount：=ADOQuery3.RecordCount+1；

查询结果的记录数为当前网格的行数。循环开始对网格每行进行填充，填充得到的表格如表1所示。

要实现对车牌号码、停靠车位、所属部门、车主信息、联系方式、RFID编号和进场时间等信息的填充可通过语句来实现，例如：要实现实习车牌号码的填充使用：

然后依次完成所属部门DName、车主信息Author、联系方式Contact、RFID编号RFID和进场时间NTime等信息的填充。

最后，将设置固定行数即设置表格列标题，同时显示出当前车库内固定车辆数目，通过代码来实现。

5.系统特色

本系统使用到RFID，主要是看中了RFID在车库管理系统中具有能够实现严格的收费管理、安全管理、防伪性高、耐用可靠的优点，使用了RFID的车库系统，能够树立全新的物业管理形象。

具体来说，该智能车库系统具有以下特点：

(1)车主不用停车、不用摇下车窗，10米范围系统自动读取卡片信息，同时也大大提升了物业公司的形象；

(2)自动读卡比停车刷卡通行速度至少提高20倍，不再需要排队等候刷卡通行；

(3)自动读卡比停车刷卡通行时间大大减少，从而有效地节省了车主时间、减少了油耗和尾气排放；

(4)自动读卡方式可有效的避免刷卡停车可能造成的刮碰事件，车主不用小心翼翼的把车停靠在刷卡机旁，减少了车辆刮碰事件的发生；

(5)实现由系统自动识别车辆身份，对于固定车辆自动放行，对于临时车辆进行计时收费或自动收费，并且可以远距离实时记录车辆身份、资料及出入时间，供需要时查询。

6.结束语

将RFID识别技术引入到智能化车库的管理，构建了一个车辆进出有序、手续简便、速度快、安全防盗、管理自动化、收费公正合理、应收费用不流失以及减少管理人员的特点的系统。将远距离RFID识别技术应用于车库管理，继承了以往磁卡、条形码、接触式ID卡、近距离感应IC卡的所有优点，代表了当今国际流行的车库管理的最新水平。采用高科技产品实现车辆智能管理，是各企事业单位、住宅小区、公共车库的必然选择。

[1]曾少林.基于RFID技术的智能停车场控制系统研究[D].湘潭大学,2007.

[2]郭稳涛.基于RFID的智能停车场管理系统的研究与设计[D].湖南大学,2010.

杜银泉（1973—），男，重庆人，大学专科，电子工程师，现供职于重庆市涪陵区科技信息研究所。钟鸣（1970—），男，重庆人，大学专科，电子工程师，现供职于重庆市涪陵区永胜林场。