基于射频识别的智能车辆管理系统建设

代光荣

摘 要：随着汽车数量的增多，车辆管理问题也逐渐显现出来。建立一个智能化、自动化、高效化的车辆管理系统成为了最现实的问题。随着射频识别技术的出现，新型的车辆管理系统被建立起来，并投入使用。详细地分析和系统地阐述了射频识别技术的优点、射频识别技术的基本工作原理、车辆管理系统的组成原理（以小区车辆管理系统为例）和目前射频识别技术存在的问题，以期能为相关工作提供参考。

关键词：射频识别技术；车辆管理体统；工作原理；条形码

中图分类号：TP311.52；TP391.44 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）24-0031-02

随着社会经济的快速发展和个人收入的不断增加，人们对汽车的需求量也在不断增加。由于城市街道设计、公共场所车辆管理和小区车辆管理的配套设施不健全，产生了道路拥挤、停车困难等问题。射频识别技术的出现为我国车辆管理系统建设带来了新发展。射频识别技术是利用无线射频识别方式实行的双向通信，通过数据的相互交换达到车辆识别的目的。由于射频识别技术具有良好的环境适用能力，所以，被广泛使用于我国的车辆管理系统中。

1 射频识别技术的优点

因为射频识别技术具有诸多优点，所以，自其出现以来就受到了社会各界的广泛关注。简要分析了该技术的优点。

1.1 快速识别

在条形码识别中，一次只能扫描识别一个条形码，而射频识别技术突破了这一限制，实现了对射频标签的批量处理。现今的射频识别技术已能同时处理200个以上的射频标签。

1.2 环境适用力较强

射频识别技术具有良好的环境适用能力，无论是风雪天气还是大雾天气，都不会对其产生大的影响。它可以自动进行全天候的扫描识别和跟踪管理，具有较强的抗干扰能力，能够穿透液体和大部分非金属物体识别标签。

1.3 不受标签大小、形状约束

射频识别技术在处理射频标签时，不受射频标签大小和形状的约束，不需要为了保证标签识别的精准度而调整标签的大小和尺寸，大大减少了不必要的工作量。

1.4 识别具有穿透性

在其工作区域内，射频识别系统可以穿透塑料制品、木制品等非液体和非金属体扫描、识别标签。

2 射频识别技术的基本工作原理

射频识别系统是由射频标签、读写设备和计算机三部分组成的。射频识别系统的基本工作原理是：读写设备通过相关发射设备发送固定频率的射频信号，当标签进入发射设备工作区域时，会产生相应的感应电流。标签接收到感应电流后被激活，并通过自身内置的发射线将自身的编码等信息发送到系统的天线调节器，天线调节器再将接收到的载波信号传送给读写设备，进行信号的解调和解码，最后将解码信号输入主系统处理，由主系统判断标签的合法性，并发出指令处理和控制不同的标签。射频标签和读写设备之间是通过耦合元件实现信号空间耦合的，并在耦合通道内实现数据的互相交换和能量的传递。射频信号耦合类型主要有以下两种。

2.1 电感耦合

电感耦合是依据电磁感应的有关规律，通过空间中的高频交变磁场实现的。电感耦合一般被广泛应用于中频或低频的近距离射频识别车辆管理系统中。其识别距离一般为10～20 cm，最长不超过1 m。因为电感耦合本身没有电源，所以，芯片的能量全部来自读写设备。读写设备的发射天线线圈能够产生穿透线圈横截面的强电磁场。其中，小部分的磁力线能够进入射频标签的发射天线线圈，并与电容形成一个振荡回路。当其通过振荡回路时，射频标签发射天线线圈的电压达到最大，整流后可作为射频标签芯片的能量使用。

2.2 电磁反向散射耦合

这种耦合方法主要是基于雷达原理，利用电磁波在空间中相关的传播规律发射电磁波，且反射电磁波会携带一些相关的信息。这种耦合方式在高频或超高频的远距离射频识别车辆管理系统中的应用比较广泛，其识别距离一般为3～10 m。

3 车辆管理系统的组成原理

在现存的车辆管理问题中，小区车辆管理问题占有较大的比例。以小区的车辆管理系统为例，系统地研究了车辆管理系统的相关工作原理。

小区车辆管理系统一般是由读写设备、控制中心（计算机）和射频标签卡三部分组成的。在车辆管理系统中，先要设置1个控制中心，也就是主计算机系统。这台主计算机内置了小区车辆管理系统的软件，可以自动运行，一般不需要人为干预，只是在发放射频标签时需要工作人员操作。控制中心可以通过停车出入口的读写设备及时掌握各时间段车辆进出停车场的相关情况，并及时将相关信息输送到主计算机处理和控制，实现闸机的开关、车辆数量的统计和停车费用的计算等。小区车辆管理人员可以及时查看相关数据，大大节约了相关的人力、物力和财力。

在使用系统的过程中，车辆拥有者要先注册并领取1张射频标签卡，并将车辆数据、标签卡身份代码输入控制中心的数据库中建立关联。当车辆出入停车场时，停车场出入口的读写设备会将经过车辆的射频标签转为身份代码，以确定出入车辆的相关信息。

4 射频识别技术存在的问题

4.1 射频识别技术还不成熟

由于能支持射频识别技术的设备并不多，而射频识别信号又极易被阻挡，所以，使得射频识别技术发展得比较缓慢。另外，射频识别技术本身的技术要求和设备要求不能很好地实现，比如，读写设备的制造、芯片的设计制造、发射天线的设计制造和数据库软件开发等都没有达到既定的要求，这就给射频识别技术发展带来了一定的阻碍。

4.2 标签识别率不高

在使用射频识别技术识别标签的过程中，经常会出现由于金属对电磁波的吸收造成空间电磁波减少的现象，这对识别的准确性有很大的影响。怎样解决这一问题，提高识别的准确性，是目前需解决的主要问题。相关技术开发人员提出，可从工程技术的角度提高射频识别系统的标签识别率，比如采取多次读取射频标签的方法，有效提高射频识别的识别率。

4.3 不能保证数据的安全性

在射频识别车辆管理系统的使用过程中，普遍存在数据安全性较低的情况。因为目前使用的射频识别系统没有相应的安全机制，不能有效保障车辆和用户数据的安全，这就引发了数据被窃取的情况。倘若射频标签中的相关数据信息被窃取并非法使用，就会造成不可挽回的损失。针对这种问题，具体的解决方法有两种，即设计更大的内存容量、将微处理器设置得更加复杂。用这两种方法实现加密算法的复杂设计，防止数据被窃取带来的不必要的经济损失。

5 结束语

目前，我国的车辆管理系统建设已初见成效，尤其是使用了射频识别技术后，不断提高了我国的车辆管理能力，大大减少了车辆管理中人力、物力的浪费。基于射频识别技术的车辆管理系统的建设已经成为了现代车辆管理发展的必然趋势。在该系统的实际应用过程中，要不断地完善系统，解决系统使用过程中存在的问题，让基于射频识别技术的车辆管理系统能够更好地为社会服务。

参考文献

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〔编辑：白洁〕