物联网在现代化铁路中的应用与探究

荆超鹏

【摘要】 伴随着互联网的发展，物联网技术在生产生活中得到广泛应用。在中国高速铁路建设的大背景下， 物联网技术在设备检测，远程调度指挥等领域有广阔的发展前景，本文对其在铁路交通中的应用进行研究。

【关键词】 物联网 铁路信息化 RFID射频识别

铁路是各国交通运输必不可少的组成部分，尤其是近年来随着经济的发展，对于交通运输的要求也越来越高，高速铁路建设进一步加快。智慧城市、智能交通的普及，铁路信息化建设是必然趋势。当前最热门物联网是在计算机互联基础上利用RFID无线通讯技术做到世界上所谓“万世万物”的互联网，铁路总公司已经成功实施了车号自动识别系统，其中采用了RFID技术，通过把RFID技感应安装到铁路、桥梁及一些关健的设施利用物联网使现有的信息网整合起来实现。

一、物联网技术概述

物联网这个概念，在中国早在1999年就提出来了。当时叫传感网。其定义是：通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络概念。

二、物联网的关键技术

物联网的实现原理如下：首先对物体属性进行标识。物体属性分为静态属性和动态属性， 静态属性一般直接存储在 RFID（Radio Frequency IDentification）标签中， 而动态属性需要先由传感器进行实时探测， 然后再存储在 RFID 标签中。其次进行信息读取和转换。物联网中需要特定的识别设备完成对物体属性的读取， 并将信息转换为适合网络传输的数据格式中央信息处理系统完成信息计算。将物体的信息通过网络传输到信息处理中心， 中央信息处理系统完成物体通信的相关计算

三、RFID射频识别技术

物聯网是利用无所不在的网络技术建立起来的，其中最重要的技术就是RFID（Radio Frequency Identification）射频识别技术。RFID系统由三部分组成：标签（Tag），即射频卡，由耦合元件及芯片组成，芯片中存储着由管识别对象的信息，标签含有内置天线，用于和射频天线间进行通信；阅读器是用于读取或者写入标签信息的设备；天线用于在标签和读取器之间传递射频信号。

RFID技术的基本工作原理并不复杂：阅读器会通过发射天线发送一定频率的射频信号，当标签（Tag）进入该信号场后，接受阅读器（又说解读器）发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量将标签（即射频卡）内存储的信息发送出去；然后，阅读器通过接受天线接受到从标签发送来的载波信号，并对接受的信号进行解调和解码后，送到后台中央信息主系统进行有关数据的处理；最后，主系统根据逻辑运算推断该卡的合法性，针对不同设定做出相应的处理和控制，发出指令信号控制执行机构动作。

四、物联网在铁路运输的发展方向

4.1列车跟踪与定位系统

目前在国内外高速铁路中广泛采用基于轨道电路和基于查询/应答器的列车定位方法， 但在列车定位精度较低和基站设置投资成本较大等不足。基于RFID 技术的列车跟踪与定位系统， 由 RFID 天线、RFID阅读器、RFID 标签、 列车定位处理单元、 线路数据存储器、 车载数据阅读/发送器、地面数据阅读/发送器和信息共享平台组成，可以实时、精确地确定列车在线路上的位置、速度、车次等信息。

4.2站车信息共享

目前铁路在站车信息共享方面还很不成熟，造成的经济损失以及旅客列车资源浪费的现象还比较严重。如果利用RFID 技术的网络信息共享性，可以及时将车站的预留客票发售情况反馈给车上，同时将车上的补票情况反馈给车站，就可以清楚的知道有哪些车站的预留车票是没有发售完的，从而方便车上的旅客及时补票。此外，通过该系统中乘坐人员的信息与车站售出车票信息对比，还可以查看是否有用假票乘坐列车的现象。

4.3高速铁路检测

高速铁路安全体系，有稳定性要求，扩展性要求，和移动性要求。未来要达到的话，建立一个基于光纤无线融合传感技术，构建高速铁路基础设施服役状态检测传感物联网，利用固定传感、巡检车传感以及洞彻车载传感等多种方式，实现全程动态实时采集高速铁路基础设施服务状态数据，提供运行安全态势预警。

虽然物联网的概念刚刚走热，很多关键技术仍处于探索阶段，但其发展势头却非常迅猛。目前，在《国家中长期科学与技术发展规划（2006—2020年）》中已将此列为重点研究领域，并攻克了大量关键技术，取得了国际标准制定的重要话语权，在相关领域的应用也初见成效。相信不远的将来，在我国铁路运输领域也随时随处能够感受到物联网带来的深刻变化。

参 考 文 献

[1] 王晓亮.物联网在我国铁路运输领域的应用与发展探讨. 铁道通信信号，2010，46

[2]熊道权.基于物联网的高速铁路监测系统研究.2010（12）

[3]百度百科.RFID技术.http：//baike.baidu.com/view/26303.htm