物联网技术在车辆管理中的运用

空军空降兵学院 罗章华

物联网技术在车辆管理中的运用

空军空降兵学院 罗章华

本文针对目前某些公务车辆较多的单位在车辆管理与调度工作中重复性事务多造成车管部门的工作繁杂、效率低下等问题，提出基于物联网技术的车辆监控与管理系统。实现对车辆的自动识别、远程调度与运行监控，以及进行路线引导、行车提醒等远程信息服务。提高车管部门的工作效率以及对车辆的监管效果；并提供相关远程信息服务从而拓展车管部门的管理职能，提升车管业务的管理质量，为公务车辆安全、高效的执行车辆保障任务提供技术支撑。

物联网；射频识别技术；车辆监管

1.引言

随着汽车工业的快速发展，以及人们工作、生活节奏的加快，汽车已成为人们日常生活中不可或缺的交通工具，单位公务车辆的使用日趋频繁，随之而来的是对车辆管理部门车管工作要求的日益提高。如何利用现代信息技术，提升车辆管理效率与调度水平成为车管工作目前亟需解决的问题。

基于射频识别的物联网技术可在“物”—“物”间进行联网，轻松实现信息交互与共享[1][2]，实现对“物体”的识别、定位、监测、管理等功能。为此，将物联网技术运用到车辆管理中，可将车管部门从繁杂、重复的日常车辆管理事务中进行解脱，轻松实现车辆的调度与监管。国内外学者在这些方面开展了大量的研究，文献[3]基于UHF RFID技术设计了小区车辆门禁系统，对进出车辆设定电子标签，并结合计算机网络技术，通过电子标签读写器对车辆进行自动识别，实现对进出车辆快速、高效的管理，既提高了管理效率也加快了车辆的通行速度；文献[4]融合GPS定位技术、物联网技术以及GPRS移动通讯等技术，设计了一种智能车辆管理系统，并对系统的软件功能、总体架构以及硬件实现等进行了详细介绍，经试验整个系统具有良好的应用效果。文献[5]采用感知层、网络层、应用层等三层式的架构思想，基于物联网技术对智能停车管理系统进行了设计。文献[6]结合PFID技术、GPS定位技术等物联网基础技术对智能车辆管理系统中车辆信息交互与车辆监管等功能进行了设计。以上研究大多从原理结构方面对物联网技术的运用进行了介绍，缺乏较为具体、详细的功能设计。为此，本文针对某公司公务车辆管理系统中基于物联网技术的车辆管理系统进行介绍。

2.物联网技术

物联网是一种全新的网络应用技术概念，是“互联网”应用的延伸，将网络的概念从用户端扩展到任何的物体与物体之间，通过物联网技术可以实现物体之间的信息传输和交换。物联网的基础技术主要包括：射频识别技术、定位技术、传感器检测技术与网络通信技术等。

2.1 射频识别技术

射频识别技术（Radio Frequency Identification RFID），是一种通过非接触方式进行自动识别的技术，利用射频信号及其空间耦合和传输特性对静止或移动的物体进行自动识别。射频识别系统硬件通常由射频标签（也称电子标签）、读写器及其天线和计算机系统等组成。射频识别系统根据电子标签信号种类可分为有源和无源两种，通常有源标签比无源标签的传输距离要远，且识别效果要好。但因有源标签需要安装电源，限制了其使用的便利性。

2.2 定位技术

目前，应用最广泛的定位是采用全球定位系统（GPS Global Positioning System）进行定位。全球定位系统是由对整个地球进行覆盖的24颗卫星所组成的一套卫星定位系统。该定位系统可以保证任意时刻在地球任意位置都可同时观测到4颗卫星，保证卫星可采集到定位设备的经纬度与海拔高度，从而实现定位、导航等功能。物联网系统通过定位技术可对获取物体的精确位置，从而实现与提供与位置有关的服务。同时，位置信息所带来的信息安全和隐私保护也日益成为人们所关注的问题。为此，我国自主研发的北斗卫星导航系统现已逐步应用到各相关领域。

2.3 传感检测技术

传感检测技术是通过传感装置（也称为换能器）对所测物体能感受到的信息进行获取，并按一定规律将所测信息变换为电信号或其他可用形式进行信息输出，以满足对信息进行处理、传输、存储、显示、控制等功能的一种多学科交叉的工程技术。传感与检测技术是物联网中数据与物理实体的基础，没有传感技术就无法对物体的数据信息进行采集，也就无法对物体的特征数据进行传输与管理。为此，各类传感器的大规模部署与应用是构建物联网的基本条件。

3.基于物联网技术的智能车辆管理系统

3.1 系统总体设计

本着实用与易于实现的原则，对基于物联网技术的智能车辆管理系统总体结构设计如图1所示。

图1 一种基于物联网技术的车辆管理系统结构

图1所示智能车辆管理系统主要由基于射频识别技术的车辆识别模块与基于信息技术与的车辆监控与管理模块组成。车辆识别模块主要由安装于车辆上的电子标签、安装于进出闸口的电子标签读写器组成；车辆监控与管理模块由GPS定位设备和安装有数据管理与数据服务的智能管理软件的上位机组成，车辆位置信息由GPS定位设备获取后经GPRS移动通信网络上传至车辆管理系统。

3.2 基于射频识别技术的车辆识别系统

该模块的核心设备为电子标签与读写器。电子标签，用于对所需管理车辆身份信息等数据进行存储；读写器则为具有对电子标签的数据进行读写功能的器件。基于射频识别的车辆识别技术，由读写器通过天线与电子标签进行无线通信，在不相互接触的条件下对安装于车辆上的电子标签进行自动识别与判断，实现对电子标签中数据的读写，从而实现对行进中的车辆进行自动识别与数据管理。

3.3 车辆监控与管理模块

该模块主要由车辆定位设备、管理系统主机以及相应数据接口组成。该模块的功能是通过定位设备与移动通信网络对车辆运行情况进行实时动态的监控；并结合人机接口可实现对车辆进行车场内的本地调度，也可通过通信网络对正在执行任务的车辆进行远程调度；借助通信网络还可为车辆提供路线引导、道路交通状况预报等相关信息服务，拓展车管部门有关职能，提升车管业务的管理质量。实现车管部门对车辆的监控与管理功能。为公务车辆的安全行驶与高效运行从管理的角度提供了技术支持与保障。

4.结束语

借助物联网技术中的射频识别、地理信息系统与全球定位以及无线通信等基础技术，建立车辆管理系统。可为公务车辆较多的单位中所需管理的车辆进行自动识别与监控管理，实现车管部门对公务车辆管理的信息化与网络化。从而提高车管部门对车辆管理的工作效率，并提升管理部门对车辆进行远程调度与远程信息服务的能力。

[1]International Telecommunication Union UIT.ITU Internet Reports 2005:The Internet of Things[R].Tunisia,2005.

[2]Kontantinos Domdouzis,Bimal Kumar,Chimay Anumba.Radio-Frequency Identification(RFID)applications:A brief introduction[J].Advanced Engineering Informatics,2oo7(21):350-355.

[3]赵彦,张刚.基于UHF RFID技术的小区车辆门禁系统设计[J].计算机与数字工程,2016,316(2):385-388.

[4]刘喜勋.基于物联网的高校智能车辆管理系统设计[J].自动化与仪器仪表,2015,191(9):122-124.

[5]蓸领,魏胜利.基于物联网的园区停车管理系统的设计与实现[J].电脑知识与技术,2016,12(8):102-103.

[6]常海雷.物联网技术在智能车辆管理中的应用思路初探[J].时代农机2016,43(7):27-29.