探究物联网技术在车辆管理系统中的应用

汪翼舟

中冶集团武汉勘察研究院，湖北武汉 430070

在我国交通运输行业飞速发展过程中，传统的人工收费以及半自动等收费方式存在费时费力等问题，无法在现代化车辆管理中发挥理想价值和作用。电子不停车收费方式在使用过程中存在收费管理不便等弊端，比如预付卡的恶意盗用等。物联网技术属于当前应用较为广泛的高新技术，利用软件系统和硬件系统的搭配，具备有监测、管理和控制等方面作用，不仅实时监控管理系统运行，同时还能够更好地支撑管理功能的实现。将物联网技术应用在车辆管理系统，能够更好地满足当前社会发展过程中车辆管理方面实际需要，提高车辆管理水平和有效性，本文就此展开了研究分析。

1 物联网技术

1.1 物联网技术概述

物联网简称“IOT”，当前国内外在物联网的定义方面说法较多，但是其大致概念相同，利用红外感应器、激光扫描器、全球定位系统等各类传感设备，根据约定的相关协议，实现互联网与物品的相互连接，完成信息的交换和通信等，实现对物的智能化跟踪、识别、监控和管理。

1.2 物联网技术关键技术领域

第一，传感网领域，传感网领域主要是利用传感器获取湿度、温度、速度、压力等相关参数信息。第二，RFID技术领域，电子标签属于射频技术关键，在物联网技术中发挥重要作用，属于通信技术的一种，能够利用无线电信号进行目标的识别，获取相关数据信息，不需要识别系统与目标之间的光学或者机械性接触。第三，M2M技术领域，M2M指的是机器对机器通讯，该技术主要应用在末端设备互联和集控管理方面，其具体应用包含机器对机器、用户远程监视以及用户远程控制等。第四，两化融合技术领域，两化融合技术一般指信息化与工业化深层次结合，利用信息化促进工业化发展，利用工业化实现对信息化的完善，提高工业化发展水平，促进可持续发展。

1.3 车辆管理系统中的物联网技术

第一，车牌识别技术。车辆管理中车牌识别技术属于一项关键性技术，受到广泛关注。当前车辆管理工作中对车辆管理的效率、质量和准确性有严格要求，车辆管理的自动化和精确化程度已经成为衡量车辆管理水平的一项重要指标。车牌虽然对整车而言非常小，处于车辆下方位置，车牌检测难度大，但是车牌检测在车辆管理中占有非常大比重，通过车牌的识别能够对应车主，车牌识别技术的应用，管理人员可利用视频监控以及模式识别等方式定位车辆位置。车辆识别其原理较为复杂，首先要从动态运行车辆中抓取拍照，图片处理后获取车牌照片，计算机自动识别车牌号后，自动定位基础采取车辆位置信号信息，实现对车辆位置的准确定位。

第二，底盘扫描技术。车辆底盘识别能够使车辆运行安全性有明显提升，在维持车辆正常运行方面发挥重要价值和作用。车辆底盘检测同样存在较大难度，以往在车辆底盘检测方面主要是利用肉眼观察以及人工安置反光镜方式，检测效果容易受到管理人员能力水平等因素影响，不仅检测精度低，检测效率也无法得到保证。底盘扫描技术的应用，能够实现对传统检测方法弊端的有效避免，在检测的同时能够进行数据化存储和分析，更好地满足车辆管理工作实际需要。底盘扫描技术主要是用传感器设备对车辆底盘形状、零件位置和运行情况等进行检测，将获取的检测结果与标准化参数进行对比，判断其中存在的问题和异常，给出故障预警。受到底盘检测环境不同等影响，底盘扫描技术的应用需要能够满足条件改变下灵活使用需要。

2 车辆管理系统设计

2.1 车辆管理系统结构

车辆管理系统结构包含以下几部分：第一，车辆识别系统，车辆识别系统的硬件组成有电子标签、天线、标签读写器等，能够实现对车辆信息的识别和发送；第二，监控中心系统，监控中心系统包含有管理主机和数据接口2大主要组成结构，不仅可以完成系统远程信息网络调度，同时还能够实现对本地车辆信息、服务器管理信息等的有效监控；第三，信息服务系统，信息服务系统组成包含本地服务器和远程服务器，其中本地服务器主要是保存车辆信息和远程服务器传递的各类信息，远程服务器主要是保存车辆运行中相关信息，方便有关人员的查询。

车辆管理系统整体工作流程为：车辆进入高速公路收费口，车辆上的电子标签会进入RFID磁场，系统利用标签读写器接收电子标签发射的信号，之后发出车辆信息，系统标签读写器读取车辆相关信息后编码器解码，发送至监控中心，利用远程接口或者本地接口，将其储存至服务器进行处理。

2.2 硬件

2.2.1 电子标签的选择和使用

系统所使用的电子标签工作频率为902～928MHz，适应速度60km/h，最大读写距离10m，可存储64位ID号。当前系统所使用的电子标签有嵌入到车牌、嵌入至发动机缸体以及嵌入至车体框架，分别记录车辆车牌号、发动机编号以及车架编号，通过3标签设置方式，能够实现对车牌盗用以及套牌等违法行为的有效控制。

2.2.2 收费站车辆出入口

收费站车辆出入口位置包含有车辆感应器、车辆检测传感器、多点摄像头等组成。当有车辆进出时，车道下检测传感器检测车辆相关信息，利用多点摄像系统对车辆和驾驶员拍照录像，标签读写器激活车辆电子标签芯片，电子表现相关信息发送至主机检测，检测通过后放行。

2.2.3 监控中心

车辆监控中心的主机系统分为出口和入口2种类别，出口主机系统主要是车辆在到达出口时识别和接受系统发送的车辆信息，将其与入口信息核对，发现违规车辆并处理，获取车辆需要缴纳的费用等。入口主机系统识别车辆信息后确认，将信息传输至本地服务器数据库，数据库查询车辆信息后，如果未发现相关信息，在远程数据库查询。

2.2.4 信息服务系统

本地信息服务系统包含服务器和相关数据库管理系统软件，服务器数量一般设置2台，一台主服务器，一台从服务器，从属服务器主要是进行数据的实时备份，使数据信息的安全性和可靠性得到保证。服务商提供远程信息系统，本地数据库的设计选择多表结构等方式，记录车辆相关信息，包含基本信息、缴费信息、车辆人员照片、车主信息等。

2.3 EPC编码功能

车辆管理系统EPC编码功能开发语言选择Java，以Windows平台为基础，选择SQL Server作为系统后台数据库处理软件。EPC编码格式有着安全、简单特点，同时有分层扩展性和唯一性。在系统设计中，为了实现对电子标签成本的有效控制，选择64位编码格式，可以将其作为厂家识别代码。我国车辆管理方面采取省、市、县分级管理方式，相对应的，系统车牌编码可选择分段式结构方式，实现对车辆号码的分层管理，信息查询效率会有明显提升。

2.4 Savant系统

Savant系统也叫程序模块集成器，属于一种标准化模式，包含事件管理系统、任务管理系统以及实时内存事件数据库等组成。Savant系统主要是管理整个车辆管理系统的程序集成以及整体控制等。Savant系统接口由应用程序接口和标签读写器接口组成，程序接口主要是与外部应用程序连接，实现通信功能等。Savant系统利用接口读取系统获取车辆EPC，信息处理后保存至RIED数据库。

2.5 ONS系统

ONS系统属于车辆管理系统一项重要组成，由BIND程序配置，对应互联网中的DNS，能够利用互联网域名解析实现与互联网的有效连接，ONS系统在车辆管理系统的应用能够与外部互联网相互连接。Savant系统在获取车辆EPC信息后，将其传递至ONS系统，转换IP地址，车辆管理系统通过在互联网进行IP地址的搜索，获取车辆描述信息，进而实现对车辆各项信息的调取。

3 结语

物联网技术具有非常明显应用优势，将其应用在车辆管理系统中，能够使车辆管理水平有明显提升，更好地满足当前车辆管理工作实际需要。物联网技术在车辆管理系统中的应用，必须要做好车辆管理系统设计，包含系统结构、硬件设计、EPC编码功能、Savant系统、ONS系统等，充分发挥物联网技术价值和作用，更好地满足车辆管理系统运行实际需要，促进我国交通运输行业发展进步。