基于RFID在车辆信息自动识别技术的研究与应用

第２９卷第２期　２０１２年４月　吉林建筑工程学院学报　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｊｉｌｉｎ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ＆Ｃｉｖｉｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｖ０１．２９　Ｎｏ．２　Ａｐｒ．２０１２　

基于ＲＦＩＤ在车辆信息自动识别技术的研究与应用　

张圣仟　杨小天　迟耀丹　

（吉林建筑工程学院电气与电子信息工程学院，长春１３０１１８）　

摘要：随着道路上车辆的增多，车辆管理问题越来越复杂，套牌车、报废车辆的行驶等Ｉ．－Ｉ题日益严重，人们正迫切寻　求一种能高效解决这些１＇４题的方法．为了能对车辆进行跟踪且有效的管理，本文提出了把射频识别（Ｒａｄｉｏ　Ｆｒｅｑｕｅｎ’　ｃｙ　Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ，ＲＦＩＤ）技术应用于车辆信息自动识别的一种新方式．将ＲＦＩＤ技术应用于车辆信息自动识别技术　中，可以解决传统车辆信息识别的不足，在满足了传统车辆识别功能的条件下，提高了车辆信息识别的准确性和高　

效性．　关键词：车辆管理；跟踪；ＲＦＩＤ；自动识别　中图分类号：Ｕ　４６３．６　文献标志码：Ａ　文章编号：１００９—０１８５（２０１２）ｏ２—００７６—０３　

Ｂａｓｅ　ｏｎ　ｔｈｅ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ＲＦＩＤ　ｉｎ　Ｖｅｈｉｃｌｅ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　Ａｕｔｏｍａｔｉｃ　

Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ａｎｄ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　

ＺＨＡＮＧ　Ｓｈｅｎｇ—ｑｉａｎ，ＹＡＮＧ　Ｘｉａｏ—ｔｉａｎ，ＣＨＩ　Ｙａｏ—ｄａｎ　

（Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃ　ａｎｄ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｊｉｌｉｎ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ　ａｎｄ　Ｃｉｖｉｌ’Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ，Ｃｈｉｎａ　１３０１　１８）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｉｎｃｒｅａｓｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｑｕａｎｔｉｔｙ　ｏｆ　ｖｅｈｉｃｌｅｓ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｒｏａｄ，ｈｏｗ　ｔｏ　ｉｍｐｌｅｍｅｎｔ　ｔｈｅ　ｖｅｈｉｃｌｅｓ　ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　ｅｆｆｉ—　

ｃｉｅｎｔｌｙ，ｆｏｒ　ｅｘａｍｐｌｅ　ｔｏ　ｔｒａｃｋ　ｖｅｈｉｃｌｅｓ，ｂｅｃｏｍｅｓ　ａ　ｖｅｒｙ　ｓｅｒｉｏｕｓ　ｐｒｏｂｌｅｍ．Ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ，ｗｅ　ｐｕｔ　ｆｏｒｗａｒｄ　ｔｈｅ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　

ｏｆ　ＲＦＩＤ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｉｎ　ｖｅｈｉｃｌｅ　ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ａｕｔｏｍａｔｉｃ　ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．Ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｐｒｅｓｅｎｔｓ　ｒａｄｉｏ　ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　ｉ—　

ｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ（ＲＦＩＤ）ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ａｐｐｌｉｅｄ　ｉｎ　ｖｅｈｉｃｌｅ　ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ａｕｔｏｍａｔｉｃ　ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ　ｏｆ　ａ　ｎｅｗ　ｗａｙ．ＲＦＩＤ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　

ｗｉｌｌ　ｂｅ　ａｐｐｌｉｅｄ　ｔｏ　ｖｅｈｉｃｌｅ　ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ａｕｔｏｍａｔｉｃ　ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｃａｎ　ｓｏｌｖｅ　ｔｈｅ　ｐｒｏｂｌｅｍ　ｏｆ　ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ　ｖｅｈｉｃｌｅ　

ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ　ｉｎｓｕｆｆｉｃｉｅｎｃｙ，ｉｎ　ｍｅｅｔｉｎｇ　ｔｈｅ　ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ　ｖｅｈｉｃｌｅ　ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ　ｆｕｎｃｔｉｏｎ，ｉｍｐｒｏｖｅ　ｔｈｅ　ｖｅｈｉｃｌｅ　

ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ　ａｃｃｕｒａｃｙ　ａｎｄ　ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ．　’　

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｖｅｈｉｃｌｅ　ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ；ｔｒａｃｋ；ＲＦＩＤ；ａｕｔｏｍａｔｉｃ　ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ　

０　引言　

随着经济和科技突飞猛进的发展，智能交通也有了迅速的发展，车辆管理的技术也日益渐成熟．例如，高　

速公路不停车收费系统（ＥＴＣ）、美国的ＡＵＴＯＳＣＯＰＥ系统等等　．结合这些系统的优缺点，这里引用了　

ＲＦＩＤ技术来实现更强大的车辆管理系统　．在ＲＦＩＤ技术中，通过选取标签对每个车辆进行定位、跟踪，并　

通过标签与读写器通信的技术，进行车辆信息检查，既能合理有效地指挥交通，又能对存在安全隐患的车辆　

进行排查，对减少交通事故的发生起到了重要作用　引．　

１　ＲＦＩＤ在车辆信息识别中的应用　

为更好的进行交通管理，识别车辆信息基本包括：车牌、出厂年限、报废年限、发动机型号、车辆型号和司　

机资料等相关信息　］．　

收稿日期：２０１１一ｌ１—２２．　作者简介：张圣仟（１９８７一），男，吉林省通化市人，

在读硕士研究生　第２期　张圣仟，杨小天，迟耀丹：基于ＲＦＩＤ在车辆信息自动识别技术的研究与应用　７７　

在每一辆汽车出厂时汽车的顶部或车尾部隐蔽安装　

电子标签（有源），有源电子标签的电源由汽车本身动力　

系统发电得到，或者在不影响美观的情况下，安装简易光　

伏发电板，供给有源电子标签的电能，为使交警巡逻时能　

更方便地检查道路上行驶的车辆，读写器安装在交警车　

上，通过和交警车的车载电脑连接，在交警车巡逻时能对　

附近的车辆进行检查，了解各个车辆是否是套牌车，是否　

达到报废年限，以及司机资料等一些存在交通安全隐患　

的因素¨　．示意图如图１所示．　

２硬件设计　图１违法车辆跟踪示意图　

２．１标签的设计　

标签分别由整流器和限压电路、上电复位电路、数据分割器、移位寄存器和逻辑单元组成．　

（１）整流器．整流器是每个远程供电系统中的关键模块（如图２所示）．整流器的等效电路模型在恒定　

输出直流电压下实现了对提供给定直流输出电流所需功耗的预测．另外，该等效电路模型还提供了整流器输　

入、输出阻抗．　

当输入电容Ｃ　被电感补偿时，输入电压幅度　为：　

一尺　￣／２　ｓ　（　）　

其中，　为天线所获得的有用功率；Ｒ　是天线阻抗的实部．　

从公式（１）可以看出，若要提高　就要增加天线阻抗的实　

部尺　，并同时保持Ｒ　＝Ｒ　，即功率相匹配，这样可以提高整流　

器的性能．　

整流器的整体效率定义为：　叼。＝　图２整流器等效电路　

（２）　

其转换效率为：　ｃ＝　雨　爱瓤　（３）　

（２）上电复位．上电复位电路是由晶体管交叉　

耦合对和或非门所组成的．当电路上电时，一个支路　

（　，　或者　，　）将比另一个支路先起动．或非门　

比较了两对管子的栅极信号，从而分析并保证了逻辑　

单元上的上电复位．而电容Ｃ实现了对Ａ点的缓慢充　

电，从而在电源电压上升沿与上电复位之间产生延时．　

（３）检波器、数据分割器和解码器．信号　和　

分别为包络信号以及所接受到的射频信号整流后　７８　吉林建筑工程学院学报　第２９卷　

移位寄存器是用于保存来自解码器所接收到的信息位．　

图４　ＩＦ振荡器电路　ＩＦ滤波器ＶＧＡ　

图５阅读器　

２．２阅读器　阅读器也是ＲＦＩＤ系统的重要部分，它负责完成读写的范围并为标签提供功率以及组织管理通信．在射　

频器件满足一定的通信协议下，压控振荡器（ＶＣＯ）产生射频信号，一部分射频信号经放大后，通过天线发　

射，为了实现阅读器到标签的通信，这里采用开关作为脉冲调制器；另一部分射频信号用于变频，由单个标签　

反响散射的返回信号．　

如图５所示，架构采用了两个天线，即一个用于正向信道，另一个用于反向信道．　

３　结语　

本文对射频识别技术在车辆信息自动识别中的应用作了介绍，通过在车辆上增加电子标签来实现对车　

辆信息的读取，可以更好地实现车辆的定位与跟踪，对提高有效交通的管理提供了可能．同时，本文在如何实　

现交通的智能化管理方面做了初步探讨．　

参考文献　

［１］迟峰．黑龙江省高速公路ＥＴＣ车道布设的研究［Ｊ］．办公自动化杂志，２０１１（１９）：１０—１１．　［２］杜雅娟．ＲＦＩＤ技术在高速公路ＥＴＣ混合车道收费系统巾的应用［Ｊ］．合作经济与科技，２０１１（４２）：１２２—１２３．　［３］宁焕生．ＲＦＩＤ重大工程与国家物理网［Ｍ］．北京：机械工业出版社，２０１０：４—１１．　［４］刘化君，刘传清。胡修林．物联网技术［Ｍ］．北京：电子工业出版社，２０１０：４２—５５．　［５］毕松涛．论ＲＦＩＤ技术在交通信息化地应用［Ｊ］．现代商贸工业，２０１１（６）：２５３—２５５．　［６】朱晟亿．ＲＦＩＤ技术在交通信息采集处理中的应用［Ｊ］．中国新技术新产品，２０１ｌ（２）：５２—５３．　［７］王民川．ＲＦＩＤ防伪技术在车牌防伪中的应用［Ｊ］．科技论坛，２０１１（９）：２９１—２９２．　［８］Ｊａｒｉ—Ｐａｓｃａｌ　Ｃｕｒｔｙ　Ｍｉｃｈｅｌ　Ｄｅｃｌｅｒｃｑ、Ｃａｔｈｅｒｉｎｅ　Ｄｅｈｏｌｌａｉｎ　Ｎｏｒｂｅｒｔ　Ｊｏｅｈ１．无源超高频ＲＦＩＤ系统设计与优化［Ｍ］．北京：科学出版杜，２００８　５５一】０５．