基於物聯網技術的不停車收費係統解析
行業科技
作者：劉凱 孫秋惠
【摘要】21世紀人類社會正步於信息時代，我們正處在一場新的技術革命之中，這場技術革命的中心就是物聯網。生產活動與個人活動都放在一個智慧的物聯網環境中運行。物聯網為我們提供了感知中國與世界的能力，也為技術創新與產業發展提供了前所未有的機遇。
【關鍵詞】物聯網；ETC收費係統；RFID技術
1 研究背景及意義
近年來，中國的經濟蓬勃發展，這樣直接導致了車輛的大幅度增多，所以在高速公路、停車場等收費站的車輛排隊堵塞情況也就更加嚴重，在停車場收費方麵，效率低下的傳統收費方式（找零、回票、投幣）在車流量較大時往往使車輛在收費區域滯留，限製了停車場的快捷方便。收費站車輛的堵塞所浪費的不僅僅是時間，更加浪費了大量的資源，同時造成了嚴重的汙染，電子不停車收費係統就是在這一矛盾中應運而生的。物聯網即將改變我們所有的生活，包括改變我們自己。這是互聯網發展的全新階段，人類可以把大量的數據采集、分析和分配轉換成各種信息、知識，甚至是智慧。從這一角度來看，物聯網的發明具有重大的意義。實踐證明，采用不停車電子收費係統不僅能夠從根本上解決因手工收費過程緩慢而造成的交通堵塞，而且能夠減少收費成本，杜絕征費過程中產生的營私舞弊現象，以及減少車輛油耗，減輕空氣汙染，從而產生顯著的社會、經濟效益。
2 案例概述
2.1不停車收費係統（ETC）的定義
ETC是指車輛在通過收費站時，通過車載電子標簽與路測天線的短程通信，進行車輛識別，信息寫入並自動從預先綁定的IC卡或者銀行賬戶上扣除相應資金，實現不停車收費的電子係統。
2.2不停車收費的基本原理
不停車收費係統是利用微波通信原理，實現數據的高速傳輸，完成不停車收費作業。係統主要有二個部份組成，即是安裝在汽車上的車載標識卡（也亦為電子標簽或智能標簽）和安裝在收費站的車輛自動識別係統（Automatic Vechicle Identification，簡稱AVI）。車載標識卡主要用於記錄與車輛有關的數據，如車輛類型、車牌號碼、相關卡號和銀行帳戶等。收費站車輛自動識別係統，有一個安裝在收費車道上方的無線電收發器用於讀寫出車載標識卡與收費相關的數據。當車輛通過不停車收費車道時，無線電收發器發出一個信號，喚醒車載標識卡（車載標識卡平時處於睡眠狀態）。車載標識卡返回一個響應信息後，無線電收發器發出交易代碼信息，讀寫車載標識卡實現車輛的自動識別和數據交換，獲取通行車輛的類型、所屬用戶等數據，並根據車載標識卡的是否有效控製相關設備指揮車輛的通行。其通行費通過計算機網絡從用戶在銀行開設的專用帳戶中自動繳納，從而實現不停車收費。
3 技術分析
3.1感知層分析
3.1.1 RFID標簽
ETC係統由車載RFID標簽，收費口RFID讀寫器與後台計算機係統組成，當安裝有車載RFID標簽的車輛進入ETC通道時，RFID讀寫器自動喚醒有源RFID標簽，並實時向RFID標簽寫入入口站的位置標識信息。在出口站，ETC車道的RFID讀寫器根據入口站與出口站的距離，計算出應交費用，並寫入RFID標簽，後台計算機將RFID標簽中的數據存儲起來，作為不同路段費用分分配的依據。