一種基於RFID技術的貨運車輛管理係統
全麵感知
作者：劉雪飛 賈勤 胡東明
摘 要：為了解決某係統的遠距離識別係統使用的無源射頻卡在每次車輛到達停車場閘口時，需要由遠距離讀卡設備判斷是否有授權的問題，設計了一種可控製道閘自動抬起的管理係統，極大地提高了車輛的通行效率，減少了汙染；同時也免除了刮風下雨等惡劣天氣時造成的種種不便。
關鍵詞：RFID；物聯網；貨運車輛管理；模塊化；天線
中圖分類號：TP391 文獻標識碼：A 文章編號：2095-1302（2014）05-0022-02
0 引 言
隨著港口經濟的發展，貨運車輛數量不斷增長，有限的可用經濟要素的製約卻使得碼頭出入庫擴建增容有限，因此不可避免地帶來一係列出入貨運交通問題：交通擁堵，服務過程的繁瑣，等待時間的延長，出入口出現瓶頸現象。單獨從道路或車輛的角來考慮，都將很難解決根本問題，必須把車輛和道路綜合起來，考慮在有的道路資源條件下，提高道路資源的利用率，這才是解決問題的關鍵。同時自上世紀後期以來信息技術的迅猛發展和應用也給以上的解決思路提供了有效的技術手段支持。智能交通係統的概念應運而生，成為研究應用的熱點。
基於物聯網的運輸車輛自動管理技術作為交通自動化的重要手段，以及車輛檢測係統的重要環節，並以計算機可處理的形式給出識別結果，從而使得車輛的電腦化監管成為現實，其在運輸交通監視和控製中占有很重要的地位。
1 貨運車輛管理係統
港口貨運車輛智能管理係統主要實現車輛信息的智能化管理。係統包括電子標簽，讀卡器和計算機三部分。
車輛發動機啟動的同時啟動車牌係統中的電源模塊，係統中開始工作於待機狀態：準備隨時通過RFID技術接收和應答智能交通控製台的信號。隻要車輛的發動機處於工作狀態，車牌係統即處於待機狀態。當電子標簽接收到智能交通管理係統計算機通過讀卡器發出的請求信號後，車輛就將寫入模塊中固化的電子信息取出，經無線發射模塊發送出去，作為應答信號。智能交通管理係統接收到車輛的有效信息後，會將該車輛的電子信息傳送到智能交通管理係統後台計算機的數據庫中。
2 模塊工作過程
2.1 射頻識別（RFID）技術
RFID 的應用係統由讀寫器和RFID 電子標簽兩部分組成。讀寫器作為計算機終端，用來實現對RFID 卡的數據讀寫和存儲，它是由控製單元、讀寫模塊、天線以及與計算機通信的通信模塊組成，而RFID卡則是一種無源的應答器，主要是由一塊集成電路（IC）芯片及其外接天線組成，其中RFID芯片集成有射頻前端天線和收發模塊、邏輯控製、存儲器等電路。
讀寫器通過內部調製電路將數據信號調製到13.56MHz的載波信號上，然後通過線圈發送出去。利用電磁感應，作為接收端的標簽芯片通過線圈接收能量與數據，在接收端產生一個高頻振蕩的電流，通過整流電路將交流電流轉變成直流電壓供後級電路工作，然後通過芯片內的解調電路將載波信號上的數據解調出來發送給數字基帶進行處理，實現下行傳輸過程。數字基帶將接收到的數據處理後，對存儲模塊進行讀寫操作或者返回數據給讀寫器，通過控製負載電阻的通與斷，改變線圈中電流的大小，當接入一個大負載電阻時，線圈中的電流也隨之增大，通過互感的原理，使讀寫器中的線圈電流增大，反之，讀寫器中的電流變小，然後讀寫器中解調電路將數據解調出來，分別對應高電平和低電平，這樣就實現一個從標簽芯片到讀寫器的傳輸過程，實現上行傳輸過程。
RFID卡與讀寫器實現數據通訊過程中起關鍵的作用是天線。一方麵無源的RFID卡芯片要啟動電路工作需要通過天線在讀寫器天線產生的電磁場中獲得足夠的能量；另一方麵，天線決定了RFID卡與讀寫器之間的通訊信道和通訊方式。
2.2 模塊工作過程
計算機部分的主控模塊控製讀寫器與電子標簽的協調工作，與車輛讀寫器的通信等各種管理功能。是係統的中樞部分；數據處理模塊實現電子信息的管理。