基于RFID技術(shù)的電子車牌在智慧交通中的應(yīng)用

隨著城市規(guī)模不斷的擴(kuò)大，人們的生活水平逐漸的提高，道路上的車輛現(xiàn)已經(jīng)變得越來越多。這不僅增加交通壓力，對(duì)車輛管理也提出更高的要求，有沒有新的科技去解決這些難題呢?答案當(dāng)然有，它就是智能電子車牌。

提到智能電子車牌，很多的人都會(huì)感到好奇，在這里就要給大家科普一下什么是智能電子車牌及未來發(fā)展的趨勢(shì)。目前，最常見對(duì)車牌的定位跟識(shí)別基本還是依賴圖像識(shí)別，檢測(cè)到車牌號(hào)后與數(shù)據(jù)庫(kù)中名單進(jìn)行比對(duì)處理，但是圖像識(shí)別受環(huán)境的因素影響大，識(shí)別車牌容易出錯(cuò)，而且在采集圖像時(shí)也會(huì)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)盲區(qū)，這些不可控因素限制圖像識(shí)別的進(jìn)一步的發(fā)展。

為了能夠解決這一系列問題，智能電子車牌就應(yīng)運(yùn)而生了，智能電子車牌是基于RFID技術(shù)，而RFID技術(shù)作為一種新興非接觸式自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，跟傳統(tǒng)的視頻和圖像處理車牌識(shí)別的技術(shù)相比，基于RFID技術(shù)的車輛識(shí)別準(zhǔn)確性高，不易受到環(huán)境的影響，無(wú)盲區(qū)，能夠準(zhǔn)確、全面地獲取車輛的狀態(tài)信息及路網(wǎng)交通狀況。未來發(fā)展趨勢(shì)將會(huì)是電子車牌識(shí)別逐步替代傳統(tǒng)車牌識(shí)別的方式。

電子車牌的核心就是基于RFID技術(shù)的電子標(biāo)簽，而RFID電子標(biāo)簽又分為有源和無(wú)源的兩類，兩種標(biāo)簽的優(yōu)缺點(diǎn)如表 1所示。

表 1 電子標(biāo)簽對(duì)比

考慮到電子車牌使用壽命跟使用的場(chǎng)景，無(wú)源電子標(biāo)簽具有壽命長(zhǎng)、體積小易安裝、成本低廉的特點(diǎn)，更適合車輛安裝的使用。在通信距離的選擇上，超高頻UHF 860MHz~960MHz的無(wú)源RFID電子標(biāo)簽具有通信的距離長(zhǎng)，傳輸速率快優(yōu)點(diǎn)，其用作電子車牌的識(shí)別是一個(gè)非常不錯(cuò)的選擇。

既然電子車牌識(shí)別前景這么的廣闊，它本身肯定具有很多相比傳統(tǒng)圖像識(shí)別技術(shù)無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)跟特點(diǎn)，具體基本要求跟技術(shù)優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在哪些地方呢?我們就簡(jiǎn)單列舉幾條如下：

電子車牌的基本要求：

可以存儲(chǔ)數(shù)據(jù)(車輛型號(hào)、顏色、車主信息);

可以遠(yuǎn)距離讀取識(shí)別標(biāo)簽，固定式讀取設(shè)備距離在10米以上;

可靠性高，讀取的成功率高達(dá)到99.99%以上;

可以同時(shí)識(shí)別大量的標(biāo)簽，最大每秒200個(gè)以上;

精準(zhǔn)識(shí)別高速運(yùn)動(dòng)中標(biāo)簽，移動(dòng)識(shí)別速度可以達(dá)100km/h以上。

電子車牌技術(shù)的優(yōu)勢(shì)：

數(shù)據(jù)加密，標(biāo)簽通訊過程中采用了獨(dú)有算法，第三方設(shè)備無(wú)法讀取;

安裝簡(jiǎn)易，不需要任何特殊安裝工具或材料;

獨(dú)有的人卡、車庫(kù)編組匹配算法，能夠準(zhǔn)確判斷出非法使用機(jī)動(dòng)車輛;

全天候，能夠在任何天氣情況下可靠地工作。

正是由于電子車牌相比傳統(tǒng)車牌有這么多優(yōu)勢(shì)跟特點(diǎn)，能夠預(yù)見在不久的將來，機(jī)動(dòng)車輛將會(huì)逐步使用帶有電子標(biāo)簽電子車牌替代目前傳統(tǒng)的車牌，這樣一來，從車輛前端電子車牌，到后端車牌識(shí)別、數(shù)據(jù)傳輸、車輛管理、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、終端查詢等整個(gè)平臺(tái)的構(gòu)建跟發(fā)展前景都是十分廣闊的，圖 2是整個(gè)平臺(tái)組成架構(gòu)示意圖。

說完電子車牌原理跟優(yōu)勢(shì)，可能就會(huì)有“老司機(jī)”開始疑惑了，電子車牌真的實(shí)用不?具體應(yīng)用體現(xiàn)在哪里?接下來我們就簡(jiǎn)單聊一聊電子車牌的應(yīng)用場(chǎng)景。

場(chǎng)景1： 智慧停車系統(tǒng)

說起目前大多數(shù)停車場(chǎng)管理，可能很多“老司機(jī)”或多或者少都遇到過停車難、收費(fèi)貴、沒有車位等一系列問題。為解決這些停車的難題，近些年來，國(guó)家政策明確提出大力推動(dòng)智慧停車系統(tǒng)、自動(dòng)識(shí)別車牌等高新技術(shù)應(yīng)用。簡(jiǎn)單的來說，智慧停車的“智慧”就體現(xiàn)在：智能找車位+自動(dòng)繳停車費(fèi)。

那么，目前究竟怎樣實(shí)現(xiàn)智慧停車呢?我們就拿最常見的停車場(chǎng)來說吧。最主要的技術(shù)就是車牌識(shí)別技術(shù)跟不停車電子收費(fèi)(ETC)技術(shù)。裝有電子車牌車輛在進(jìn)入停車場(chǎng)之前，智慧停車系統(tǒng)通過電子車牌識(shí)別設(shè)備能夠遠(yuǎn)距離準(zhǔn)確識(shí)別車輛身份，記錄車輛的進(jìn)出場(chǎng)時(shí)間以準(zhǔn)確收費(fèi)，使車輛快速的通過，不需要停車進(jìn)行人工記錄。當(dāng)停車結(jié)束車輛駛出停車場(chǎng)的時(shí)候，智慧停車系統(tǒng)會(huì)通過車牌識(shí)別天線跟電子車牌進(jìn)行短程通訊，在不需要司機(jī)停車跟其他收費(fèi)人員采取任何操作的情況下，自動(dòng)完成收費(fèi)處理的全過程。

通過應(yīng)用智慧停車系統(tǒng)能夠提高通過的效率，防止收費(fèi)站口交通“瓶頸”發(fā)生，同時(shí)通過RFID技術(shù)實(shí)現(xiàn)無(wú)人為干預(yù)收費(fèi)，有效遏制了偷逃停車費(fèi)、收費(fèi)人員玩忽職守、徇私舞弊等行為，同時(shí)降低收費(fèi)站管理成本，更快地收回基礎(chǔ)設(shè)施投資。

場(chǎng)景2： 智能交通管理系統(tǒng)

RFID技術(shù)能作為交通調(diào)度系統(tǒng)信息采集的有效手段，在交通調(diào)度的管理系統(tǒng)中得以應(yīng)用。比如將RFID應(yīng)用于公交車場(chǎng)管理系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)裝有電子車牌的公交車進(jìn)出站時(shí)信息自動(dòng)、準(zhǔn)確、遠(yuǎn)距離、不停車采集，使公交調(diào)度系統(tǒng)準(zhǔn)確掌握公交停車場(chǎng)公交車進(jìn)出的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的信息。通過實(shí)施該系統(tǒng)能有效提高公交車的管理水平，對(duì)采集的數(shù)據(jù)利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行研究分析，可以掌握車輛使用規(guī)律，杜絕車輛管理中存在的漏洞，實(shí)現(xiàn)公交車輛的智能化管理，提升城市形象。

此外，采用RFID作為技術(shù)手段具有很高的經(jīng)濟(jì)性，跟全球定位系統(tǒng)(GPS)等技術(shù)相比具有安裝方便、適應(yīng)性強(qiáng)、成本低、車輛無(wú)需改造等特點(diǎn)。同時(shí)也能針對(duì)一些垃圾運(yùn)輸車輛、危險(xiǎn)品運(yùn)輸車輛等特殊服務(wù)車輛進(jìn)行專門的調(diào)度跟管理。通過車輛上安裝的電子車牌，在特定路段的監(jiān)控點(diǎn)放置識(shí)別設(shè)備來監(jiān)控車輛是否按照規(guī)定的路線行駛，在有泄漏等突發(fā)情況出現(xiàn)時(shí)能夠及時(shí)定位事故車輛的位置。

通過上述兩個(gè)實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景的介紹，使得我們對(duì)電子車牌有了一個(gè)更直觀更清晰的認(rèn)識(shí)，圖 5是電子車牌在具體行業(yè)應(yīng)用中的示例圖，從中我們可以看出，電子車牌應(yīng)用的關(guān)鍵，離不開讀寫設(shè)備和數(shù)據(jù)傳輸。致遠(yuǎn)電子推出的IoT7000A-LI網(wǎng)絡(luò)控制器，采用Cortex-A7內(nèi)核的 i.MX6UL多媒體應(yīng)用處理器為核心，主頻528MHz，雙百兆以太網(wǎng)，板載雙MiniPCIE接口設(shè)計(jì)，可擴(kuò)展GPRS/3G/4G、ZigBee、LoRa、WiFi、GPS/北斗等無(wú)線通信模塊，搭建了局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)之間的橋梁，配合車牌識(shí)別天線能輕松實(shí)現(xiàn)車牌數(shù)據(jù)的讀取、傳輸功能，并且可以在-40℃～+85℃溫度范圍內(nèi)穩(wěn)定工作，滿足各種條件苛刻的工業(yè)應(yīng)用場(chǎng)合，是構(gòu)建智慧交通系統(tǒng)的必備品。