基于RFID車輛網(wǎng)絡(luò)信息管理平臺的設(shè)計(jì)

作者：曾繁景，劉瑞東，李紅波 來源：RFID世界網(wǎng) 2011-04-28 09:43:04

摘要：針對某單位現(xiàn)有后勤車輛監(jiān)督管理的不足之處，提出了一種基于遠(yuǎn)距離無源射頻自動識別（RFID）技術(shù)的車輛網(wǎng)絡(luò)信息管理平臺的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)方案。文章中對整個系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、工作原理、硬件軟件的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)等進(jìn)行了分析和較為詳細(xì)的論述。

關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)信息管理[1篇]車輛[22篇]RFID[1060篇]

引言
　　　目前，某單位在后勤車輛管理的現(xiàn)狀為：車輛調(diào)度以人工管控為主；內(nèi)外車輛的識別基于人工驗(yàn)證且手續(xù)繁瑣；領(lǐng)導(dǎo)無法實(shí)時掌控車輛在位和調(diào)度情況；派遣車輛缺乏有效監(jiān)管。這種管理模式存在著運(yùn)行效率低、監(jiān)管不足，無法杜絕管理漏洞與安全隱患。經(jīng)充分調(diào)研后，我們研發(fā)了車輛網(wǎng)絡(luò)信息管理系統(tǒng)平臺，其目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)車輛管理規(guī)范化、信息化、安全化、實(shí)時化、高效化。
　　　1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
　　　整個系統(tǒng)主要由前臺車輛門禁控制系統(tǒng)和后臺網(wǎng)絡(luò)信息化管理系統(tǒng)兩部分組成。車輛門禁控制系統(tǒng)主要由貼于車輛前窗玻璃內(nèi)的遠(yuǎn)距離無源射頻標(biāo)簽、遠(yuǎn)距離無源射頻讀卡器、發(fā)送接收射頻信號的射頻天線、地感線圈、紅綠燈、具有服務(wù)器和硬件控制功能的計(jì)算機(jī)平臺、遠(yuǎn)程客戶端以及相應(yīng)控制軟件等模塊組成。網(wǎng)絡(luò)信息管理系統(tǒng)主要由車輛信息管理系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫管理維護(hù)系統(tǒng)組成。車輛信息管理系統(tǒng)采用B/S結(jié)構(gòu)方式，利用網(wǎng)絡(luò)的便捷性，實(shí)現(xiàn)在線派車、車輛信息在線查詢、用戶和車輛信息在線維護(hù)等功能。數(shù)據(jù)庫管理維護(hù)系統(tǒng)主要用來存儲和檢索所有相關(guān)數(shù)據(jù)信息并對重要信息進(jìn)行及時的備份和更新。
　　　整個信息管理平臺主要由數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、Web服務(wù)器、門禁控制服務(wù)器組成，通過單位內(nèi)部現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)聯(lián)結(jié)，構(gòu)成一個集識別、控制和管理于一體的綜合信息管理系統(tǒng)。數(shù)據(jù)庫服務(wù)器實(shí)現(xiàn)派車信息、車輛出行信息、用戶車輛信息等基礎(chǔ)信息的管理和維護(hù)；Web服務(wù)器提供網(wǎng)上派車和信息查詢服務(wù)；控制服務(wù)器實(shí)現(xiàn)車輛的自動識別和出行控制。
　　　2工作原理
　　　車輛網(wǎng)絡(luò)信息管理主要基于RFID遠(yuǎn)距離無源射頻自動識別技術(shù)。射頻識別俗稱電子標(biāo)簽，主要由標(biāo)簽（射頻卡）、讀寫器（讀卡器或閱讀器）和天線三部分組成。標(biāo)簽由耦合元件及芯片組成，含內(nèi)置天線，用于和射頻天線間進(jìn)行通信。每個標(biāo)簽具有唯一的電子編碼，附著在物體表面標(biāo)識目標(biāo)對象。讀寫器讀取標(biāo)簽信息的設(shè)備。天線在標(biāo)簽和讀卡器間傳遞射頻信號。本系統(tǒng)采用被動式電子標(biāo)簽，即內(nèi)部無電源、靠接收微波能量工作的電子標(biāo)簽。射頻有效讀取距離7m，有效寫入距離5m。
　　　門禁系統(tǒng)工作流程如圖1所示：
　　?、儆脩敉ㄟ^瀏覽器登錄服務(wù)器實(shí)現(xiàn)網(wǎng)上派車，派車信息保存數(shù)據(jù)庫中；
　　?、诋?dāng)車輛出行（或返回）接近營門時，地感線圈感應(yīng)的信號經(jīng)變換后送控制服務(wù)器；
　　　③控制服務(wù)器采集到地感信號后啟動射頻讀卡器工作；
　　　④射頻讀卡器受控向射頻天線發(fā)出微波查詢信號；
　　　⑤安裝在車前玻璃上的無源射頻標(biāo)簽中保存有車輛的ID號，標(biāo)簽收到讀卡器的查詢信號后，根據(jù)查詢信號中的命令要求，將標(biāo)簽中的數(shù)據(jù)信息反射回讀卡器；
　　?、拮x卡器接收到無源射頻標(biāo)簽反射回的微波合成信號后，經(jīng)讀卡器內(nèi)部解調(diào)和處理將電子標(biāo)簽中貯存的數(shù)據(jù)信息分離出來；
　　　⑦射頻讀卡器將分離后的數(shù)據(jù)信息通過RS232/RS485接口傳送到控制服務(wù)器處理；
　　?、嗫刂品?wù)器根據(jù)接收到的標(biāo)簽數(shù)據(jù)的ID號進(jìn)行車輛識別，查詢數(shù)據(jù)庫中該ID號所對應(yīng)車輛的派車信息決定是否允許車輛出行，如具有出車權(quán)限，則向伸縮門發(fā)送開門信號。

圖1車輛門禁控制流程

3設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)
　　　3.1門禁控制設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)
　　　門禁控制子系統(tǒng)的主要功能是：(1)對進(jìn)出營門的車輛進(jìn)行自動檢測、識別和判斷，以決定是否允許通行，并自動控制伸縮門(或自動門閘)的開啟和關(guān)閉；(2)自動記錄車輛的進(jìn)出情況，對違章車輛和外來車輛的進(jìn)出進(jìn)行拍照，以便管理部門查詢；(3)對營門區(qū)域的場景進(jìn)行實(shí)時視頻監(jiān)控；(4)電子大屏幕標(biāo)語牌顯示內(nèi)容的編輯和輸出控制；(5)信息查詢以及系統(tǒng)的管理和維護(hù)。
　　　3.1.1硬件組成：門禁控制系統(tǒng)的硬件主要由1臺控制主機(jī)（可由服務(wù)器兼任）、地感線圈及控制電路2套、RFID讀卡器及天線2付、電動門閘1套、可編程多路視頻采集卡1塊、大屏幕電子顯示屏2塊、數(shù)據(jù)隔離卡1塊等設(shè)備組成。其中，地感線圈用于對進(jìn)出營門的車輛進(jìn)行自動檢測；讀卡器用于采集貼于車輛上的ID卡數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)隔離卡用于地感狀態(tài)、門閘狀態(tài)、門閘控制等開關(guān)量信號的隔離。
　　　3.1.2設(shè)備接口：根據(jù)所選設(shè)備的類型和特點(diǎn)，控制主機(jī)與各設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸需要并行和串行2種接口方式?？紤]到節(jié)省開銷，直接采用主機(jī)提供的2串1并（打印口）接口，根據(jù)需要，又?jǐn)U展了2個串行接口。其中，各接口的分配情況如下：PRN，用于地感線圈、電動門閘狀態(tài)的采集以及電動門閘、紅綠燈的開關(guān)控制。
　　　LPT1、LPT2，計(jì)算機(jī)經(jīng)系統(tǒng)引導(dǎo)后，初始化過程把并行端口配置成LPT1、LPT2二個輸出端口，