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

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

摘要：針對(duì)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(wú)源射頻自動(dòng)識(shí)別（RFID）技術(shù)的車輛網(wǎng)絡(luò)信息管理平臺(tái)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)方案。文章中對(duì)整個(gè)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(shí)別基于人工驗(yàn)證且手續(xù)繁瑣；領(lǐng)導(dǎo)無(wú)法實(shí)時(shí)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(wú)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(tái)，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(shí)化、高效化。
　　　1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
　　　整個(gè)系統(tǒng)主要由前臺(tái)車輛門(mén)禁控制系統(tǒng)和后臺(tái)網(wǎng)絡(luò)信息化管理系統(tǒng)兩部分組成。車輛門(mén)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(wú)源射頻標(biāo)簽、遠(yuǎn)距離無(wú)源射頻讀卡器、發(fā)送接收射頻信號(hào)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(tái)、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(kù)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(kù)管理維護(hù)系統(tǒng)主要用來(lái)存儲(chǔ)和檢索所有相關(guān)數(shù)據(jù)信息并對(duì)重要信息進(jìn)行及時(shí)的備份和更新。
　　　整個(gè)信息管理平臺(tái)主要由數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、Web服務(wù)器、門(mén)禁控制服務(wù)器組成，通過(guò)單位內(nèi)部現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)聯(lián)結(jié)，構(gòu)成一個(gè)集識(shí)別、控制和管理于一體的綜合信息管理系統(tǒng)。數(shù)據(jù)庫(kù)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(dòng)識(shí)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(wú)源射頻自動(dòng)識(shí)別技術(shù)。射頻識(shí)別俗稱電子標(biāo)簽，主要由標(biāo)簽（射頻卡）、讀寫(xiě)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(gè)標(biāo)簽具有唯一的電子編碼，附著在物體表面標(biāo)識(shí)目標(biāo)對(duì)象。讀寫(xiě)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(hào)。本系統(tǒng)采用被動(dòng)式電子標(biāo)簽，即內(nèi)部無(wú)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(xiě)入距離5m。
　　　門(mén)禁系統(tǒng)工作流程如圖1所示：
　　?、儆脩敉ㄟ^(guò)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(kù)中；
　　?、诋?dāng)車輛出行（或返回）接近營(yíng)門(mén)時(shí)，地感線圈感應(yīng)的信號(hào)經(jīng)變換后送控制服務(wù)器；
　　?、劭刂品?wù)器采集到地感信號(hào)后啟動(dòng)射頻讀卡器工作；
　　?、苌漕l讀卡器受控向射頻天線發(fā)出微波查詢信號(hào)；
　　　⑤安裝在車前玻璃上的無(wú)源射頻標(biāo)簽中保存有車輛的ID號(hào)，標(biāo)簽收到讀卡器的查詢信號(hào)后，根據(jù)查詢信號(hào)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(wú)源射頻標(biāo)簽反射回的微波合成信號(hào)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(lái)；
　　?、呱漕l讀卡器將分離后的數(shù)據(jù)信息通過(guò)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(hào)進(jìn)行車輛識(shí)別，查詢數(shù)據(jù)庫(kù)中該ID號(hào)所對(duì)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(mén)發(fā)送開(kāi)門(mén)信號(hào)。

圖1車輛門(mén)禁控制流程

3設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)
　　　3.1門(mén)禁控制設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)
　　　門(mén)禁控制子系統(tǒng)的主要功能是：(1)對(duì)進(jìn)出營(yíng)門(mén)的車輛進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)、識(shí)別和判斷，以決定是否允許通行，并自動(dòng)控制伸縮門(mén)(或自動(dòng)門(mén)閘)的開(kāi)啟和關(guān)閉；(2)自動(dòng)記錄車輛的進(jìn)出情況，對(duì)違章車輛和外來(lái)車輛的進(jìn)出進(jìn)行拍照，以便管理部門(mén)查詢；(3)對(duì)營(yíng)門(mén)區(qū)域的場(chǎng)景進(jìn)行實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控；(4)電子大屏幕標(biāo)語(yǔ)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(mén)禁控制系統(tǒng)的硬件主要由1臺(tái)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(dòng)門(mén)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(duì)進(jìn)出營(yíng)門(mén)的車輛進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)；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(mén)閘狀態(tài)、門(mén)閘控制等開(kāi)關(guān)量信號(hào)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(kāi)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(gè)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(dòng)門(mén)閘狀態(tài)的采集以及電動(dòng)門(mén)閘、紅綠燈的開(kāi)關(guān)控制。
　　　LPT1、LPT2，計(jì)算機(jī)經(jīng)系統(tǒng)引導(dǎo)后，初始化過(guò)程把并行端口配置成LPT1、LPT2二個(gè)輸出端口，