基于RFID車輛網絡信息管理平臺的設計

作者：曾繁景，劉瑞東，李紅波 來源：RFID世界網 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，提出了一種基于遠距離無源射頻自動識別（RFID）技術的車輛網絡信息管理平臺的設計和實現(xiàn)方案。文章中對整個系統(tǒng)的結構、工作原理、硬件軟件的設計實現(xiàn)等進行了分析和較為詳細的論述。

關鍵詞：網絡信息管理[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：車輛調度以人工管控為主；內外車輛的識別基于人工驗證且手續(xù)繁瑣；領導無法實時掌控車輛在位和調度情況；派遣車輛缺乏有效監(jiān)管。這種管理模式存在著運行效率低、監(jiān)管不足，無法杜絕管理漏洞與安全隱患。經充分調研后，我們研發(fā)了車輛網絡信息管理系統(tǒng)平臺，其目標是實現(xiàn)車輛管理規(guī)范化、信息化、安全化、實時化、高效化。
　　　1系統(tǒng)結構
　　　整個系統(tǒng)主要由前臺車輛門禁控制系統(tǒng)和后臺網絡信息化管理系統(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的遠距離無源射頻標簽、遠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、具有服務器和硬件控制功能的計算機平臺、遠程客戶端以及相應控制軟件等模塊組成。網絡信息管理系統(tǒng)主要由車輛信息管理系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫管理維護系統(tǒng)組成。車輛信息管理系統(tǒng)采用B/S結構方式，利用網絡的便捷性，實現(xiàn)在線派車、車輛信息在線查詢、用戶和車輛信息在線維護等功能。數(shù)據(jù)庫管理維護系統(tǒng)主要用來存儲和檢索所有相關數(shù)據(jù)信息并對重要信息進行及時的備份和更新。
　　　整個信息管理平臺主要由數(shù)據(jù)庫服務器、Web服務器、門禁控制服務器組成，通過單位內部現(xiàn)有網絡聯(lián)結，構成一個集識別、控制和管理于一體的綜合信息管理系統(tǒng)。數(shù)據(jù)庫服務器實現(xiàn)派車信息、車輛出行信息、用戶車輛信息等基礎信息的管理和維護；Web服務器提供網上派車和信息查詢服務；控制服務器實現(xiàn)車輛的自動識別和出行控制。
　　　2工作原理
　　　車輛網絡信息管理主要基于RFID遠距離無源射頻自動識別技術。射頻識別俗稱電子標簽，主要由標簽（射頻卡）、讀寫器（讀卡器或閱讀器）和天線三部分組成。標簽由耦合元件及芯片組成，含內置天線，用于和射頻天線間進行通信。每個標簽具有唯一的電子編碼，附著在物體表面標識目標對象。讀寫器讀取標簽信息的設備。天線在標簽和讀卡器間傳遞射頻信號。本系統(tǒng)采用被動式電子標簽，即內部無電源、靠接收微波能量工作的電子標簽。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：
　　　①用戶通過瀏覽器登錄服務器實現(xiàn)網上派車，派車信息保存數(shù)據(jù)庫中；
　　?、诋斳囕v出行（或返回）接近營門時，地感線圈感應的信號經變換后送控制服務器；
　　　③控制服務器采集到地感信號后啟動射頻讀卡器工作；
　　?、苌漕l讀卡器受控向射頻天線發(fā)出微波查詢信號；
　　?、莅惭b在車前玻璃上的無源射頻標簽中保存有車輛的ID號，標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，將標簽中的數(shù)據(jù)信息反射回讀卡器；
　　　⑥讀卡器接收到無源射頻標簽反射回的微波合成信號后，經讀卡器內部解調和處理將電子標簽中貯存的數(shù)據(jù)信息分離出來；
　　?、呱漕l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器處理；
　　?、嗫刂品掌鞲鶕?jù)接收到的標簽數(shù)據(jù)的ID號進行車輛識別，查詢數(shù)據(jù)庫中該ID號所對應車輛的派車信息決定是否允許車輛出行，如具有出車權限，則向伸縮門發(fā)送開門信號。

圖1車輛門禁控制流程

3設計實現(xiàn)
　　　3.1門禁控制設計實現(xiàn)
　　　門禁控制子系統(tǒng)的主要功能是：(1)對進出營門的車輛進行自動檢測、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)的開啟和關閉；(2)自動記錄車輛的進出情況，對違章車輛和外來車輛的進出進行拍照，以便管理部門查詢；(3)對營門區(qū)域的場景進行實時視頻監(jiān)控；(4)電子大屏幕標語牌顯示內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。
　　　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（可由服務器兼任）、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塊等設備組成。其中，地感線圈用于對進出營門的車輛進行自動檢測；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)、門閘控制等開關量信號的隔離。
　　　3.1.2設備接口：根據(jù)所選設備的類型和特點，控制主機與各設備的數(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，直接采用主機提供的2串1并（打印口）接口，根據(jù)需要，又擴展了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、紅綠燈的開關控制。
　　　LPT1、LPT2，計算機經系統(tǒng)引導后，初始化過程把并行端口配置成LPT1、LPT2二個輸出端口，