RFID有源電子標(biāo)簽在智慧交通中的應(yīng)用

　　隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對出行的要求越來越高，尤其是隨著私家車走進(jìn)了千家萬戶，交通問題也成了廣大車主最關(guān)注的問題之一。截止2010年，北京有超過400萬輛機(jī)動車輛，深圳有超過170萬輛機(jī)動車輛，治堵也成了各級政府部門急需解決問題。

　　最近幾年，政府在一些城市陸續(xù)搞了平安工程，其中一部分是專注于交通，其方式是采用視頻信號回傳到中心機(jī)房再人工判斷道路是否堵車或視頻判斷是否堵車。通過視頻監(jiān)控的方式來判斷是否堵車，一是投資比較大，二是在中心機(jī)房大多是通過視頻切換來觀察是否堵車，只能監(jiān)控部分主要道路，智能化程度也比較低。

　　一 方案介紹

　　隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，一些新興的技術(shù)會逐步運用到智慧交通中，以下介紹物聯(lián)網(wǎng)感知技術(shù)在智慧交通中的應(yīng)用。

　　1 系統(tǒng)方案圖 

　　如下是通過RFID的方式實現(xiàn)的方案圖：

　　其原理是在道路車道上布置RFID有源電子標(biāo)簽（此方案中可稱為地感標(biāo)簽）,通過RFID磁感識別器定時對地感標(biāo)簽進(jìn)行讀?。吹馗袠?biāo)簽上是否有車輛）并把相應(yīng)的信息通過3G網(wǎng)絡(luò)或GPRS網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)街行墓芾砥脚_，中心管理平臺對信息進(jìn)行云計算，然后判斷出是否堵車及給相應(yīng)的車主提供最佳的行車路徑等。

　　此方案主要是介紹如何通過地感標(biāo)簽達(dá)到識別道路是否擁堵，中心管理平臺的云計算功能及后臺如何給車主提供最佳的行車路徑等只在下述的討論中提及而不做深入闡述。

　　2  實現(xiàn)方式描述

　　1） 為判斷是否堵車及嚴(yán)重性，可在距離路口30米、80米、130米三處分別布置地感標(biāo)簽。
　　2） 車身一般長3米左右，堵車時，為保證地感標(biāo)簽上方正好有車輛，在布置地感標(biāo)簽時，一般布置3個標(biāo)簽，每隔1米布置一個地感標(biāo)簽。
　　3） RFID磁感識別器可設(shè)置定時讀取地感標(biāo)簽，如設(shè)置1分鐘讀取一次。當(dāng)?shù)馗袠?biāo)簽上方有車時，RFID磁感識別器讀取地感標(biāo)簽時返回的是一個數(shù)值；當(dāng)?shù)馗袠?biāo)簽上方?jīng)]車時，RFID磁感識別器讀取地感標(biāo)簽時返回的是另一值。中心管理平臺通過這些返回的數(shù)值判斷是否堵車。
　　4） 如系統(tǒng)判斷30米處有車，但0-30米處的距離比較短，可理解為正常路況；如80米處有車，說明0-80米這段都有車，可理解為輕微擁堵；如130米處有車，說明0-130米這段全有車，可理解為嚴(yán)重?fù)矶?。此處是假設(shè)路上沒有車輛故障或其他異常等特殊情況，特殊情況會在下述的討論中提及。

　　3  地感標(biāo)簽性能描述

　　1） 性能特點
　　自動檢測上方是否有車。
　　 功耗低，使用壽命6年以上。
　　 施工簡單，螺絲固定就可，安裝在馬路的中心，尺寸小形狀美觀。
　　可抗壓8噸以上（可根據(jù)需求設(shè)計）。

　　2） 技術(shù)規(guī)范
　　尺寸：126ｘ126ｘ34mm（可另行設(shè)計）
　　靈敏度：-103dBm
　　發(fā)射功率：<0dBm
　　電源：1200mAh 
　　工作頻率：2.4GHz
　　數(shù)據(jù)傳輸速度：1Mbits/S
　　數(shù)據(jù)調(diào)制方式：GFSK
　　工作溫度：－40?C～+80?C

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　　4  RFID磁感識別器性能描述 

　　尺寸183mm×158mm×42mm
　　工作頻率：2.45GHz/315MHz/433MHz
　　設(shè)置連接方式：RS232/485；網(wǎng)口；USB
　　工作電壓：+9V～+12V DC
　　工作電流：小于25mA
　　可靠性：MTBF≥70000 小時
　　工作壽命：10年
　　工作溫度：-20℃ ～ +80℃
　　存儲溫度：-40℃ ～ +80℃
　　工作濕度：小于95％
　　抗震動：10～2000Hz 15g  三個軸
　　抗干擾：10V/m 0.1~1GHz AM 調(diào)幅電磁波
　　 防護(hù)等級：IP34
　　 覆蓋半徑：大于150米

　　二  應(yīng)用討論

　　1  每處只設(shè)置3個地感標(biāo)簽，會不會在堵車的時候，馬路每個通道的前后兩輛車相距距離都在3米以上，造成3個地感標(biāo)簽上正好沒車？這樣的情況或許有，實際可根據(jù)情況，可以多布置一到二個標(biāo)簽，如布置4-5個地感標(biāo)簽。

　　2  馬路上如出現(xiàn)車輛故障或其他異常情況，實際可在后臺通過軟件進(jìn)行識別處理，一般馬路有好幾個通道，不可能每個通道上的同一水平線附近都有車輛故障或其他異常。

　　3  RFID磁感識別器的覆蓋半徑超過150米，可安裝在離路口80米處，這樣可保證所有的地感標(biāo)簽全能覆蓋到。地感標(biāo)簽的安裝位置可根據(jù)實際情況調(diào)整，伴隨著稍微調(diào)整一下RFID磁感識別器的安裝位置就可。

　　4  關(guān)于RFID磁感識別器讀取地感標(biāo)簽的時間設(shè)定，這個需要參照路口的紅綠燈的時間，如紅綠燈的一個周期時間很長會造成紅燈的這條馬路上很多車滯留，所以在設(shè)定RFID磁感識別器讀取地感標(biāo)簽的時間時，先要測試紅綠燈的時間。

　　5  關(guān)于傳輸層，可采用傳統(tǒng)的GPRS網(wǎng)絡(luò)，或采用三大運營商的3G網(wǎng)絡(luò)，也可采用WIFI傳輸，或采用有線網(wǎng)絡(luò)傳輸或其他的方式。

　　6  關(guān)于中心管理平臺，系統(tǒng)需要具有云計算的功能，需要把所有布置了地感標(biāo)簽的馬路的信息進(jìn)行統(tǒng)計分析處理，并對可能發(fā)生的情況進(jìn)行預(yù)分析，以及對成本等進(jìn)行核算，然后給車主一條最佳的行車路徑及第二選擇或更多的選擇。

　　7  關(guān)于車主如何接收中心管理平臺提供的行車路徑，有好多種方式，如通過手機(jī)把當(dāng)前的位置發(fā)短消息到一指定的號碼上，中心管理平臺再把最佳路徑等信息反饋到車主的手機(jī)上；車主通過打電話到中心管理平臺咨詢最佳路徑；車主通過定制業(yè)務(wù)，只要在一開車的時候通過手機(jī)或其它終端聯(lián)系上中心管理平臺，系統(tǒng)隨時發(fā)信息到車主的手機(jī)或指定的終端上；如城市馬路上布置的磁感識別器（也識別普通的資產(chǎn)標(biāo)簽）比較多，把磁感識別器的位置信息導(dǎo)入到中心管理平臺，同時為每個車主配置一個通用的資產(chǎn)管理標(biāo)簽，只要車主的車一開上路并被磁感識別器識別，系統(tǒng)就能判斷此車的位置，然后系統(tǒng)向綁定的手機(jī)號碼發(fā)送最佳路徑選擇，這需要用戶定制此業(yè)務(wù)；在每一車上裝上一個終端，此終端帶有加速傳感器、GPRS及GPS或再加上LBS定位的功能，只要車一開動GPRS模塊就發(fā)送信息（GPS等信息）給中心管理平臺，系統(tǒng)平臺根據(jù)當(dāng)前車主的位置為其提供最佳的路徑選擇，這也需要用戶定制此業(yè)務(wù)；其它的方式，在此不贅述，實際應(yīng)用中可根據(jù)情況采用合適的方式。