物联网构建出的智能城市交通系统

　　概述

　　城市交通智能化管理，是应对日益严重的城市交通问题的根本解决措施，而将先进的射频识别技术RFID应用于城市交通管理，是未来交通信息化建设的一个重要方向。基于RFID技术的城市智能交通管理与服务系统，北京天一众合就是将有源RFID技术和产品应用于智能交通领域，充分发挥其自动识别及动态信息采集的巨大优势，有效解决了城市交通信息化建设的瓶颈问题。

　　方案原理

　　对监管的车辆配发具备全球唯一识别码的并经过系统注册的有源感应卡，对监管整个范围进行合理的区域划分后搭建相应阅读器（基站）当车辆进入监管区域时，车上的有源感应卡发出的ID号码将被安装在该区域阅读器自动获取，并传输至后台电脑，后台电脑对于此信息接收、分析并处理，记录车辆到达该区域的时间与车辆相关信息，后台对这些数据进行分析和判断来完成对车辆的监管、调度使车与车、人与车之间智能互联。同过软件平台实现各种功能。整个过程的管理免除了人为干预，最大限度地降低了系统的运营成本和减少因人工操作带来的不可避免的损失。

　　此方案目前已成功用于交通公交车辆管理

　　矿山煤车管理、危化品车辆管理、4S店车辆管理、停车场管理、小区车库管理等

　　具体方案

　　RFID城市交通管理

　　智能交通系统是指将先进的信息技术、数据通讯传输技术、电子控制技术以及计算机处理技术等高新技术有效地运用于整个交通管理体系，使人、车、路密切地配合、和谐地统 从而建立起的一种在大范围内、全方位发挥作用的实时、准确、高效的交通综合管理系统

　　RFID公交车辆管理

　　城市公共客运系统基本上还是采用"定点发车、两头卡点"的手工作业的调度方式，调度人员无法实时了解运营车辆情况，难以及时有效地采取调度措施。车辆调度处于"看不见、听不着"现状，具有较大的盲目性和滞后性。导致车辆的行车速度下降、行车间隔不均衡，且时常出现"串车"、"大间隔"现象，严重影响了客运的服务质量。再就是等车公众不能及时了解所等班车的运行情况，不知道要等多久才能等到所乘班车。利用将RFID技术、电子地图和无线网络技术建设公交管理系统，可以实现公交车远距离、不停车采集信息；进出站信息自动、准确显示。乘客可以根据站台LED的提示了解自己等待的班车还有几站到达。使公交调度系统准确掌握公交停车场公交车进出的实时动态信息。通过实施该系统可有效提高公交车的管理水平，对采集的数据利用计算机进行研究分析，可以掌握车辆运用规律，杜绝车辆管理中存在的漏洞，实现公交车辆的智能化管理，提升城市形象。从而提高城市公共交通运营调度的管理水平。

　　RFID公交智能交通系统采用先进的信息通讯技术，收集道路交通的动态、静态信息，并进行实时地分析，并根据分析结果安排车辆的行驶路线，出行时间，以达到充分利用有限的交通资源，提高车辆的使用效率，同时也可以了解车辆运行情况，加强车辆的管理。RFID技术作为交通调度系统信息采集的有效手段，在交通调度管理系统中将扮演重要角色。

　　RFID控制的红绿灯控制系统（BRT）

　　利用RFID控制的红绿灯控制系统，让一些车辆优先通行，相对优先对象为公交车辆，此方案能在最大限度上保证城市运载主体是运行通畅，快速与高效。同时对社会有特殊需求的车辆实行绝对优先。加大其出行效率

　　在车辆前挡风玻璃上粘贴 R F I D标签。在十字路口四个方向的红绿灯安装RFID读写器。

　　1、当车辆接近路口遇绿灯时，则适当延长当前的绿灯相位时间，保证车辆有充裕的时间通过路口。

　　2、当车辆接近路口遇红灯时，则缩短红灯信号周期，减少车辆等候时间。

　　以上方案尽可以减少公交车辆在交叉口的延误的时间。保证公交车辆运行的快速与及时，最大程度上发挥其为运载主体的作用。由于城市道路情况复杂，很容易对标签卡的微波信号进行反射与衍射，为防止同一RFID卡号被多个读卡器读取到，从而导致对请求优先信号的车辆进行误判，可通过软件设定：一旦读到RFID标签卡信号，则后续读卡器在规定时间内（如30秒）对此RFID卡号进行屏蔽，这样可以避免同一ID号被一条马路上两台读卡器读到后对信息的误判。而对多个信号的识别本着时间优先的原则进行处理。哪个信号先检测到则优先。常规公交车辆的优先我们称为普通优先。

　　而对社会一些特种车辆则实行绝对优先，如消防车，急救车，警车等。以消防车辆为例，给其配备特殊电子标签的卡号，一旦消防车辆出动，本着绝对优先的原则，一旦检测到此特殊车辆的标签信号，绝对绿灯。保证消防车辆能够第一时间到达救灾现场。最大程度的减少损失。如此配合警车，急救车可为城市建立一个反映更快速的安全保障服务体系。进一步保证居民的人身和财产安全。

　　此方案采用有源 R F I D标签来标识车辆，具有投入成本低、可靠性高，维护简便、安装实施简单等优点。无须对现有红绿灯设备进行拆卸，只需对优先车辆粘贴相应的电子标签，在原有红绿灯基础上安装RFID读写设备及调整信号灯控制器软件。

　　RFID出租车辆管理

　　出租车管理处通过出租车电子运营证管理软件平台发放电子标签型电子运营证，电子运营证中记录车牌号码，隶属公司，驾驶员资格证，发证时间，有效时间，驾驶员违章信息记录等管理信息，所有的数据通过加密算法进行加密，达到彻底仿伪造的目的。电子运营证发放后，贴在出租车右侧挡风玻璃处，电子运营证采用醒目标识设计，同时具备直观的仿伪功能。采用手持PDA进行电子运营证的稽查，查询信息以及数据的修改。通过出租车电子运营证管理软件平台进行出租车数据的各项管理，包括电子运营证的发放，撤销，补办，查询，手持PDA稽查数据的汇总，稽查人员的绩效考核，各项报表的生成打印

　　RFID自行车管理

　　各便民服务点运营信息即时自动生成（如：服务点车辆数量统计 借还信息统计）等，便于车辆的调度和实时管理、市民借车还车的诚信数据自动统计和个人诚信度的积分管理、车辆安全电子围栏管理、服务点防盗围栏管理、各便民自行车服务点设有电子围栏防盗管理。当某辆自行车被非法移出安全监管范围后，系统将自动报警，提示“某编号自行车在某服务网点被非法移动”，管理人员接到报警进行即时处理。

　　城区电子围栏

　　本系统建设了城区电子围栏，当借车人自借车点将驶离城区时，系统会自动发出提示短信，提醒借车人返程。

　　移动探测追踪

　　系统可配备手持或车载探测设备，对丢失自行车或被未按时归还乱丢放到其他地方的自行车进行探测追踪，当设备探测到自行车车辆时，立即提示管理人员进行处理。

　　RFID不停车收费管理(ETC)

　　RFID不停车收费系统以实现车辆自动识别和信息化管理，提高车辆的通行效率和安全性，并统计车辆出入数据，方便管理人员进行调度，以减轻管理人员的劳动强度，有效防止收费漏洞。

　　当该车辆驶入／出时，从电子车卡上读取车辆的相关信息，在司机卡上读取司机的相关信息，自动识别电子车卡和司机卡，并判断车卡是否有效和司机卡的合法性，控制电脑显示与该电子车卡和司机卡一一对应的车牌号码及驾驶员等资料信息；电脑自动将通过时间、车辆和驾驶员的有关信息存入数据库中，车道控制电脑根据读到的数据进行判断如下　　

　　正常卡：当读到的车牌号和司机卡都是合法的，门自动打开，车辆离开线圈1后，门自动关闭；

　　未授权卡：当读到的车卡或司机卡是未授权的，系统报警并抓拍保存图片，活动门闸不开启；　　

　　无卡车：当车辆通过卡口时，系统没有读到车卡和司机卡时，系统判定为无卡车，系统报警并抓拍保存图片，卡口不开启；　　

　　非法卡：非本单位卡片，虽被读卡器读出数据，但不是本单位，系统报警并抓拍保存图片，门不开启。

　　RFID危险化学品运输

　　危险化学品运输是一种高风险作业，是目前事故多发的环节之一。危险化学品运输车辆是流动中的危险源，一旦在运输过程中发生火灾、爆炸、泄漏等事故，对社会、人民及环境造成严重伤害和损失。对于很多流动、过境的危险化学品运输车辆，缺乏有效的动态监控技术和管理办法。危险化学品运输车辆的管理和监控主要存在两个方面的难题。一是管理机制的问题。由于外埠危险化学品运输车辆隶属于外地运输单位，不属于一个城市市行政管理范围，因此缺乏明确对应的管理机构，导致在管理职能上存在多部门交叉的现象，催生出监管盲区，目前对其只能采用进行登记、路上检查等管理手段，难以实现全程动态监管。监控技术上的难题。目前用于车辆监控的技术主要有三种：GPS定位系统、北斗定位系统和RFID无线射频识别定位系统，其中GPS全球定位系统是目前已经较为成熟的定位和导航技术，已得到了广泛实际应用，但价格较为昂贵，不适合车流量大的车辆的监控。北斗定位系统在定位精度上不及GPS，对于地面网络的依赖程度也非常大，也不适合对车辆的监控，同时也存在价格较贵的问题。相比较而言，由于价格低、扩展性好以及不依赖于卫星信号等优点，RFID无线射频识别系统更适合于危险化学品运输车辆的监控。采用RFID无线射频识别、无线专网传输、在线检测监测、计算机网络、通讯及数据库等技术，研究建立RFID运输车辆监控技术方案及监管系统，在进出管理处、主要交通主干道等示范区域内设置固定式和流动式监控点，通过对危险化学品运输车辆的监视、追踪、交通管制等措施，实现对危险化学品运输运输车辆的动态监控，从而填补目前危险化学品运输运输车辆管理上的空白。

　　RFID停车场联网管理

　　RFID技术的掌握和对车辆管理业务过程的充分认识，将RFID技术应用于车辆智能停车场管理流程中，从而解决了停车刷卡的传统车辆放行方式，大大提高了车辆放行效率，保证了停车场出入口通行顺畅。通过正确设计、安装，可以在多车道上同时完成车辆不停车通行而互不干扰。

　　在我们的解决方案中，主要有以下关键技术：电子标签（远距离卡）、远距离读写器、车道控制器等关键设备。

　　只要把标签安放在车辆上，管理系统就能在较大范围内有效、准确地对进出的车辆信息进行采集记录并按需上传、处理，后台计算机根据上传信息，识别车辆的属性，驱动闸机正确开启，确保门禁系统具有高效放行能力，做到“不停车通行”。

　　安装方式非常简单，只要将读写器固定到通道的适当位置，例如：墙面、支架上即可。读写器与后台管理系统（软件）之间通过标准的接口进行连接，标准接口包括：RS232、RS485、威根。电子标签由安在车辆上，作为它的身份标识，读卡器读取电子标签的数据（如车辆信息、车辆进出时间、计费等），传到计算机中。计算机通过软件控制计时和收费，从而实现了不停车管理。在入口处分别安装A、B两个固定读卡器，A在靠近大门的位置，B在往内10m左右的位置，当A先于B读到卡片信息，则我们可判别为进，当B先于A读到卡片信息，则判别为出。

　　车位监控管理

　　车位监控管理主要是通过给每个车位固定放置有源RFID卡，在停车场内通过全方位覆盖基站，基站通过接收车位卡的信息来实现对车位的监控管理，并且利用算法实现对车位的精确定位。

　　对于特殊车位还可采用车位锁进行管理，锁卡是一一对应的，只有当对应车辆到达以后，车位锁才会自动打开，其他未授权车辆无法停放，以保证特殊车位的利用和安全。

　　车位统计管理、车位引导管理、短信提示、LED屏幕滚动提示、计时收费管理

　　RFID物流车务通

　　物流车务通业务是使用支持卫星定位、基站定位的手持终端（含手机）或安装在车辆的上车载终端，基于通信网络，面向集团客户提供的车辆/人员位置监控与调度服务。集团客户可使用“车务通”业务进行车辆定位及车辆调度，从而实现对车辆的有效管理和资源的最优配置，降低运营和管理成本。“车务通”业务功能包括位置查询、车辆监控、调度管理、地图操作等基本定位功能，以及基于特定行业应用的增值功能。

　　车载RFID终端

　　汽车数字化标准信源技术的开发将推进“车联网”和RFID产业化进程.当许多人对物联网这个新名词还一知半解的时候，一些汽车的车主们却已经提前进入到物联网汽车新时代，让工作和生活都能获得物联智能体验。目前，一些国际大型汽车制造商正在借助物联网技术来提升汽车的驾驶、安全方面的智能化，物联网与汽车的跨界合作，让汽车的使用功能得到延伸。车载RFID 是由RFID 、无线通信技术、卫星导航装置、交换文字、语音等信息的互联网技术而提供信息的服务系统，服务信息包括位置、交通、娱乐、互联网、车辆诊断、保安等。

　　方案特点

　　远距离：阅读距离260米以内轻松实现。实现全自动全天候无人工干预识别。
　　运行稳定：有源卡阅读距离稳定，不易受周边环境影响。而且，有源卡可以有效突破汽车防爆金属网的屏蔽作用，顺利与阅读器交换数据。
　　支持高速度移动读取，标识卡的移动时速可达140公里/小时。
　　高可靠性，环境温度-40℃-85℃内能完全正常运行，尤其是在北方低温和南方高温状态下更显优势，可以有效抵抗空气中的灰尘和污染物。
　　高抗干扰：对现场各种干扰源无特殊要求，安装方便简单。
　　全球开放的2.4G微波频段，无须申请和付费。
　　超低功耗：使用寿命长，平均成本低，并且对人体安全、更健康，无辐射损害。

　　产品介绍

　　1、 有源感应卡

　　有源感应卡为标识每辆汽车唯一身份的有源电子标签，其主要技术性能如下：

　　天线：采用PCB天线；

　　工作频率：2.4GHz；发射功率：≤-10dBm，可调；射频接收灵敏度：-101dBm，可调；

　　供电电源：锂锰纽扣电池；

　　工作电压：DC3V工作时间：工作时间可达3年（1S发射一次）；

　　工作温度：-25℃～80℃；存储温度：-40℃～85℃；防护等级：IP21；

　　2、基站

　　基站是接收标签的数据并把数据传递到服务器，其主要技术性能如下：

　　天线接口： 3路，支持全向天线和定向天线；

　　工作频率：2.4GHz；识别距离： 1～300m，可调；最小接收灵敏度：-101dBm。

　　工作电压：DC9V～48V； 工作温度：-25℃～80℃；

　　防护等级：IP65