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基于有源RFID技术的车辆自动识别及防盗系统解决方案


作者:上海秀派电子科技有限公司 来源:RFID世界网 2010-12-29 15:34:02
摘要:基于有源RFID技术的车辆自动识别系统(Automatic Vehicle Identification -AVI),包括车载射频标签、固定式基站AVI系统和移动式基站AVI系统。
  挑战和需求
 
  随着我国经济和交通事业的迅速发展,现阶段我国汽车总数已超过6000万辆,而且以每年10%以上的速度增长。随着车辆的增多,逃避年检、挪用号牌、使用假车牌、改装被盗车辆等违章违法现象日趋增多;随着人民生活水平的不断提高,城市出租车的数量猛增,少数车主拒办营运执照,或在周边小城镇办理低价营运执照,到大城市载客营运。这类出租车(俗称“黑车”)侵犯了国家和行业的利益;随着我国改革开放的深入和加入WTO,大型国际国内会议,以及文化、体育交流活动日益频繁,活动现场车辆堵塞、无证闯入、引发纠纷甚至治安刑事案件的现象时有发生;在某些局部地区车辆盗窃现象极为严重,已经威胁到该地区的和谐与稳定。

  对上述违章违法现象,以往车管部门主要依靠设卡抽查、临时增派警力和值勤人员进行治理,显而易见,这种方式的治理效率极为低下,而且现场查证十分困难,司乘人员抵赖现象屡见不鲜。在解决车辆防盗方面,GPS也曾是较为广泛的技术选择。GPS防盗是主动式的网络系统,是一个大体系。监控中心的服务人员为车主提供365天24小时不间断全天候服务,包括报警、出警前的铺垫和协助出警等工作。但目前它还不太普及,最主要的原因是价格太高。光安装一套不带显示屏的GPS就需要花费六七千元,而每年还需向服务商交纳近千元的服务费。高昂的费用让许多车主望而却步。特别是对遭盗抢严重的出租车车主来说,如果不是特别强制要求,很少有人愿意去装备设备及服务都昂贵的GPS防盗系统。在这种情况下,可以结合RFID技术达到降低成本的目的。

  目前社会上越来越倾向于采用基于有源RFID技术的车辆自动识别(AVI)系统,AVI系统可以安装在城市出入道口,构成AVI固定式基站或者安装在警车上,构成AVI系统移动站。移动AVI系统是解决上述问题的实用而有效的手段之一,它可以根据需要,停放在指定的会场入口,或路边,或检查站,或收费站;它能实时准确、可靠地采集从它旁边驶过的(或停靠的)、装有有源感应卡的车辆的数据信息,利用远距离射频识别(RFID)技术,对这些信息进行识别处理,并且将这些信息通过通信网络(GSM/GPRS/CDMA) 传到车管中心计算机,与其数据库已存的有关车辆的信息进行比对,判断该车辆是否违章违法或者被盗,并将比对判断结果及指令,实时地返回到AVI 系统,决定对该车的处理。比对判断结果及车辆相关信息可以打印出来。对于已被列入黑名单的违法车辆,可以当场报警拦截,或通过通信设备通知车行前方的检查站进行拦截。
 
  应用方案

  一、基于有源RFID技术的车辆自动识别系统(Automatic Vehicle Identification -AVI),包括车载射频标签、固定式基站AVI系统和移动式基站AVI系统。

  1、车载射频标签
  车载射频标签上有车辆信息、车辆状态以及车主信息等。这个射频标签在全球有惟一的识别号(ID Code),且该识别号及它的信息都存储在公安部门的信息交换网络里,一般情况下处于静止戒备状态,直到车子被盗或者车主请求交通信息查询才启动。这个识别号能帮助警察识别、追踪被盗抢车辆。车载射频标签在不影响正常工作的情况下务求安装牢固,可靠,并尽可能隐蔽。可以采用特殊安装方式,使得一旦标签被拆卸,则可以自动启动报警服务,以免标签被挪用。

  2、固定式基站AVI系统
  采用有源微波标签,识读距离能够达到2~80米。固定基站AVI系统一般用于海关、检查站以及交通要道收费站,检查、识别和记录通过的车辆,设备(如读写器、智能控制器、数据传输单元、电源等)安装在车道旁的机房内。

  当载有RFID标签的车辆通过车道时,系统读到标签中的ID识别号,叠加上通过时间和车道号,存入智能控制器的存储器里。数据传输单元将系统采集到的车辆数据信息通过通信网络(如DDN)传到公安以及交通部门的管理中心(或计算中心),同时将管理中心的控制指令下达到AVI系统,决定对车辆的自动放行或进行拦截。

  3、移动式基站AVI系统
  在一些应用中,如公安刑侦、路政稽查、重要会议安全保卫,需要配备移动式的AVI系统,随时开动并停靠在指定的路旁(或会场入口),对过往车辆进行突击检查和识别。它的设备配置与AVI系统固定基站类似,只是更简化。移动式AVI系统可安装在一辆改装的警车上,用手机通过移动通信网(GSM),以发短消息的方式(或者其他方式),与指挥中心保持通信联系或进行数据信息交换。如果需要报告移动式AVI系统的位置,车上也可配置GPS接收机,通过GSM发短消息的方法,向指挥中心传输移动站的地理位置。

  4、简式移动稽查设备
  在某些应用场合,还可以使用简式移动稽查设备(PDA手持阅读器)。稽查人员可以在某些狭隘地带使用PDA阅读器检查过往车辆。PDA阅读器事先下载了被盗车辆信息(黑名单),一旦读取到相同信息,则立即报警。
 
  二、基于AVI和GPS的防盗网络 
  
  本系统由固定式AVI、移动式AVI、GPS定位导航系统、DDN数据传输与交换系统和GSM移动通信系统组成,示意图如图一所示。


图一 防盗系统示意图

  当采用这种技术的用户判定车辆被盗以后,就向警方报警,警方接到报警后,会发出指令让各个固定式AVI探测过往车辆,读取经过车辆的RFID标签,然后与目标车辆信息进行比较。如果当前车辆是目标车辆,就通过DDN向警方发送该车ID、该固定式AVI位置以及时间信息。
  
  警方接到信号后,就通过GSM发送文字SMS信息给配备有移动式AVI及GPS的警车,警车在确认后在GPS定位及导航系统上通过路径寻优来找到最佳路径,经过反复几次信息确认和路径寻优,并不断把自身GPS位置发送给其他警备车辆,最终合力截获被盗车辆,使得不法分子落网。整个寻回被盗车辆的流程如图二所示。 


图二 寻回防盗车辆流程示意图

  除防盗功能外,对配备了GPS系统的车辆来说,该系统还能附加道路及车辆位置查询功能。
  
  系统在保证防盗性的前提下,采用RFID技术有效地降低了成本,能够被大多数人接受,节约了警力,提高了反应速度,特别是在出租车行业具备大规模推广的特性。与此同时,该系统与不停车电子收费(ETC)系统、设备(物流)自动识别(AEI)系统、门禁识别(GAI)系统等相互结合,共同构成了智能交通系统的重要部分。
注:此类应用方案也可以适应于军用和警用车辆的防伪鉴别管理等领域。

  方案特点

  识别准确率高,支持较高车流量。采用跳频技术,抗同频间干扰的效果好,可同时进行多车辆识别,最多可以同时识别200辆。 
  采用全球唯一的识别号码标示车辆身份,可靠、安全、无重号。 
  备有移动识别站(手持式读写器),提供特殊情况下使用。 
  移动识别站的移动性非常强,可以在任何GSM/CDMA网络覆盖的地点与控制中心交换数据。 
  设备成本低,系统收效大。 
  远距离:可在80米范围内识别,无须人工靠近刷卡或要在指定区域内通过才能识别,实现全自动识别。 
  支持高速度移动读取,标识卡的移动时速可达200公里/小时以上。 
  标识卡与阅读器之间可实现双向高速数据交换。 
  高可靠性,工作温度-40℃~85℃,防水,防冲击,适合户外恶劣环境下运行。 
  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ISM微波频段,无须申请和付费。 
  超低功耗:对人体更安全、更健康。

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