淺析RFID車輛智能管理系統(tǒng)以及解決方案

隨著國民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，城市汽車的擁有量不斷增加，汽車在給人們帶來交通快捷方便的同時(shí)，由于停車管理不善等問題也給人們帶來了諸多不便，因此，近年來汽車的靜態(tài)管理和動態(tài)平衡已成為許多有識之士重點(diǎn)研究的新問題。為滿足人們生活和工作環(huán)境更科學(xué)、更規(guī)范的要求，管理高效、安全合理、快捷方便的停車場自動管理系統(tǒng)已成為許多大型綜合性建筑物和居民小區(qū)必備的配套設(shè)施。地處繁華地帶的許多高級公寓、大型娛樂場所、賓館、辦公樓、球場等停放汽車較多，車流量大，為了保證車輛安全和交通方便，迫切需要采用自動化程度高方便快捷的停車場自動管理系統(tǒng)，提高停車場管理水平。

在多年技術(shù)儲備的基礎(chǔ)上，研制開發(fā)了一套車輛智能管理解決方案，該方案集遠(yuǎn)距離感應(yīng)式射頻技術(shù)、自動控制技術(shù)和車輛檢測技術(shù)于一體，應(yīng)用于停車場管理和車輛出入控制管理，具有先進(jìn)、可靠、安全、方便、快捷等特點(diǎn)，有效的解決了業(yè)主和車主的難題。

1.主要特點(diǎn)

車輛智能管理系統(tǒng)是一個(gè)以遠(yuǎn)距離卡為車輛出入停車場憑證進(jìn)行車輛身份識別的綜合管理系統(tǒng)。運(yùn)用先進(jìn)的遠(yuǎn)距離識別技術(shù)，通過計(jì)算機(jī)與射頻設(shè)備相配合，對車輛進(jìn)出停車場的保安和管理。車輛智能管理系統(tǒng)具有功能強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理功能，可以完成管理系統(tǒng)各種參數(shù)的設(shè)置、數(shù)據(jù)的收集和統(tǒng)計(jì)，可以對各種遠(yuǎn)距離卡進(jìn)行管理，對丟失的卡進(jìn)行掛失，并能夠打印有效的統(tǒng)計(jì)報(bào)表。

車輛管理系統(tǒng)主要采用2.45G微波長距識別技術(shù)，距離可達(dá)4-6米或8米以上，抗干擾能力強(qiáng)、防偽性能良好。車輛擁有一個(gè)具有唯一且不能被更改的序列號的ID卡，使用時(shí)無機(jī)械接觸動作，感應(yīng)通訊，卡片可以任意掠過讀寫器的表面，在0.2秒內(nèi)就可以完成讀卡操作，方便用戶的使用；

采用了計(jì)算機(jī)控制和數(shù)據(jù)處理技術(shù)，自動化程度高，控制準(zhǔn)確；軟件基于Windows平臺，全中文界面，人機(jī)對話，易于掌握；界面上具有輛車記錄顯示；

采用模塊化設(shè)計(jì)，組合靈活，性能可靠；

權(quán)限管理的方法，防止了非法修改或越權(quán)查閱資料；自動記錄各種出入場情況；

標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，可根據(jù)用戶的不同要求組織不同系統(tǒng)的配置，方便靈活。

1)模塊化設(shè)計(jì)

管理系統(tǒng)的硬件和軟件都由若干功能模式塊組成，這樣可以根據(jù)用戶的不同要求，靈活地組成功能不同的系統(tǒng)。利用不同的讀卡距離的設(shè)備組合成多種類型的系統(tǒng)，系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件沒有大的變化，大大方便了用戶，也縮短了工程周期，提高了系統(tǒng)的可靠性。

2)車輛快速通過出/入口使用TagMaster系統(tǒng)，車輛通過出入口通訊器的檢測時(shí)速在10KM以上，檢測器和擋車器配以合適的距離，可以實(shí)現(xiàn)車輛的不停車通過。

3)出/入口無人值守

車輛出/入口可以實(shí)現(xiàn)無人值守，可以保持出入口的暢通無阻，實(shí)現(xiàn)車場的現(xiàn)代化管理。

4)良好的安全性和抗干擾性

采用了先進(jìn)的信號處理技術(shù)，其最大的優(yōu)點(diǎn)是：(1)信號穿透能力強(qiáng)(可穿透墻壁、路面、衣物、人等)，抗干擾能力強(qiáng)；(2)識別卡內(nèi)有高能電池為卡內(nèi)集成電路正常工作和發(fā)射高頻電磁波提供足夠的電壓和功能，識別卡能耗極低，每卡可使用6-8年。

5)高適應(yīng)性

可適應(yīng)從-20℃到+60℃的各種環(huán)境。

6)高保密性

本系統(tǒng)的設(shè)備和識別卡為用戶提供了獨(dú)一無二的識別編碼，從根本上消除了復(fù)制、偽造和作弊的現(xiàn)象。

2.系統(tǒng)功能

實(shí)現(xiàn)用戶停車管理，并可實(shí)現(xiàn)出入車輛圖像對比功能(可選)；

遠(yuǎn)距離讀卡，實(shí)現(xiàn)不停車快速通過；

采用智能卡管理系統(tǒng)，使管理無紙化，有序化，規(guī)范話，智能化。智能卡應(yīng)具有防水、防磁、防靜電、無磨損、信息貯存量大、高保密度、一卡多用等特點(diǎn)；

提供完善的管理功能，自動形成各種報(bào)表；

車輛進(jìn)出場情況計(jì)算機(jī)自動記錄備查；

良好的安全性、抗干擾性和可靠性；

權(quán)限管理，保證系統(tǒng)安全。

3.卡的比較和選擇

以往各系統(tǒng)通常使用磁卡、條碼卡、接觸式IC卡或近距離感應(yīng)卡，均存在著很大的弊?。捍趴?、條碼卡和接觸式IC卡由于各種條件的限制，已經(jīng)逐步被非接觸技術(shù)所取代；近距離非接觸感應(yīng)卡識別距離短，不能滿足車輛高速通行要求；以上對于現(xiàn)代化要求的停車場很不適用，使司機(jī)在刷卡時(shí)必須反復(fù)調(diào)準(zhǔn)車的位置，用戶無法忍受原有近距離刷卡系統(tǒng)。為保證用戶方便使用，本方案推薦使用RFID射頻卡系統(tǒng)，采用國際先進(jìn)的采用非接觸識別技術(shù)，識別距離可達(dá)4-6m或更遠(yuǎn)，克服了上述卡的缺點(diǎn)，是現(xiàn)代車輛管理的最佳選擇。

二、工作流程

系統(tǒng)控制計(jì)算機(jī)連接兩臺S1513長距離閱讀器，分別安裝于門口用于記錄車輛出入，大門分成出入兩道。

首先系統(tǒng)注冊車輛識別卡，將用戶信息等寫入計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫，這樣系統(tǒng)可以使用只讀標(biāo)簽來降低成本；卡片安裝于車輛前擋風(fēng)玻璃處便于閱讀；

當(dāng)車輛進(jìn)入或離開大門時(shí)，長距離閱讀器閱讀車輛標(biāo)簽并將標(biāo)簽信息上傳到控制計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)判斷標(biāo)簽的合法性，如合法則下達(dá)放行命令，擋車器放行車輛；否則擋車器沒動作；

控制計(jì)算機(jī)記錄每次車輛進(jìn)出記錄，用于歷史記錄查詢。

控制中心

主控室可設(shè)于車場內(nèi)或其它適當(dāng)?shù)胤?，中央控制?jì)算機(jī)設(shè)于此。主控計(jì)算機(jī)對整個(gè)車輛進(jìn)出情況進(jìn)行監(jiān)控和管理。可實(shí)時(shí)監(jiān)察每輛車的出入情況并自動記錄，包括內(nèi)部車輛的出入時(shí)間、出入口等信息。同時(shí)也可完成發(fā)內(nèi)部卡、統(tǒng)一設(shè)置系統(tǒng)設(shè)備，如控制器等的參數(shù)等，統(tǒng)計(jì)與查詢歷史數(shù)據(jù)等工作，并打印出各種報(bào)表?？呻S時(shí)增加新卡，刪除作廢卡，越權(quán)車輛視同無效但記錄在案，過期卡自動失效。主控計(jì)算機(jī)可聯(lián)入大樓管理網(wǎng)絡(luò)，向各部門(財(cái)務(wù)、物業(yè)部、保衛(wèi)部等)提供所需信息。系統(tǒng)軟件為中文Windows圖文界面，鼠標(biāo)操作簡單，功能根據(jù)物業(yè)要求可作修改。整個(gè)停車場所有設(shè)備計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)統(tǒng)一管理。

三、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及聯(lián)網(wǎng)工作

車輛智能管理系統(tǒng)可以采用各種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，服務(wù)器與管理工作站為局域網(wǎng)(LAN)形式聯(lián)接，服務(wù)器對工作站以RS485總線型聯(lián)接；投入使用快，系統(tǒng)穩(wěn)定性好，使整個(gè)系統(tǒng)能更快更平穩(wěn)的工作。一級網(wǎng)絡(luò)為RS485總線制分布，主要為各出入口控制機(jī)提供通訊，讀卡數(shù)據(jù)的采取，二級網(wǎng)絡(luò)為LAN以太網(wǎng)星形聯(lián)接，計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)的通訊及數(shù)據(jù)的存貯，SQL服務(wù)器擔(dān)負(fù)著數(shù)據(jù)查詢及處理，網(wǎng)絡(luò)資源的分配及共享，及各工作站的權(quán)限分級審查。網(wǎng)絡(luò)集線器擔(dān)負(fù)著整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)聯(lián)絡(luò)過程，控制中心還擔(dān)負(fù)著集中發(fā)卡，統(tǒng)一管理；一般將服務(wù)器放置在中心控制室。對于用RS485傳輸?shù)臄?shù)據(jù)服務(wù)器和工作站的距離可以達(dá)到1000米，特殊情況可以實(shí)現(xiàn)無限制距離傳輸。

四、系統(tǒng)硬件設(shè)備

1.系統(tǒng)總體構(gòu)成

停車場管理系統(tǒng)由下列幾部分設(shè)備構(gòu)成：

1)入口控制設(shè)備；

2)出口控制設(shè)備；

3)控制中心設(shè)備；

4)傳輸線纜。

由于軟件和硬件都采用模塊化設(shè)計(jì)，可以根據(jù)各停車場具體情況和用戶的要求進(jìn)行靈活的組合。

2.系統(tǒng)設(shè)備配置

1)控制中心的組成和功能：

控制中心的組成有控制計(jì)算機(jī)，打印機(jī)，總控制器等若干設(shè)備。

控制計(jì)算機(jī)：具有查詢出入場記錄，對用戶基本信息的存儲，用戶卡的注冊續(xù)辦和注銷，對日志月志的打印及統(tǒng)計(jì)報(bào)表，和出入口讀卡器的通訊管理等功能；采用工業(yè)級計(jì)算機(jī)，可以適用于各種惡劣的環(huán)境，使用壽命更長。

打印機(jī)：打印日志及報(bào)表；

總控制器：入口設(shè)備，出口設(shè)備的電源控制，當(dāng)車場出現(xiàn)緊急情況時(shí)，可以手動抬桿，落桿。

2)出入口設(shè)備的組成和功能：

讀卡控制器：閱讀車輛和人員卡片，上傳數(shù)據(jù)并控制欄桿；

信息顯示屏：顯示提示信息；

配電設(shè)備及擋車器。

3.系統(tǒng)主要設(shè)備的技術(shù)參數(shù)

A．自動識別系統(tǒng)工作原理

自動識別系統(tǒng)由讀卡器、感應(yīng)卡及相應(yīng)的附件組成，讀卡器發(fā)射查詢信號，當(dāng)有感應(yīng)式IC(ID)卡進(jìn)入讀卡器的信號區(qū)域時(shí)，收到查詢信號后，將感應(yīng)卡內(nèi)的信息送出，讀卡器接收此信息后進(jìn)行識別。

B．自動識別系統(tǒng)特點(diǎn)

采用感應(yīng)卡，讀卡器與感應(yīng)卡之間采用射頻傳輸信息，不受天氣影響，可靠性高。

C．長距離閱讀設(shè)備

采用瑞典TagMaster公司遠(yuǎn)距離通訊器，該設(shè)備讀卡距離遠(yuǎn)，工作穩(wěn)定，工作溫度在-20~+60oC，符合CE0413、FCCM39S1500、FCCM39S1501、ISO14001:1996、ISO9002:1994認(rèn)證，在各個(gè)領(lǐng)域均有較好的應(yīng)用。本閱讀設(shè)備內(nèi)置管理程序，可脫機(jī)自動完成車輛識別功能，內(nèi)置數(shù)據(jù)庫可存儲15000張電子標(biāo)簽數(shù)據(jù)。

8m閱讀距離，最遠(yuǎn)可達(dá)12米

軟件設(shè)定閱讀距離/頻道(100個(gè)可選頻道)

標(biāo)簽編程

4、5m范圍內(nèi)運(yùn)動檢測

3色發(fā)光管和蜂鳴器

用戶可編程

閃速EEPROM數(shù)據(jù)庫

DTMF及LED接口

RS232及2/4線制RS485

3并行輸入，2并行輸出

繼電器及防護(hù)開關(guān)

24V或12V工作電壓

-40度到+60度正常工作

雨、雪、風(fēng)、沙、腐蝕、等惡劣環(huán)境下正常工作

RFID技術(shù)，準(zhǔn)確識別率100%

D．電子標(biāo)簽

作為車輛的電子標(biāo)識，安裝在汽車風(fēng)檔右下方。

唯一ID；

供電類型：電池供電；

使用壽命：大于6年；

工作溫度：-20℃—+85℃

工作頻率：2.45GHz

適應(yīng)環(huán)境：雨、雪、霧、灰塵、油污、化學(xué)腐蝕、風(fēng)沙、振動、沖擊等。

主要應(yīng)用領(lǐng)域：

1、門禁系統(tǒng)，可對軍隊(duì)、機(jī)關(guān)、大型停車場、居民小區(qū)進(jìn)行管理

2、物流管理，可應(yīng)用于機(jī)場、車站、郵政，對物體的流向進(jìn)行科學(xué)準(zhǔn)確的管理

3、對人員進(jìn)行管理，可用于公司員工的考勤、對人員的進(jìn)入進(jìn)行記錄管理

4、人員的定位，應(yīng)用于醫(yī)院及一些需要對人員進(jìn)行準(zhǔn)確定位的部門

5、監(jiān)控檢測，可對列車或其它運(yùn)動中的物體的信息進(jìn)行監(jiān)控、檢測；對流水線流程進(jìn)行記錄

6、公路收費(fèi)，應(yīng)用于高速公路收費(fèi)站

五、系統(tǒng)軟件

車輛管理系統(tǒng)是以射頻卡為車輛出入停車場憑證的綜合車輛管理系統(tǒng)，對停車場車道入口及出口管理設(shè)備實(shí)行自動控制。軟件系統(tǒng)具有功能強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理功能，可以對停車場管理系統(tǒng)中的各種控制參數(shù)進(jìn)行設(shè)置和改動，可以進(jìn)行用戶卡掛失和補(bǔ)辦，可以進(jìn)行分類查詢和打印統(tǒng)計(jì)報(bào)表，并能夠?qū)ν＼噲龅母黝悢?shù)據(jù)時(shí)時(shí)進(jìn)行管理。

1.用戶管理

啟動管理系統(tǒng)軟件，當(dāng)正確輸入操作員號及密碼后，進(jìn)入系統(tǒng)軟件主界面。

菜單根據(jù)功能按類分為用戶管理、打印報(bào)表、系統(tǒng)設(shè)置等。用戶管理包括用戶基本信息的保存和注冊，可以對用戶注冊、續(xù)辦、注銷及掛失。

2.日報(bào)表、月報(bào)表

用戶進(jìn)入/離開停車場刷卡正常，管理系統(tǒng)界面上自動顯示出入/出場記錄的基本信息并將入/出場情況記入數(shù)據(jù)庫；同時(shí)可以打印出各種條件下出入場情況報(bào)表。

3.權(quán)限管理

系統(tǒng)設(shè)置分超級用戶和普通用戶，超級用戶可以對整個(gè)的系統(tǒng)軟件進(jìn)行操作，包括對操作員的設(shè)置、對系統(tǒng)各種參數(shù)的設(shè)置，而普通用戶只能進(jìn)行簡單管理和報(bào)表打印。