物聯(lián)網構建出的智能城市交通系統(tǒng)

　　概述

　　城市交通智能化管理，是應對日益嚴重的城市交通問題的根本解決措施，而將先進的射頻識別技術RFID應用于城市交通管理，是未來交通信息化建設的一個重要方向?；赗FID技術的城市智能交通管理與服務系統(tǒng)，北京天一眾合就是將有源RFID技術和產品應用于智能交通領域，充分發(fā)揮其自動識別及動態(tài)信息采集的巨大優(yōu)勢，有效解決了城市交通信息化建設的瓶頸問題。

　　方案原理

　　對監(jiān)管的車輛配發(fā)具備全球唯一識別碼的并經過系統(tǒng)注冊的有源感應卡，對監(jiān)管整個范圍進行合理的區(qū)域劃分后搭建相應閱讀器（基站）當車輛進入監(jiān)管區(qū)域時，車上的有源感應卡發(fā)出的ID號碼將被安裝在該區(qū)域閱讀器自動獲取，并傳輸至后臺電腦，后臺電腦對于此信息接收、分析并處理，記錄車輛到達該區(qū)域的時間與車輛相關信息，后臺對這些數(shù)據(jù)進行分析和判斷來完成對車輛的監(jiān)管、調度使車與車、人與車之間智能互聯(lián)。同過軟件平臺實現(xiàn)各種功能。整個過程的管理免除了人為干預，最大限度地降低了系統(tǒng)的運營成本和減少因人工操作帶來的不可避免的損失。

　　此方案目前已成功用于交通公交車輛管理

　　礦山煤車管理、?；奋囕v管理、4S店車輛管理、停車場管理、小區(qū)車庫管理等

　　具體方案

　　RFID城市交通管理

　　智能交通系統(tǒng)是指將先進的信息技術、數(shù)據(jù)通訊傳輸技術、電子控制技術以及計算機處理技術等高新技術有效地運用于整個交通管理體系，使人、車、路密切地配合、和諧地統(tǒng) 從而建立起的一種在大范圍內、全方位發(fā)揮作用的實時、準確、高效的交通綜合管理系統(tǒng)

　　RFID公交車輛管理

　　城市公共客運系統(tǒng)基本上還是采用"定點發(fā)車、兩頭卡點"的手工作業(yè)的調度方式，調度人員無法實時了解運營車輛情況，難以及時有效地采取調度措施。車輛調度處于"看不見、聽不著"現(xiàn)狀，具有較大的盲目性和滯后性。導致車輛的行車速度下降、行車間隔不均衡，且時常出現(xiàn)"串車"、"大間隔"現(xiàn)象，嚴重影響了客運的服務質量。再就是等車公眾不能及時了解所等班車的運行情況，不知道要等多久才能等到所乘班車。利用將RFID技術、電子地圖和無線網絡技術建設公交管理系統(tǒng)，可以實現(xiàn)公交車遠距離、不停車采集信息；進出站信息自動、準確顯示。乘客可以根據(jù)站臺LED的提示了解自己等待的班車還有幾站到達。使公交調度系統(tǒng)準確掌握公交停車場公交車進出的實時動態(tài)信息。通過實施該系統(tǒng)可有效提高公交車的管理水平，對采集的數(shù)據(jù)利用計算機進行研究分析，可以掌握車輛運用規(guī)律，杜絕車輛管理中存在的漏洞，實現(xiàn)公交車輛的智能化管理，提升城市形象。從而提高城市公共交通運營調度的管理水平。

　　RFID公交智能交通系統(tǒng)采用先進的信息通訊技術，收集道路交通的動態(tài)、靜態(tài)信息，并進行實時地分析，并根據(jù)分析結果安排車輛的行駛路線，出行時間，以達到充分利用有限的交通資源，提高車輛的使用效率，同時也可以了解車輛運行情況，加強車輛的管理。RFID技術作為交通調度系統(tǒng)信息采集的有效手段，在交通調度管理系統(tǒng)中將扮演重要角色。

　　RFID控制的紅綠燈控制系統(tǒng)（BRT）

　　利用RFID控制的紅綠燈控制系統(tǒng)，讓一些車輛優(yōu)先通行，相對優(yōu)先對象為公交車輛，此方案能在最大限度上保證城市運載主體是運行通暢，快速與高效。同時對社會有特殊需求的車輛實行絕對優(yōu)先。加大其出行效率

　　在車輛前擋風玻璃上粘貼 R F I D標簽。在十字路口四個方向的紅綠燈安裝RFID讀寫器。

　　1、當車輛接近路口遇綠燈時，則適當延長當前的綠燈相位時間，保證車輛有充裕的時間通過路口。

　　2、當車輛接近路口遇紅燈時，則縮短紅燈信號周期，減少車輛等候時間。

　　以上方案盡可以減少公交車輛在交叉口的延誤的時間。保證公交車輛運行的快速與及時，最大程度上發(fā)揮其為運載主體的作用。由于城市道路情況復雜，很容易對標簽卡的微波信號進行反射與衍射，為防止同一RFID卡號被多個讀卡器讀取到，從而導致對請求優(yōu)先信號的車輛進行誤判，可通過軟件設定：一旦讀到RFID標簽卡信號，則后續(xù)讀卡器在規(guī)定時間內（如30秒）對此RFID卡號進行屏蔽，這樣可以避免同一ID號被一條馬路上兩臺讀卡器讀到后對信息的誤判。而對多個信號的識別本著時間優(yōu)先的原則進行處理。哪個信號先檢測到則優(yōu)先。常規(guī)公交車輛的優(yōu)先我們稱為普通優(yōu)先。

　　而對社會一些特種車輛則實行絕對優(yōu)先，如消防車，急救車，警車等。以消防車輛為例，給其配備特殊電子標簽的卡號，一旦消防車輛出動，本著絕對優(yōu)先的原則，一旦檢測到此特殊車輛的標簽信號，絕對綠燈。保證消防車輛能夠第一時間到達救災現(xiàn)場。最大程度的減少損失。如此配合警車，急救車可為城市建立一個反映更快速的安全保障服務體系。進一步保證居民的人身和財產安全。

　　此方案采用有源 R F I D標簽來標識車輛，具有投入成本低、可靠性高，維護簡便、安裝實施簡單等優(yōu)點。無須對現(xiàn)有紅綠燈設備進行拆卸，只需對優(yōu)先車輛粘貼相應的電子標簽，在原有紅綠燈基礎上安裝RFID讀寫設備及調整信號燈控制器軟件。

　　RFID出租車輛管理

　　出租車管理處通過出租車電子運營證管理軟件平臺發(fā)放電子標簽型電子運營證，電子運營證中記錄車牌號碼，隸屬公司，駕駛員資格證，發(fā)證時間，有效時間，駕駛員違章信息記錄等管理信息，所有的數(shù)據(jù)通過加密算法進行加密，達到徹底仿偽造的目的。電子運營證發(fā)放后，貼在出租車右側擋風玻璃處，電子運營證采用醒目標識設計，同時具備直觀的仿偽功能。采用手持PDA進行電子運營證的稽查，查詢信息以及數(shù)據(jù)的修改。通過出租車電子運營證管理軟件平臺進行出租車數(shù)據(jù)的各項管理，包括電子運營證的發(fā)放，撤銷，補辦，查詢，手持PDA稽查數(shù)據(jù)的匯總，稽查人員的績效考核，各項報表的生成打印

　　RFID自行車管理

　　各便民服務點運營信息即時自動生成（如：服務點車輛數(shù)量統(tǒng)計 借還信息統(tǒng)計）等，便于車輛的調度和實時管理、市民借車還車的誠信數(shù)據(jù)自動統(tǒng)計和個人誠信度的積分管理、車輛安全電子圍欄管理、服務點防盜圍欄管理、各便民自行車服務點設有電子圍欄防盜管理。當某輛自行車被非法移出安全監(jiān)管范圍后，系統(tǒng)將自動報警，提示“某編號自行車在某服務網點被非法移動”，管理人員接到報警進行即時處理。

　　城區(qū)電子圍欄

　　本系統(tǒng)建設了城區(qū)電子圍欄，當借車人自借車點將駛離城區(qū)時，系統(tǒng)會自動發(fā)出提示短信，提醒借車人返程。

　　移動探測追蹤

　　系統(tǒng)可配備手持或車載探測設備，對丟失自行車或被未按時歸還亂丟放到其他地方的自行車進行探測追蹤，當設備探測到自行車車輛時，立即提示管理人員進行處理。

　　RFID不停車收費管理(ETC)

　　RFID不停車收費系統(tǒng)以實現(xiàn)車輛自動識別和信息化管理，提高車輛的通行效率和安全性，并統(tǒng)計車輛出入數(shù)據(jù)，方便管理人員進行調度，以減輕管理人員的勞動強度，有效防止收費漏洞。

　　當該車輛駛入／出時，從電子車卡上讀取車輛的相關信息，在司機卡上讀取司機的相關信息，自動識別電子車卡和司機卡，并判斷車卡是否有效和司機卡的合法性，控制電腦顯示與該電子車卡和司機卡一一對應的車牌號碼及駕駛員等資料信息；電腦自動將通過時間、車輛和駕駛員的有關信息存入數(shù)據(jù)庫中，車道控制電腦根據(jù)讀到的數(shù)據(jù)進行判斷如下　　

　　正?？ǎ寒斪x到的車牌號和司機卡都是合法的，門自動打開，車輛離開線圈1后，門自動關閉；

　　未授權卡：當讀到的車卡或司機卡是未授權的，系統(tǒng)報警并抓拍保存圖片，活動門閘不開啟；　　

　　無卡車：當車輛通過卡口時，系統(tǒng)沒有讀到車卡和司機卡時，系統(tǒng)判定為無卡車，系統(tǒng)報警并抓拍保存圖片，卡口不開啟；　　

　　非法卡：非本單位卡片，雖被讀卡器讀出數(shù)據(jù)，但不是本單位，系統(tǒng)報警并抓拍保存圖片，門不開啟。

　　RFID危險化學品運輸

　　危險化學品運輸是一種高風險作業(yè)，是目前事故多發(fā)的環(huán)節(jié)之一。危險化學品運輸車輛是流動中的危險源，一旦在運輸過程中發(fā)生火災、爆炸、泄漏等事故，對社會、人民及環(huán)境造成嚴重傷害和損失。對于很多流動、過境的危險化學品運輸車輛，缺乏有效的動態(tài)監(jiān)控技術和管理辦法。危險化學品運輸車輛的管理和監(jiān)控主要存在兩個方面的難題。一是管理機制的問題。由于外埠危險化學品運輸車輛隸屬于外地運輸單位，不屬于一個城市市行政管理范圍，因此缺乏明確對應的管理機構，導致在管理職能上存在多部門交叉的現(xiàn)象，催生出監(jiān)管盲區(qū)，目前對其只能采用進行登記、路上檢查等管理手段，難以實現(xiàn)全程動態(tài)監(jiān)管。監(jiān)控技術上的難題。目前用于車輛監(jiān)控的技術主要有三種：GPS定位系統(tǒng)、北斗定位系統(tǒng)和RFID無線射頻識別定位系統(tǒng)，其中GPS全球定位系統(tǒng)是目前已經較為成熟的定位和導航技術，已得到了廣泛實際應用，但價格較為昂貴，不適合車流量大的車輛的監(jiān)控。北斗定位系統(tǒng)在定位精度上不及GPS，對于地面網絡的依賴程度也非常大，也不適合對車輛的監(jiān)控，同時也存在價格較貴的問題。相比較而言，由于價格低、擴展性好以及不依賴于衛(wèi)星信號等優(yōu)點，RFID無線射頻識別系統(tǒng)更適合于危險化學品運輸車輛的監(jiān)控。采用RFID無線射頻識別、無線專網傳輸、在線檢測監(jiān)測、計算機網絡、通訊及數(shù)據(jù)庫等技術，研究建立RFID運輸車輛監(jiān)控技術方案及監(jiān)管系統(tǒng)，在進出管理處、主要交通主干道等示范區(qū)域內設置固定式和流動式監(jiān)控點，通過對危險化學品運輸車輛的監(jiān)視、追蹤、交通管制等措施，實現(xiàn)對危險化學品運輸運輸車輛的動態(tài)監(jiān)控，從而填補目前危險化學品運輸運輸車輛管理上的空白。

　　RFID停車場聯(lián)網管理

　　RFID技術的掌握和對車輛管理業(yè)務過程的充分認識，將RFID技術應用于車輛智能停車場管理流程中，從而解決了停車刷卡的傳統(tǒng)車輛放行方式，大大提高了車輛放行效率，保證了停車場出入口通行順暢。通過正確設計、安裝，可以在多車道上同時完成車輛不停車通行而互不干擾。

　　在我們的解決方案中，主要有以下關鍵技術：電子標簽（遠距離卡）、遠距離讀寫器、車道控制器等關鍵設備。

　　只要把標簽安放在車輛上，管理系統(tǒng)就能在較大范圍內有效、準確地對進出的車輛信息進行采集記錄并按需上傳、處理，后臺計算機根據(jù)上傳信息，識別車輛的屬性，驅動閘機正確開啟，確保門禁系統(tǒng)具有高效放行能力，做到“不停車通行”。

　　安裝方式非常簡單，只要將讀寫器固定到通道的適當位置，例如：墻面、支架上即可。讀寫器與后臺管理系統(tǒng)（軟件）之間通過標準的接口進行連接，標準接口包括：RS232、RS485、威根。電子標簽由安在車輛上，作為它的身份標識，讀卡器讀取電子標簽的數(shù)據(jù)（如車輛信息、車輛進出時間、計費等），傳到計算機中。計算機通過軟件控制計時和收費，從而實現(xiàn)了不停車管理。在入口處分別安裝A、B兩個固定讀卡器，A在靠近大門的位置，B在往內10m左右的位置，當A先于B讀到卡片信息，則我們可判別為進，當B先于A讀到卡片信息，則判別為出。

　　車位監(jiān)控管理

　　車位監(jiān)控管理主要是通過給每個車位固定放置有源RFID卡，在停車場內通過全方位覆蓋基站，基站通過接收車位卡的信息來實現(xiàn)對車位的監(jiān)控管理，并且利用算法實現(xiàn)對車位的精確定位。

　　對于特殊車位還可采用車位鎖進行管理，鎖卡是一一對應的，只有當對應車輛到達以后，車位鎖才會自動打開，其他未授權車輛無法停放，以保證特殊車位的利用和安全。

　　車位統(tǒng)計管理、車位引導管理、短信提示、LED屏幕滾動提示、計時收費管理

　　RFID物流車務通

　　物流車務通業(yè)務是使用支持衛(wèi)星定位、基站定位的手持終端（含手機）或安裝在車輛的上車載終端，基于通信網絡，面向集團客戶提供的車輛/人員位置監(jiān)控與調度服務。集團客戶可使用“車務通”業(yè)務進行車輛定位及車輛調度，從而實現(xiàn)對車輛的有效管理和資源的最優(yōu)配置，降低運營和管理成本?！败噭胀ā睒I(yè)務功能包括位置查詢、車輛監(jiān)控、調度管理、地圖操作等基本定位功能，以及基于特定行業(yè)應用的增值功能。

　　車載RFID終端

　　汽車數(shù)字化標準信源技術的開發(fā)將推進“車聯(lián)網”和RFID產業(yè)化進程.當許多人對物聯(lián)網這個新名詞還一知半解的時候，一些汽車的車主們卻已經提前進入到物聯(lián)網汽車新時代，讓工作和生活都能獲得物聯(lián)智能體驗。目前，一些國際大型汽車制造商正在借助物聯(lián)網技術來提升汽車的駕駛、安全方面的智能化，物聯(lián)網與汽車的跨界合作，讓汽車的使用功能得到延伸。車載RFID 是由RFID 、無線通信技術、衛(wèi)星導航裝置、交換文字、語音等信息的互聯(lián)網技術而提供信息的服務系統(tǒng)，服務信息包括位置、交通、娛樂、互聯(lián)網、車輛診斷、保安等。

　　方案特點

　　遠距離：閱讀距離260米以內輕松實現(xiàn)。實現(xiàn)全自動全天候無人工干預識別。
　　運行穩(wěn)定：有源卡閱讀距離穩(wěn)定，不易受周邊環(huán)境影響。而且，有源卡可以有效突破汽車防爆金屬網的屏蔽作用，順利與閱讀器交換數(shù)據(jù)。
　　支持高速度移動讀取，標識卡的移動時速可達140公里/小時。
　　高可靠性，環(huán)境溫度-40℃-85℃內能完全正常運行，尤其是在北方低溫和南方高溫狀態(tài)下更顯優(yōu)勢，可以有效抵抗空氣中的灰塵和污染物。
　　高抗干擾：對現(xiàn)場各種干擾源無特殊要求，安裝方便簡單。
　　全球開放的2.4G微波頻段，無須申請和付費。
　　超低功耗：使用壽命長，平均成本低，并且對人體安全、更健康，無輻射損害。

　　產品介紹

　　1、 有源感應卡

　　有源感應卡為標識每輛汽車唯一身份的有源電子標簽，其主要技術性能如下：

　　天線：采用PCB天線；

　　工作頻率：2.4GHz；發(fā)射功率：≤-10dBm，可調；射頻接收靈敏度：-101dBm，可調；

　　供電電源：鋰錳紐扣電池；

　　工作電壓：DC3V工作時間：工作時間可達3年（1S發(fā)射一次）；

　　工作溫度：-25℃～80℃；存儲溫度：-40℃～85℃；防護等級：IP21；

　　2、基站

　　基站是接收標簽的數(shù)據(jù)并把數(shù)據(jù)傳遞到服務器，其主要技術性能如下：

　　天線接口： 3路，支持全向天線和定向天線；

　　工作頻率：2.4GHz；識別距離： 1～300m，可調；最小接收靈敏度：-101dBm。

　　工作電壓：DC9V～48V； 工作溫度：-25℃～80℃；

　　防護等級：IP65