基于RFID技術的電子車牌在智慧交通中的應用

　　隨著城市規模的擴大，人們生活水平的提高，道路上的車輛變得越來越多。這不僅增加了交通壓力，對車輛的管理也提出了更高的要求，有沒有新的科技去解決這些難題呢?答案當然有，它就是智能電子車牌。

　　提到智能電子車牌，很多人都會感到好奇，在這里就要給大家科普一下什么是智能電子車牌以及未來的發展趨勢。目前，最常見的對車牌的定位和識別基本還是依賴圖像識別，檢測到車牌號后與數據庫中的名單進行比對處理，但是圖像識別受環境因素影響大，識別車牌容易出錯，而且在采集圖像時也經常會出現盲區，這些不可控的因素限制了圖像識別的進一步發展。

　　為了能解決這一系列問題，智能電子車牌就應運而生了，智能電子車牌是基于RFID技術，而RFID技術作為一種新興的非接觸式自動識別技術，與傳統的視頻和圖像處理車牌識別技術相比，基于RFID技術的車輛識別準確性高，不易受環境的影響，無盲區，可以準確、全面地獲取車輛的狀態信息以及路網交通狀況。未來的發展趨勢將會是電子車牌識別逐步替代傳統車牌的識別方式。

　　圖 1 汽車電子標識

　　電子車牌的核心就是基于RFID技術的電子標簽，而RFID電子標簽又分為有源和無源的兩類，兩種標簽的優缺點如表 1所示。

　　表 1 電子標簽對比

　　考慮到電子車牌的使用壽命和使用場景，無源電子標簽具有壽命長、體積小易安裝、成本低廉的特點，更適合車輛安裝使用。在通信距離的選擇上，超高頻UHF 860MHz~960MHz的無源RFID電子標簽具有通信距離長，傳輸速率快的優點，其用作電子車牌的識別是一個非常不錯的選擇。

　　既然電子車牌識別前景這么廣闊，那么它本身肯定具有很多相比傳統圖像識別技術無可比擬的優勢與特點，具體的基本要求和技術優勢體現在哪些地方呢?我們就簡單的列舉幾條如下：

　　電子車牌的基本要求：

　　可存儲數據(車輛型號、顏色、車主信息);

　　可遠距離讀取識別標簽，固定式讀取設備距離在10米以上;

　　可靠性高，讀取成功率高達99.99%以上;

　　可同時識別大量標簽，最大每秒200個以上;

　　精準識別高速運動中的標簽，移動識別速度可達100km/h以上。

　　電子車牌的技術優勢：

　　數據加密，標簽通訊過程中采用獨有的算法，第三方設備無法讀取;

　　安裝簡易，無需任何特殊安裝工具或材料;

　　獨有的人卡、車庫編組匹配算法，可以準確判斷出非法使用的機動車輛;

　　全天候，可以在任何天氣情況下可靠地工作。

　　正是由于電子車牌相比傳統車牌有這么多的優勢和特點，可以預見在不久的將來，機動車輛將會逐步使用帶有電子標簽的電子車牌替代目前的傳統車牌，這樣一來，從車輛前端的電子車牌，到后端的車牌識別、數據傳輸、車輛管理、數據存儲、終端查詢等整個平臺的構建和發展前景都是十分廣闊的，圖 2是整個平臺組成架構的示意圖。

　　圖 2 平臺架構示意圖

　　說完電子車牌的原理和優勢，可能會有“老司機”開始疑惑了，電子車牌真的實用不?具體應用體現在哪里?接下來我們就簡單的聊一聊電子車牌的應用場景。

　　場景1： 智慧停車系統

　　說起目前的大多數停車場管理，可能很多“老司機”或多或少都遇到過停車難、收費貴、沒有車位等等問題。為了解決這些停車難題，近年來，國家政策明確提出了大力推動智慧停車系統、自動識別車牌等高新技術的應用。簡單來說，智慧停車的“智慧”就體現在：智能找車位+自動繳停車費。

　　那么，目前究竟如何實現智慧停車呢?我們就拿最常見的停車場來說吧。最主要的技術就是車牌識別技術和不停車電子收費(ETC)技術。裝有電子車牌的車輛在進入停車場前，智慧停車系統通過電子車牌識別設備可以遠距離準確識別車輛身份，記錄車輛進出場時間以準確收費，使車輛快速通過，無需停車進行人工記錄。當停車結束車輛駛出停車場時，智慧停車系統會通過車牌識別天線與電子車牌進行短程通訊，在不需要司機停車和其他收費人員采取任何操作的情況下，自動完成收費處理全過程。

　　圖 3 智慧停車系統

　　通過應用智慧停車系統可以提高通過效率，防止收費站口交通“瓶頸”的發生，同時通過RFID技術實現無人為干預的收費，有效地遏制了偷逃停車費、收費人員玩忽職守、徇私舞弊等行為，同時降低收費站的管理成本，更快地收回基礎設施的投資。

　　場景2： 智能交通管理系統

　　RFID技術可以作為交通調度系統信息采集的有效手段，在交通調度管理系統中得以應用。比如將RFID應用于公交車場管理系統，可以實現裝有電子車牌的公交車進出站時信息自動、準確、遠距離、不停車采集，使公交調度系統準確掌握公交停車場公交車進出的實時動態信息。通過實施該系統可有效提高公交車的管理水平，對采集的數據利用計算機進行研究分析，可以掌握車輛使用規律，杜絕車輛管理中存在的漏洞，實現公交車輛的智能化管理，提升城市形象。

　　圖 4 公交車管理系統

　　此外，采用RFID作為技術手段具有很高的經濟性，與全球定位系統(GPS)等技術相比具有安裝方便、適應性強、成本低、車輛無需改造等特點。同時也可以針對一些垃圾運輸車輛、危險品運輸車輛等特殊服務車輛進行專門的調度和管理。通過車輛上安裝的電子車牌，在特定路段的監控點放置識別設備來監控車輛是否按照規定的路線行駛，在有泄漏等突發情況出現時可以及時定位事故車輛的位置。

　　通過上述兩個實際應用場景的介紹，使得我們對電子車牌有了一個更直觀更清晰的認識，圖 5是電子車牌在具體行業應用中的示例圖，從中我們可以看出，電子車牌應用的關鍵，離不開讀寫設備和數據傳輸。致遠電子推出的IoT7000A-LI網絡控制器，采用Cortex-A7內核的 i.MX6UL多媒體應用處理器為核心，主頻528MHz，雙百兆以太網，板載雙MiniPCIE接口設計，可擴展GPRS/3G/4G、ZigBee、LoRa、WiFi、GPS/北斗等無線通信模塊，搭建了局域網與廣域網之間的橋梁，配合車牌識別天線能輕松實現車牌數據的讀取、傳輸功能，并且可以在-40℃～+85℃溫度范圍內穩定工作，滿足各種條件苛刻的工業應用場合，是構建智慧交通系統的必備品。

　　圖 5 電子車牌在行業中的應用

　　圖 6 IoT7000A-LI網絡控制器

　　未來，隨著科技的進步，從智能穿戴到智慧出行，以后的智慧城市也將會離我們越來越近，人們的出行也將變得更加方便，讓我們期待科技創新帶給我們的美好的未來吧。