基于RFID技术的汽车电子车牌识别系统设计与实现
时间：2021-05-11 08:00:20 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
【摘要】无线射频识别技术（Radio Frequency Identification， RFID）是一种非接触的自动识别技术，电子车牌是基于RFID技术开发的一种车辆身份自动识别卡。本文首先简单介绍了RFID技术及其特点，在此基础上，探讨了如何利用RFID技术开发汽车电子车牌识别系统，实现数字化交通管理，最后，详细介绍了汽车电子车牌识别系统的设计及其应用。
【关键词】RFID，电子车牌，识别系统，交通管理
1、无线射频技术（RFID） 简介
无线射频识别技术（Radio Frequency Identification， RFID）是一种非接触的自动识别技术， 其基本原理是利用射频信号和空间耦合（电感或电磁耦合） 或雷达反射的传输特性， 实现对被识别物体的自动识别。
RFID系统是由读写器（Reader）、电子标签（TAG）（也称应答器）和应用软件系统三个部分组成（如图1）。
电子标签是射频识别系统的数据载体， 电子标签由标签天线和标签专用芯片组成。
RFID 阅读器（读写器） 用天线与RFID 电子标签进行无线通信， 可以实现对标签识别码和内存数据的读出或写入操作。典型的阅读器包含有高频模块（发送器和接收器）、控制单元以及阅读器天线。数据管理系统主要完成数据信息的存储、管理以及对电子标签进行读写控制。数据管理系统可以是市面上现有的各种大小不一的数据库或供应链系统，用户还可以买到面向特定行业的、高度专业化的库存管理数据库。系统的基本工作流程是：读写器通过发射天线发送出一定频率的射频信号，当附着标签的目标对象进入发射天线工作区域时会产生感应电流，电子标签凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息，或者主动发送某一频率的信号；读写器对接收天线接收到电子标签发送来的载波信号进行解调和解码后，送到数据管理系统进行相关的处理；数据管理系统根据逻辑运算判断该电子标签的合法性，针对不同的设置做出相应的处理和控制。
RFID系统与其它识别手段相比主要有以下几个特点。
（1）RFID 阅读机透过性强，能透过泥浆、油污、水和蒸汽等非金属材料阅读标签，不一定要与标签直接接触，这使它成为肮脏、潮湿和刺目等环境下的理想选择。
（2）RFID系统的数据存储容量大，标签上数据可以加密、数据可随时更新，特别适合于储存大量数据或在所需存储的数据经常需要改变的情况下使用。
（3）RFID系统和条形码系统的主要区别是数据被电子化存储在RFID 标签的存储单元内。采用专用芯片的RFID读卡机能根据每件货物唯一的序列标识号来进行识别，并可以进行密钥认证，保障数据安全。
（4）与条形码相比，RFID标签没有接触点，实现了“免接触”，不需要直线瞄准扫描操作，读写速度快，读取距离大。因此RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便。例如用在工厂的流水线上跟踪部件或产品，长距离射频产品可用于自动收费或识别车辆身份等交通运输上，识别距离达几十米。
（5）标签体积小、易封装，外形多样 （如卡状、环状等），可以能隐藏（嵌入）在大多数材料或产品内，使被标记的货品更加美观。可应用于不同场合，使用非常方便。
（6）使用寿命可长达10年以上，读写10万次，无机械磨损、无机械故障，可在恶劣环境下使用（工作温度：-25℃～+70℃以上）。
2、汽车电子车牌简介
交通问题是目前很多城市面临的主要问题。道路建设需要大量的资金投入，回收投资主要靠道路收费来解决，但是在交通收费方面也面临着既要避免因停车收费而造成的堵塞，又要减少因传统收费方式漏收、少收而造成的巨额损失。随着中国汽车拥有量的不断增多，为车辆管理又增添了新的难题。盗车、假冒车牌等犯罪现象也随之增加，如何用有效的技术手段解决上述问题是非常急需解决的。电子车牌可以存储车牌号、车型、颜色等车辆的基础信息，把它安装在汽车的金属车牌上，车辆在通过路口设置的由微波读写器、天线与计算机组成的基站时，不用停车，在几米远的范围内就可以自动报出电子车牌上的信息。
用电子车牌来统计实时的交通流量快捷、准确。每过一辆车路边的基站都会有数据显示。提取到的有关车牌号、车型等信息可以提供给道路和桥梁建设的单位作为电子收费的依据。如果车子被盗，公安人员可以把被盗车辆的车牌号及车型、颜色等，通报各个基站，当被盗车辆通过基站时，就会被拦截。电子车牌还可以实现车在拆损后发出电子警报。电子车牌相当于车辆的电子身份证，只要涉及车辆的一系列商务行为都可以与银行配合当作电子钱包或开设车辆消费账户来使用，比如加油站、停车场，住宅小区都可以用它来进行电子收费。
研制电子车牌的思路就是本着促进信息共享的原则，提供一个车辆实时信息的公共采集平台，为交通的智能化管理和电子商务提供基础数据，随着技术的不断完善，电子车牌可以实现更多的功能，它采集的信息也可以发挥更大的作用。
3、基于RFID技术的汽车电子车牌识别系统简介
电子车牌识别系统是一个检查、监控与管理的多功能综合系统，可实现车辆信息的数字化、车辆识别的自动化和车辆管理的智能化。该系统由三大部分组成：汽车应答系统，检测询问系统，联网管理系统。它是本着促进信息共享的原则，提供一个可以对车辆信息实时采集的公共平台，使各管理部门间能够协调统一的对车辆及道路情况进行监控管理，从根本上解决了目前全国交通及公安系统信息采集的多渠道、事件信息收集的单一性以及互不沟通、互不兼容的信息管理方式。建立电子车牌识别系统的目的在于通过为车辆提供一张固化在金属车牌上名片大小的智能卡片，作为车辆管理的辅助手段，使得对车辆的各项管理都能通过远程距离、非接触、不停车进行。电子车牌识别系统的解决方案是以现今成熟的公共通信网络和专业通信网络为通信平台，电子车牌为用户数据信息的载体，通过对用户数据的查询、识别和更新来实现对区域内车辆使用的管理。该系统不但可以节省资金、方便管理流程，在一定程度上还消除了道路交通管理在时间和空间上的盲点，有效抑制了机动车驾驶员的违章行为。系统一旦建立，可以形成区域网络，也可以全国联网。其系统工作框图见图2：
