車(chē)輛管理系統方案

 RFID是一項新興的技術(shù)，尤其是基于900MHz的UHF EPC Gen2標準的RFID更是一個(gè)在未來(lái)幾年內影響和改變人們生活方式的技術(shù)。與傳統的自動(dòng)識別技術(shù)，如條碼、磁記錄、IC卡等技術(shù)相比較，UHF RFID具有讀取距離遠、速度快、可讀可寫(xiě)、效率高等特點(diǎn)。而同樣與RFID的其它技術(shù)相比，它的成本要低廉許多。這使得UHF的RFID技術(shù)日益受到人們的青睞，并隨之出現了許多RFID的新應用。 

        RFID車(chē)輛管理是一個(gè)基于無(wú)源超高頻RFID技術(shù)的一個(gè)非常好的例子。UHF的讀取距離較遠，可以實(shí)現在3到6米左右的標簽閱讀，適合在出入口或關(guān)鍵點(diǎn)上進(jìn)行閱讀；并通過(guò)管理系統和GIS地理信息系統來(lái)進(jìn)行車(chē)輛的移動(dòng)跟蹤和定位。

        在現有的RFID被動(dòng)式應用和無(wú)線(xiàn)環(huán)境下，有三種類(lèi)型的方案可以解決車(chē)輛關(guān)鍵點(diǎn)定位和移動(dòng)跟蹤的目的，分別是：采用車(chē)載RFID閱讀器進(jìn)行地標跟蹤；使用車(chē)輛標簽進(jìn)行關(guān)鍵點(diǎn)記錄；以及根據純無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )（非RFID技術(shù)）和移動(dòng)計算機進(jìn)行WiFi跟蹤定位的方式。

        現將三種方式的應用原理介紹如下： 

        一、車(chē)載RFID閱讀器進(jìn)行地標跟蹤

        地標標簽通過(guò)車(chē)載RFID閱讀器進(jìn)行識別，當車(chē)輛經(jīng)過(guò)標簽時(shí)，RFID閱讀器能在1.5米左右的距離內識別出地標標簽的內容，并通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )傳遞給后臺管理系統，該位置點(diǎn)便可以通過(guò)GIS地理信息系統反映在監控屏幕上，從而實(shí)現對車(chē)輛的跟蹤和定位。

        方案中，地標標簽和車(chē)輛閱讀器都必須經(jīng)過(guò)嚴格的編碼來(lái)進(jìn)行定義。

        地標標簽必須具有唯一性：每一個(gè)地標都表示一個(gè)場(chǎng)地中的位置，該位置必須在GIS信息系統中是唯一的。地標只能表示一個(gè)位置，但不能表示車(chē)輛運行的方向。

        車(chē)載閱讀器的標識：車(chē)載閱讀器同樣需要進(jìn)行唯一的標識，即當閱讀器讀取RFID數據 后，必須連同本機的編號信息一同傳遞給網(wǎng)絡(luò )，由GIS經(jīng)過(guò)分析后將該車(chē)輛以運動(dòng)點(diǎn)的形式反映在監控屏幕上。

        無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )：為了實(shí)現采集數據的實(shí)時(shí)可靠的傳遞，場(chǎng)地中必須建設無(wú)線(xiàn)通訊網(wǎng)絡(luò )。

        二、使用車(chē)輛標簽進(jìn)行關(guān)鍵點(diǎn)記錄

        關(guān)鍵點(diǎn)是指采用固定式閱讀設備的通道點(diǎn)，當車(chē)輛經(jīng)過(guò)時(shí)，固定式閱讀設備獲得車(chē)載標簽的信息，并將數據傳遞給GIS系統，通過(guò)軟件分析后，獲得車(chē)輛移動(dòng)的信息。關(guān)鍵點(diǎn)通常只在一些門(mén)口，通道口或者交界處設立，用于提供車(chē)輛行進(jìn)路線(xiàn)的標志。

        車(chē)輛上需要安裝RFID標簽，該標簽表示車(chē)輛的唯一信息。車(chē)載標簽通過(guò)門(mén)口或通道時(shí)，固定式閱讀器能在3-6米的范圍內識別該標簽。從而確定車(chē)輛的位置。

        車(chē)載標簽的應用：車(chē)載標簽必須采用金屬標簽，并且具有一定的強度，以適合在叉車(chē)環(huán)境中使用。標簽貼在車(chē)輛的側面，這樣在門(mén)或通倒兩側的閱讀器天線(xiàn)只有一側能讀取到標簽，通過(guò)對天線(xiàn)的標識，能夠確定車(chē)輛的行進(jìn)路線(xiàn)，而不需要通過(guò)軟件分析來(lái)獲得。

        地標是指埋在地下，可以被閱讀設備識別的UHF RFID標簽。地標標簽一經(jīng)埋入，便不再也不方便進(jìn)行更換，因此，地標標簽最好的解決方案是采用無(wú)源標簽，UHF Gen2標簽能夠比較好地適應地標的應用。

        門(mén)通道閱讀器：門(mén)通道采用XR440固定式閱讀器和高性能閱讀天線(xiàn)，天線(xiàn)設立在通道兩側，每個(gè)閱讀天線(xiàn)具有不同的標識，該標識可以提供給后臺系統進(jìn)行車(chē)輛位置和行進(jìn)方面的分析。

        方案對無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )沒(méi)有要求，固定式閱讀器可以直接通過(guò)有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )連接到系統中。

        三、無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )和移動(dòng)計算機進(jìn)行WiFi定位

        WiFi定位的方式是通過(guò)場(chǎng)地中的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )提供的信號級別來(lái)定位一個(gè)移動(dòng)設備的位置，該移動(dòng)設備上必須具有WiFi通訊模塊。

        WiFi定位的原理是采用三點(diǎn)定位的方式，即通過(guò)移動(dòng)設備和三個(gè)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )接入點(diǎn)的無(wú)線(xiàn)信號交流來(lái)鑒別移動(dòng)設備所處的位置，由于移動(dòng)設備距離三個(gè)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)的距離不同，因此反映在無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)上的該移動(dòng)設備的無(wú)線(xiàn)信號場(chǎng)強會(huì )有差異，通過(guò)差分算法，可以比較精準地確定車(chē)輛的位置。

        對無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的要求：通常WiFi定位會(huì )對無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )提出較高的要求，當網(wǎng)絡(luò )接入點(diǎn)布置越密集，定位的精確度就越高。

        移動(dòng)計算機的要求：移動(dòng)計算機必須具有無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )WiFi的通訊能力。

        分析系統：WiFi定位的分析系統是一個(gè)第三方軟件系統，運行該分析系統必須提供基于A(yíng)utoCAD的場(chǎng)地圖紙，并在應用前，需要進(jìn)行專(zhuān)業(yè)的場(chǎng)地測試Site Survey，以確定標志點(diǎn)信息。

        確定標志點(diǎn)的目的是為了測算出在該區域的無(wú)線(xiàn)信號的場(chǎng)強，這一信息是以后應用中的判斷條件。當標志點(diǎn)信息測定完畢后，移動(dòng)計算機在該位置和附近移動(dòng)時(shí)，它的場(chǎng)強信息將作為管理軟件分析的數值，用來(lái)和基準點(diǎn)數值進(jìn)行比較。

        WiFi定位的精度在無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )滿(mǎn)足要求的條件下約為0.5米左右。

        四、三種定位跟蹤方式的比較

        1、比較項目：車(chē)載RFID和地標 車(chē)輛標簽和關(guān)鍵點(diǎn) WiFi定位 單項分析定位精準度 基于地標的埋放密度，埋放密度則取決于工程復雜度，總體的定位精度為中等。門(mén)通道上的讀取，定位精度取決于固定讀取點(diǎn)的數量和投資成本，定位精度低。定位精度高，可以實(shí)現0.5米范圍內的精準定位。 在精度方面，WiFi是最好的應用解決方案。

        2、投資預算：需要在每臺車(chē)輛上安裝RFID閱讀設備，投資成本高。車(chē)輛上安裝RFID被動(dòng)式標簽，固定式點(diǎn)數量有限，因此，總體投資成本低。必須架設無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )，同時(shí)車(chē)輛上必須配備移動(dòng)計算機，成本較高。從投資角度來(lái)分析，車(chē)輛標簽是最低的。但從整體系統來(lái)講，投資無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )是比較合適的，因為移動(dòng)業(yè)務(wù)必須在無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )上運行。

        3、工程復雜性：取決于地埋標簽的密度，工程復雜性高。只需要進(jìn)行門(mén)通道安裝，工程難度最小。需要建設無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )和Site Survey，復雜性中等。

        4、系統集成性：取決于GIS系統，可自主開(kāi)發(fā)，集成性較好。取決于GIS系統，可自主開(kāi)發(fā)，集成性較好。第三方分析系統，集成難度高。

車(chē)輛管理系統方案