物聯(lián)網(wǎng)構建出的智能城市交通系統

　　概述

　　城市交通智能化管理，是應對日益嚴重的城市交通問(wèn)題的根本解決措施，而將先進(jìn)的射頻識別技術(shù)RFID應用于城市交通管理，是未來(lái)交通信息化建設的一個(gè)重要方向?；赗FID技術(shù)的城市智能交通管理與服務(wù)系統，北京天一眾合就是將有源RFID技術(shù)和產(chǎn)品應用于智能交通領(lǐng)域，充分發(fā)揮其自動(dòng)識別及動(dòng)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(wèn)題。

　　方案原理

　　對監管的車(chē)輛配發(fā)具備全球唯一識別碼的并經(jīng)過(guò)系統注冊的有源感應卡，對監管整個(gè)范圍進(jìn)行合理的區域劃分后搭建相應閱讀器（基站）當車(chē)輛進(jìn)入監管區域時(shí)，車(chē)上的有源感應卡發(fā)出的ID號碼將被安裝在該區域閱讀器自動(dòng)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(chē)輛到達該區域的時(shí)間與車(chē)輛相關(guān)信息，后臺對這些數據進(jìn)行分析和判斷來(lái)完成對車(chē)輛的監管、調度使車(chē)與車(chē)、人與車(chē)之間智能互聯(lián)。同過(guò)軟件平臺實(shí)現各種功能。整個(gè)過(guò)程的管理免除了人為干預，最大限度地降低了系統的運營(yíng)成本和減少因人工操作帶來(lái)的不可避免的損失。

　　此方案目前已成功用于交通公交車(chē)輛管理

　　礦山煤車(chē)管理、?；奋?chē)輛管理、4S店車(chē)輛管理、停車(chē)場(chǎng)管理、小區車(chē)庫管理等

　　具體方案

　　RFID城市交通管理

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

　　RFID公交車(chē)輛管理

　　城市公共客運系統基本上還是采用"定點(diǎn)發(fā)車(chē)、兩頭卡點(diǎn)"的手工作業(yè)的調度方式，調度人員無(wú)法實(shí)時(shí)了解運營(yíng)車(chē)輛情況，難以及時(shí)有效地采取調度措施。車(chē)輛調度處于"看不見(jiàn)、聽(tīng)不著(zhù)"現狀，具有較大的盲目性和滯后性。導致車(chē)輛的行車(chē)速度下降、行車(chē)間隔不均衡，且時(shí)常出現"串車(chē)"、"大間隔"現象，嚴重影響了客運的服務(wù)質(zhì)量。再就是等車(chē)公眾不能及時(shí)了解所等班車(chē)的運行情況，不知道要等多久才能等到所乘班車(chē)。利用將RFID技術(shù)、電子地圖和無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)建設公交管理系統，可以實(shí)現公交車(chē)遠距離、不停車(chē)采集信息；進(jìn)出站信息自動(dòng)、準確顯示。乘客可以根據站臺LED的提示了解自己等待的班車(chē)還有幾站到達。使公交調度系統準確掌握公交停車(chē)場(chǎng)公交車(chē)進(jìn)出的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)信息。通過(guò)實(shí)施該系統可有效提高公交車(chē)的管理水平，對采集的數據利用計算機進(jìn)行研究分析，可以掌握車(chē)輛運用規律，杜絕車(chē)輛管理中存在的漏洞，實(shí)現公交車(chē)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(yíng)調度的管理水平。

　　RFID公交智能交通系統采用先進(jìn)的信息通訊技術(shù)，收集道路交通的動(dòng)態(tài)、靜態(tài)信息，并進(jìn)行實(shí)時(shí)地分析，并根據分析結果安排車(chē)輛的行駛路線(xiàn)，出行時(shí)間，以達到充分利用有限的交通資源，提高車(chē)輛的使用效率，同時(shí)也可以了解車(chē)輛運行情況，加強車(chē)輛的管理。RFID技術(shù)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將扮演重要角色。

　　RFID控制的紅綠燈控制系統（BRT）

　　利用RFID控制的紅綠燈控制系統，讓一些車(chē)輛優(yōu)先通行，相對優(yōu)先對象為公交車(chē)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(shí)對社會(huì )有特殊需求的車(chē)輛實(shí)行絕對優(yōu)先。加大其出行效率

　　在車(chē)輛前擋風(fēng)玻璃上粘貼 R F I D標簽。在十字路口四個(gè)方向的紅綠燈安裝RFID讀寫(xiě)器。

　　1、當車(chē)輛接近路口遇綠燈時(shí)，則適當延長(cháng)當前的綠燈相位時(shí)間，保證車(chē)輛有充裕的時(shí)間通過(guò)路口。

　　2、當車(chē)輛接近路口遇紅燈時(shí)，則縮短紅燈信號周期，減少車(chē)輛等候時(shí)間。

　　以上方案盡可以減少公交車(chē)輛在交叉口的延誤的時(shí)間。保證公交車(chē)輛運行的快速與及時(shí)，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(jìn)行反射與衍射，為防止同一RFID卡號被多個(gè)讀卡器讀取到，從而導致對請求優(yōu)先信號的車(chē)輛進(jìn)行誤判，可通過(guò)軟件設定：一旦讀到RFID標簽卡信號，則后續讀卡器在規定時(shí)間內（如30秒）對此RFID卡號進(jìn)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(gè)信號的識別本著(zhù)時(shí)間優(yōu)先的原則進(jìn)行處理。哪個(gè)信號先檢測到則優(yōu)先。常規公交車(chē)輛的優(yōu)先我們稱(chēng)為普通優(yōu)先。

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

　　此方案采用有源 R F I D標簽來(lái)標識車(chē)輛，具有投入成本低、可靠性高，維護簡(jiǎn)便、安裝實(shí)施簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。無(wú)須對現有紅綠燈設備進(jìn)行拆卸，只需對優(yōu)先車(chē)輛粘貼相應的電子標簽，在原有紅綠燈基礎上安裝RFID讀寫(xiě)設備及調整信號燈控制器軟件。

　　RFID出租車(chē)輛管理

　　出租車(chē)管理處通過(guò)出租車(chē)電子運營(yíng)證管理軟件平臺發(fā)放電子標簽型電子運營(yíng)證，電子運營(yíng)證中記錄車(chē)牌號碼，隸屬公司，駕駛員資格證，發(fā)證時(shí)間，有效時(shí)間，駕駛員違章信息記錄等管理信息，所有的數據通過(guò)加密算法進(jìn)行加密，達到徹底仿偽造的目的。電子運營(yíng)證發(fā)放后，貼在出租車(chē)右側擋風(fēng)玻璃處，電子運營(yíng)證采用醒目標識設計，同時(shí)具備直觀(guān)的仿偽功能。采用手持PDA進(jìn)行電子運營(yíng)證的稽查，查詢(xún)信息以及數據的修改。通過(guò)出租車(chē)電子運營(yíng)證管理軟件平臺進(jìn)行出租車(chē)數據的各項管理，包括電子運營(yíng)證的發(fā)放，撤銷(xiāo)，補辦，查詢(xún)，手持PDA稽查數據的匯總，稽查人員的績(jì)效考核，各項報表的生成打印

　　RFID自行車(chē)管理

　　各便民服務(wù)點(diǎn)運營(yíng)信息即時(shí)自動(dòng)生成（如：服務(wù)點(diǎn)車(chē)輛數量統計 借還信息統計）等，便于車(chē)輛的調度和實(shí)時(shí)管理、市民借車(chē)還車(chē)的誠信數據自動(dòng)統計和個(gè)人誠信度的積分管理、車(chē)輛安全電子圍欄管理、服務(wù)點(diǎn)防盜圍欄管理、各便民自行車(chē)服務(wù)點(diǎn)設有電子圍欄防盜管理。當某輛自行車(chē)被非法移出安全監管范圍后，系統將自動(dòng)報警，提示“某編號自行車(chē)在某服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)被非法移動(dòng)”，管理人員接到報警進(jìn)行即時(shí)處理。

　　城區電子圍欄

　　本系統建設了城區電子圍欄，當借車(chē)人自借車(chē)點(diǎn)將駛離城區時(shí)，系統會(huì )自動(dòng)發(fā)出提示短信，提醒借車(chē)人返程。

　　移動(dòng)探測追蹤

　　系統可配備手持或車(chē)載探測設備，對丟失自行車(chē)或被未按時(shí)歸還亂丟放到其他地方的自行車(chē)進(jìn)行探測追蹤，當設備探測到自行車(chē)車(chē)輛時(shí)，立即提示管理人員進(jìn)行處理。

　　RFID不停車(chē)收費管理(ETC)

　　RFID不停車(chē)收費系統以實(shí)現車(chē)輛自動(dòng)識別和信息化管理，提高車(chē)輛的通行效率和安全性，并統計車(chē)輛出入數據，方便管理人員進(jìn)行調度，以減輕管理人員的勞動(dòng)強度，有效防止收費漏洞。

　　當該車(chē)輛駛入／出時(shí)，從電子車(chē)卡上讀取車(chē)輛的相關(guān)信息，在司機卡上讀取司機的相關(guān)信息，自動(dòng)識別電子車(chē)卡和司機卡，并判斷車(chē)卡是否有效和司機卡的合法性，控制電腦顯示與該電子車(chē)卡和司機卡一一對應的車(chē)牌號碼及駕駛員等資料信息；電腦自動(dòng)將通過(guò)時(shí)間、車(chē)輛和駕駛員的有關(guān)信息存入數據庫中，車(chē)道控制電腦根據讀到的數據進(jìn)行判斷如下　　

　　正?？ǎ寒斪x到的車(chē)牌號和司機卡都是合法的，門(mén)自動(dòng)打開(kāi)，車(chē)輛離開(kāi)線(xiàn)圈1后，門(mén)自動(dòng)關(guān)閉；

　　未授權卡：當讀到的車(chē)卡或司機卡是未授權的，系統報警并抓拍保存圖片，活動(dòng)門(mén)閘不開(kāi)啟；　　

　　無(wú)卡車(chē)：當車(chē)輛通過(guò)卡口時(shí)，系統沒(méi)有讀到車(chē)卡和司機卡時(shí)，系統判定為無(wú)卡車(chē)，系統報警并抓拍保存圖片，卡口不開(kāi)啟；　　

　　非法卡：非本單位卡片，雖被讀卡器讀出數據，但不是本單位，系統報警并抓拍保存圖片，門(mén)不開(kāi)啟。

　　RFID危險化學(xué)品運輸

　　危險化學(xué)品運輸是一種高風(fēng)險作業(yè)，是目前事故多發(fā)的環(huán)節之一。危險化學(xué)品運輸車(chē)輛是流動(dòng)中的危險源，一旦在運輸過(guò)程中發(fā)生火災、爆炸、泄漏等事故，對社會(huì )、人民及環(huán)境造成嚴重傷害和損失。對于很多流動(dòng)、過(guò)境的危險化學(xué)品運輸車(chē)輛，缺乏有效的動(dòng)態(tài)監控技術(shù)和管理辦法。危險化學(xué)品運輸車(chē)輛的管理和監控主要存在兩個(gè)方面的難題。一是管理機制的問(wèn)題。由于外埠危險化學(xué)品運輸車(chē)輛隸屬于外地運輸單位，不屬于一個(gè)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(mén)交叉的現象，催生出監管盲區，目前對其只能采用進(jìn)行登記、路上檢查等管理手段，難以實(shí)現全程動(dòng)態(tài)監管。監控技術(shù)上的難題。目前用于車(chē)輛監控的技術(shù)主要有三種：GPS定位系統、北斗定位系統和RFID無(wú)線(xiàn)射頻識別定位系統，其中GPS全球定位系統是目前已經(jīng)較為成熟的定位和導航技術(shù)，已得到了廣泛實(shí)際應用，但價(jià)格較為昂貴，不適合車(chē)流量大的車(chē)輛的監控。北斗定位系統在定位精度上不及GPS，對于地面網(wǎng)絡(luò )的依賴(lài)程度也非常大，也不適合對車(chē)輛的監控，同時(shí)也存在價(jià)格較貴的問(wèn)題。相比較而言，由于價(jià)格低、擴展性好以及不依賴(lài)于衛星信號等優(yōu)點(diǎn)，RFID無(wú)線(xiàn)射頻識別系統更適合于危險化學(xué)品運輸車(chē)輛的監控。采用RFID無(wú)線(xiàn)射頻識別、無(wú)線(xiàn)專(zhuān)網(wǎng)傳輸、在線(xiàn)檢測監測、計算機網(wǎng)絡(luò )、通訊及數據庫等技術(shù)，研究建立RFID運輸車(chē)輛監控技術(shù)方案及監管系統，在進(jìn)出管理處、主要交通主干道等示范區域內設置固定式和流動(dòng)式監控點(diǎn)，通過(guò)對危險化學(xué)品運輸車(chē)輛的監視、追蹤、交通管制等措施，實(shí)現對危險化學(xué)品運輸運輸車(chē)輛的動(dòng)態(tài)監控，從而填補目前危險化學(xué)品運輸運輸車(chē)輛管理上的空白。

　　RFID停車(chē)場(chǎng)聯(lián)網(wǎng)管理

　　RFID技術(shù)的掌握和對車(chē)輛管理業(yè)務(wù)過(guò)程的充分認識，將RFID技術(shù)應用于車(chē)輛智能停車(chē)場(chǎng)管理流程中，從而解決了停車(chē)刷卡的傳統車(chē)輛放行方式，大大提高了車(chē)輛放行效率，保證了停車(chē)場(chǎng)出入口通行順暢。通過(guò)正確設計、安裝，可以在多車(chē)道上同時(shí)完成車(chē)輛不停車(chē)通行而互不干擾。

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

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

　　安裝方式非常簡(jiǎn)單，只要將讀寫(xiě)器固定到通道的適當位置，例如：墻面、支架上即可。讀寫(xiě)器與后臺管理系統（軟件）之間通過(guò)標準的接口進(jìn)行連接，標準接口包括：RS232、RS485、威根。電子標簽由安在車(chē)輛上，作為它的身份標識，讀卡器讀取電子標簽的數據（如車(chē)輛信息、車(chē)輛進(jìn)出時(shí)間、計費等），傳到計算機中。計算機通過(guò)軟件控制計時(shí)和收費，從而實(shí)現了不停車(chē)管理。在入口處分別安裝A、B兩個(gè)固定讀卡器，A在靠近大門(mén)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(jìn)，當B先于A(yíng)讀到卡片信息，則判別為出。

　　車(chē)位監控管理

　　車(chē)位監控管理主要是通過(guò)給每個(gè)車(chē)位固定放置有源RFID卡，在停車(chē)場(chǎng)內通過(guò)全方位覆蓋基站，基站通過(guò)接收車(chē)位卡的信息來(lái)實(shí)現對車(chē)位的監控管理，并且利用算法實(shí)現對車(chē)位的精確定位。

　　對于特殊車(chē)位還可采用車(chē)位鎖進(jìn)行管理，鎖卡是一一對應的，只有當對應車(chē)輛到達以后，車(chē)位鎖才會(huì )自動(dòng)打開(kāi)，其他未授權車(chē)輛無(wú)法停放，以保證特殊車(chē)位的利用和安全。

　　車(chē)位統計管理、車(chē)位引導管理、短信提示、LED屏幕滾動(dòng)提示、計時(shí)收費管理

　　RFID物流車(chē)務(wù)通

　　物流車(chē)務(wù)通業(yè)務(wù)是使用支持衛星定位、基站定位的手持終端（含手機）或安裝在車(chē)輛的上車(chē)載終端，基于通信網(wǎng)絡(luò )，面向集團客戶(hù)提供的車(chē)輛/人員位置監控與調度服務(wù)。集團客戶(hù)可使用“車(chē)務(wù)通”業(yè)務(wù)進(jìn)行車(chē)輛定位及車(chē)輛調度，從而實(shí)現對車(chē)輛的有效管理和資源的最優(yōu)配置，降低運營(yíng)和管理成本?！败?chē)務(wù)通”業(yè)務(wù)功能包括位置查詢(xún)、車(chē)輛監控、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(chē)載RFID終端

　　汽車(chē)數字化標準信源技術(shù)的開(kāi)發(fā)將推進(jìn)“車(chē)聯(lián)網(wǎng)”和RFID產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程.當許多人對物聯(lián)網(wǎng)這個(gè)新名詞還一知半解的時(shí)候，一些汽車(chē)的車(chē)主們卻已經(jīng)提前進(jìn)入到物聯(lián)網(wǎng)汽車(chē)新時(shí)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(chē)制造商正在借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來(lái)提升汽車(chē)的駕駛、安全方面的智能化，物聯(lián)網(wǎng)與汽車(chē)的跨界合作，讓汽車(chē)的使用功能得到延伸。車(chē)載RFID 是由RFID 、無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)、衛星導航裝置、交換文字、語(yǔ)音等信息的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)而提供信息的服務(wù)系統，服務(wù)信息包括位置、交通、娛樂(lè )、互聯(lián)網(wǎng)、車(chē)輛診斷、保安等。

　　方案特點(diǎn)

　　遠距離：閱讀距離260米以?xún)容p松實(shí)現。實(shí)現全自動(dòng)全天候無(wú)人工干預識別。
　　運行穩定：有源卡閱讀距離穩定，不易受周邊環(huán)境影響。而且，有源卡可以有效突破汽車(chē)防爆金屬網(wǎng)的屏蔽作用，順利與閱讀器交換數據。
　　支持高速度移動(dòng)讀取，標識卡的移動(dòng)時(shí)速可達140公里/小時(shí)。
　　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：對現場(chǎng)各種干擾源無(wú)特殊要求，安裝方便簡(jiǎn)單。
　　全球開(kāi)放的2.4G微波頻段，無(wú)須申請和付費。
　　超低功耗：使用壽命長(cháng)，平均成本低，并且對人體安全、更健康，無(wú)輻射損害。

　　產(chǎn)品介紹

　　1、 有源感應卡

　　有源感應卡為標識每輛汽車(chē)唯一身份的有源電子標簽，其主要技術(shù)性能如下：

　　天線(xiàn)：采用PCB天線(xiàn)；

　　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(shí)間：工作時(shí)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據并把數據傳遞到服務(wù)器，其主要技術(shù)性能如下：

　　天線(xiàn)接口： 3路，支持全向天線(xiàn)和定向天線(xiàn)；

　　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