基於RFID技術的智能車輛定位及測速系統解決方案

2020-11-30 RFID世界網

　　一、方案背景

　　隨著經濟和汽車技術的發展， 現在擁有汽車的居民越來越多，堵車現象也越來越嚴重，堵車不僅浪費了大家寶貴的時間，也使交通事故頻發。如何充分利用路網、縮短車輛運行時間、降低行車延誤、保障行車安全、提高道路通行能力等道路資源優化問題成為當前每個城市需要解決的重要課題。

　　另外，隨著企業規模及業績的不斷擴大，配送及運營所需的車輛逐漸增多，跑私活、幹私事、外出車輛的風險管控、超速控制、區域報警等相關功能越來越受到企業管理者的關注。

　　二、車輛定位現狀及對比

　　在目前的車輛定位系統中，典型的車輛位置信息獲取方法主要是基於GPS 全球定位系統與加速度傳感器的車輛定位。

　　這是一種基於移動站的定位方法，即車載定位設備向車輛提供位置信息，然後車輛通過無線通信將得到的位置信息上報給車輛管理系統。這種由被定位物體主動發送位置信息的方法具有佔用通信資源多、系統運行成本高的缺點，並且在城市高樓區、高架橋下、林蔭道及隧道內，可能會出現暫時的定位盲點。

　　三、系統構成

　　該系統主要由裝有RFID智能車牌的車輛、數據無線收發節點(RFID遠距離閱讀器)、CDMA模塊、GIA系統、數據處理單元、數據處理及控制中心組成。下圖是一種車輛定位及測速系統的示意圖：


　　四、系統運行原理

　　該系統基於讀取RFID電子標籤的方法獲取車輛的身份信息，採用基於TODA的多基站無線定位方法獲取車輛的位置信息，通過對車輛移動產生的都卜勒頻移進行處理的方法，獲取車輛的速度信息。每一個RFID車牌都存儲了該車輛的車牌號、車輛用途、最大載貨量、最大載客量、車主姓名及身份證號等信息。根據不同地區的建築特點和交通流量裝有一定數量的數據無線收發節點，以期獲得資源的最大利用，減少節點布置的浪費。每個數據無線收發節點按一定頻率定向發送已經編碼和調製的命令信號，處於節點覆蓋範圍內的RFID智能車牌收到此命令，經過認證，如果正確的話，將按命令的要求把自己的UID發送過去，數據無線收發節點接到此信息，對其進行解調和解碼得出該車輛身份信息，通過CDMA模塊將其發送至數據處理單元，再由數據處理單元發送至城市數據處理及控制中心。基於多基站無線定位的方法是由無線數據收發節點主動獲取車輛位置信息，利用接受信號強度(RSSI)、到達時間(TOA)、到達時間差(TDOA)定位。第一步估計過程中，採用魯棒性估計方法，可以減小其對估計值的影響。

　　在第一步估計的基礎上，找到與RFID 智能車牌距離最近的3個數據無線收發節點，應用這3 個節點的TDOA值進行第二次定位，從而得出車輛的位置信息，並傳輸到數據處理及控制中心，數據處理及控制中心根據得到的信息便可大致描繪出該車輛的運行軌跡。通過對由車輛移動所產生的都卜勒頻移進行實時估計，數據處理可以對該車輛進行實時測速。

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