- 超高頻RFID車聯網系統(tǒng)研究

　　2 應用于開放道路網的車輛定位及測速子系統(tǒng)

　　2.1 需求分析

　　隨著經濟和汽車技術的發(fā)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***貴的時間，也使交通事故頻發(fā)。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(yōu)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(yè)規(guī)模及業(yè)績的不斷擴大，配送及運營所需的車輛逐漸增多，跑私活、干私事、外出車輛的風險管控、超速控制、區(qū)域報警等相關功能越來越受到企業(yè)管理者的關注。

　　在此基礎上，智能車輛管理系統(tǒng)的子系統(tǒng)--車輛定位及測速系統(tǒng)--應運而生。

　　2.2 車輛定位現狀及對比

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

　　這是一種基于移動站的定位方法，即車載定位設備向車輛提供位置信息，然后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(tǒng)。這種由被定位物體主動發(fā)送位置信息的方法具有占用通信資源多、系統(tǒng)運行成本高的缺點，并且在城市高樓區(qū)、高架橋下、林蔭道及隧道內，可能會出現暫時的定位盲點。

　　2.3 系統(tǒng)構成

　　該系統(tǒng)主要由裝有RFID 智能車牌的車輛、數據無線收發(fā)節(jié)點（RFID 遠距離閱讀器）、CDMA 模塊、GIA 系統(tǒng)、數據處理單元、數據處理及控制中心組成。圖1 所示是一種車輛定位及測速系統(tǒng)的示意圖。

　　2.4 系統(tǒng)運行原理

　　該系統(tǒng)基于讀取RFID 電子標簽的方法獲取車輛的身份信息，采用基于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多普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(qū)的建筑特點和交通流量裝有 一定數量的數據無線收發(fā)節(jié)點，以期獲得資源的最大利用，減少節(jié)點布置的浪費。每個數據無線收發(fā)節(jié)點按一定頻率定向發(fā)送已經編碼和調制的命令信號，處于節(jié)點覆蓋范圍內的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(fā)送過去，數據無線收發(fā)節(jié)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(fā)送至數據處理單元，再由數據處理單元發(fā)送至城市數據處理及控制中心?；诙嗷緹o線定位的方法是由無線數據收發(fā)節(jié)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，采用魯棒性估計方法，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(fā)節(jié)點，應用這3 個節(jié)點的TDOA 值進行第二次定位，從而得出車輛的位置信息，并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多普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。

　　車輛定位及測速系統(tǒng)示意圖

3 應用展望

　　日前，全軍和武警部隊從2013 年5 月1 日起統(tǒng)一使用新式軍車號牌。這次更換新式軍車號牌，重點落實“防造假、防濫發(fā)、防亂掛、防丟失、防盜用”。充分運用信息技術，嚴格牌證審批、核發(fā)、使用的全過程、全方位管控，健全完善了軍地聯合工作和協助機制，加大了對制造、販賣、使用假冒軍車號牌的打擊力度，從源頭上根治軍車管理中存在的突出問題。