基于RFID遠(yuǎn)距離智能停車(chē)場(chǎng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

基于RFID遠(yuǎn)距離智能停車(chē)場(chǎng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)摘要：該文分析了使用RFID射頻識(shí)別卡來(lái)實(shí)現(xiàn)停車(chē)場(chǎng)的智能化管理，就曾參與的一個(gè)相關(guān)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)，結(jié)合案例實(shí)際對(duì)研發(fā)過(guò)程中的一些具體問(wèn)題進(jìn)行研究與探討。隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市停車(chē)問(wèn)題已經(jīng)成為實(shí)施國(guó)家汽車(chē)產(chǎn)業(yè)政策和城市道路交通政策的“瓶頸”之一。目前有部分停車(chē)場(chǎng)使用了磁卡或接觸式的ID卡進(jìn)行管理。但車(chē)輛入場(chǎng)和出場(chǎng)的速度相對(duì)較慢，只能由發(fā)卡機(jī)自動(dòng)發(fā)卡或者人工發(fā)卡，效率不高。而將遠(yuǎn)距離RFlD射頻識(shí)別技術(shù)應(yīng)用于停車(chē)場(chǎng)管理中?？捎行У毓芾硗＼?chē)場(chǎng)。具有使車(chē)輛進(jìn)出有序、手續(xù)簡(jiǎn)便、速度快、安全防盜、管理自動(dòng)化、收費(fèi)公正合理、應(yīng)收費(fèi)用不流失以及減少管理人員的特點(diǎn)。本文就參與的一個(gè)相關(guān)系統(tǒng)設(shè)計(jì)介紹一下設(shè)計(jì)思路。1、RFID的應(yīng)用射頻識(shí)別即RFID（RadioFrequencyIdentification）技術(shù)。又稱(chēng)為電子標(biāo)簽，無(wú)線射頻識(shí)別，是一種通信技術(shù)，可通過(guò)無(wú)線電訊號(hào)識(shí)別特定目標(biāo)并且讀寫(xiě)相關(guān)數(shù)據(jù)，無(wú)需識(shí)別系統(tǒng)與特定目標(biāo)之間建立機(jī)械或光學(xué)接觸【-1;也是一種非接觸的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，是目前發(fā)展最為迅速、潛力最大的新興技術(shù)之一。RFID標(biāo)簽分為有源和無(wú)源兩種。有源RFID標(biāo)簽自身帶有電池供電。讀寫(xiě)距離遠(yuǎn)、體積大、價(jià)格高；無(wú)源RFID標(biāo)簽本身不帶電池，其能量從讀卡器發(fā)射的電磁波中獲得，特點(diǎn)是體積小、價(jià)格低、壽命長(zhǎng)，讀寫(xiě)范圍是10毫米至5米的距離。無(wú)源RFID系統(tǒng)的基本工作原理是當(dāng)電子標(biāo)簽進(jìn)入讀卡器發(fā)射電磁波，使標(biāo)簽天線產(chǎn)生的感應(yīng)電壓達(dá)到規(guī)定值時(shí)，電子標(biāo)簽被激活，并通過(guò)內(nèi)置耦合線圈發(fā)送信息；系統(tǒng)接收從電子標(biāo)簽發(fā)送來(lái)的調(diào)制信號(hào)。經(jīng)讀卡器對(duì)接收的信號(hào)進(jìn)行調(diào)制和解碼后送到后臺(tái)主系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)處理；主系統(tǒng)根據(jù)邏輯運(yùn)算判斷該標(biāo)簽的合法性，針對(duì)不同的設(shè)定做出相應(yīng)的處理和控制，發(fā)出指令信號(hào)控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作。因此。在本系統(tǒng)設(shè)計(jì)中選用無(wú)源RFID卡?？▋?nèi)有芯片和天線作數(shù)據(jù)傳遞和接收能源用，全部密封，所以防塵防水。又因?yàn)椴挥么蓬^讀寫(xiě)，不存在磨損磁帶或受干擾，或因磁頭積塵而失效，可使用10萬(wàn)次以上，在耐用、可靠程度和經(jīng)濟(jì)上遠(yuǎn)優(yōu)于現(xiàn)在大多數(shù)停車(chē)場(chǎng)系統(tǒng)使用的磁卡。2、開(kāi)發(fā)語(yǔ)言及數(shù)據(jù)庫(kù)在開(kāi)發(fā)語(yǔ)言的選擇上。選擇了Delphi來(lái)設(shè)計(jì)前臺(tái)界面，使用SQLServer來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)的管理。Delphi擁有一個(gè)可視化的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境（IDE）。采用面向?qū)ο蟮木幊陶Z(yǔ)育ObjectPascal和基于部件的開(kāi)發(fā)結(jié)構(gòu)框架，它提供了‘500多個(gè)可供使用的構(gòu)件。利用這些部件，可以快速地構(gòu)造出應(yīng)用系統(tǒng)。SQLServer數(shù)據(jù)庫(kù)是目前使用的比較普遍的數(shù)據(jù)庫(kù)軟件，其管理功能強(qiáng)大，能滿(mǎn)足本系統(tǒng)對(duì)于數(shù)據(jù)管理的需求。借助Delphi豐富的接121實(shí)現(xiàn)和SQL數(shù)據(jù)庫(kù)的有效鏈接，數(shù)據(jù)層服務(wù)器與中間層服務(wù)器之間的連接采用ADO接口連接[Z1.中間層服務(wù)器和客戶(hù)端的連接采用Socket組件連接[31.建立一個(gè)三層的C/S邏輯結(jié)構(gòu)，如圖1所示。在數(shù)據(jù)庫(kù)管理中?？梢砸罁?jù)本停車(chē)場(chǎng)內(nèi)的固定用戶(hù)的分組情況分別給出相應(yīng)的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)不同的分組由RFID卡來(lái)識(shí)別并扣除費(fèi)用。在后臺(tái)管理程序中可設(shè)置用戶(hù)管理、卡片授權(quán)管理和不同操作員用戶(hù)權(quán)限管理等功能。3、出入口控制器的設(shè)計(jì)圖1系統(tǒng)的邏輯結(jié)構(gòu)對(duì)于停車(chē)場(chǎng)的設(shè)計(jì)分為入口和出口。因此使用RHD卡實(shí)現(xiàn)管理相應(yīng)的需要有入口控制器和出口控制器兩部分，停車(chē)場(chǎng)設(shè)計(jì)示意圖如圖2所示。

圖2停車(chē)場(chǎng)示意出口控制器和入u控制器的設(shè)備是相同的。本文僅就人口控制器進(jìn)行介紹，包括的硬件有：RFID讀卡器、車(chē)輛檢測(cè)設(shè)備、控制器、顯示屏、控制道閘、視頻采集設(shè)備和控制器6個(gè)部分。其中RFID讀卡器和控制器之間采用RS232接口進(jìn)行通訊，控制器與后臺(tái)管理計(jì)算機(jī)（上位機(jī)）之間使用TS485接口實(shí)現(xiàn)通訊，如圖3所示。

圖3入口控制器組成

該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)關(guān)鍵在于借助RFlD射頻識(shí)別卡實(shí)現(xiàn)出入口工作的快速、安全和有效。當(dāng)車(chē)輛進(jìn)入停車(chē)場(chǎng)入口通道的時(shí)候。由視頻采集設(shè)備抓拍車(chē)輛圖像，同時(shí)周定在入口道閘的RFID讀卡器接收由車(chē)輛上的RFID射頻昔發(fā)送的信號(hào)并通過(guò)系統(tǒng)后臺(tái)PC判斷該車(chē)輛上的RFID卡是否與數(shù)據(jù)庫(kù)中的相關(guān)信息一致，當(dāng)信息一致的時(shí)候。由控制器控制道閘的打開(kāi)，車(chē)輛放行，入口控制器示意圖如網(wǎng)4所示。整個(gè)過(guò)程車(chē)輛只在通過(guò)道閘時(shí)有短暫的停餐。相比目前市場(chǎng)lz使用的停車(chē)場(chǎng)管理系統(tǒng)。使用RFID射頻卡的最大特色戟是實(shí)現(xiàn)了車(chē)輛的快速通過(guò)、對(duì)于車(chē)輛的收費(fèi)管理借助RFID卡自動(dòng)完成，極大的提高了停車(chē)場(chǎng)的吞吐效率。對(duì)于固定用戶(hù)的停車(chē)通過(guò)遠(yuǎn)距離射頻卡感知車(chē)輛的進(jìn)入和退出并進(jìn)行身份識(shí)別：同時(shí)利用計(jì)算機(jī)管理手段確定車(chē)型及收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)、停車(chē)計(jì)費(fèi)金額。結(jié)合數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行管理、計(jì)費(fèi)；最后結(jié)合自動(dòng)控制技術(shù)控制機(jī)電一體化外圍設(shè)備。從而控制進(jìn)出停車(chē)場(chǎng)的各種車(chē)輛：實(shí)現(xiàn)車(chē)輛免停車(chē)自動(dòng)出入及存放時(shí)間記錄、查詢(xún)和管理。而對(duì)于臨時(shí)用戶(hù)可以由自動(dòng)發(fā)卡機(jī)或者由保安人工發(fā)卡來(lái)實(shí)現(xiàn)。4、遠(yuǎn)距離RFm射頻識(shí)別技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)而將遠(yuǎn)距離RFlD射頻識(shí)別技術(shù)使用在停車(chē)場(chǎng)管理系統(tǒng)中就體現(xiàn)出了很多突出的優(yōu)點(diǎn)：（1）嚴(yán)格的收費(fèi)管理相對(duì)于目前的人工現(xiàn)金收費(fèi)方式而言，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了效率。收費(fèi)經(jīng)電腦確認(rèn)和統(tǒng)計(jì)。杜絕了失誤和作弊，保障了停車(chē)場(chǎng)投資者的利益，防止了財(cái)務(wù)上的漏洞和現(xiàn)金流失的可能性。（2）樹(shù)立全新的物業(yè)管理形象。現(xiàn)代化的高科技產(chǎn)品的使用。使企業(yè)的物業(yè)管理形象和知名度得到很大的提高。（3）安全的管理是停車(chē)場(chǎng)的技術(shù)難題。傳統(tǒng)的停車(chē)場(chǎng)系統(tǒng)采用人工發(fā)卡、收卡，難免有管理疏漏。因?yàn)闆](méi)有隨時(shí)記錄可查，丟車(chē)或謊報(bào)丟車(chē)現(xiàn)象的發(fā)生，給停車(chē)場(chǎng)帶來(lái)諸多麻煩和經(jīng)濟(jì)損失。而采用RFID卡智能管理系統(tǒng)后，月租卡、儲(chǔ)值卡、車(chē)卡均在電腦中記錄了相應(yīng)的資料，這些車(chē)輛進(jìn)入車(chē)場(chǎng)必須先驗(yàn)證車(chē)卡為有效卡后，在確認(rèn)卡正確后方可放行入場(chǎng)。卡丟失后可及時(shí)補(bǔ)辦。對(duì)于臨時(shí)卡，只需要進(jìn)行辨認(rèn)即町放行進(jìn)出場(chǎng)，即使卡丟失也町隨時(shí)檢索，及時(shí)處理。同時(shí)再配有圖像對(duì)比設(shè)備，各類(lèi)停車(chē)卡均有車(chē)牌號(hào)碼存檔，一卡專(zhuān)用，車(chē)牌不對(duì)，電腦