摘要：介紹了車載RFID的基本的工作原理和結(jié)構(gòu)，以及利用車載RFID系統(tǒng)對車輛進行管理相對于傳統(tǒng)的車輛管理方式的優(yōu)勢。并且結(jié)合當前國際國內(nèi)關(guān)于車載RFID應(yīng)用的狀況，詳細分析了車載RFID在我國的發(fā)展趨勢和特點。
1.前言
無線射頻識別技術(shù)（RFID）是自動識別技術(shù)的一種高級形式，（其他識別技術(shù)有條碼、磁條磁卡技術(shù)、IC卡技術(shù)、光學字符識別技術(shù)、聲音或視覺識別技術(shù)和生物識別技術(shù)等），它通過黏附在物體上的電子標簽和讀寫頭之間的電磁或電感耦合，將采集到的信息以無線數(shù)據(jù)通信方式傳送達到標簽物品的自動識別。RFID作為一項先進的自動識別技術(shù)，具有存儲量大、可讀寫、識別距離遠、識別速度快、使用壽命長、環(huán)境適應(yīng)性好和可以實現(xiàn)多標簽同時識別等特點，可廣泛應(yīng)用于供應(yīng)鏈管理、交通運輸管理、工業(yè)生產(chǎn)管理、動物識別管理、門禁、防偽、防盜、以及物流，運動計時等多種場合，被選為2005年世界十大熱門技術(shù)之一，市場前景廣闊。
隨著國家經(jīng)濟建設(shè)的不斷發(fā)展和綜合實力的不斷提高，汽車工業(yè)的高速發(fā)展，汽車已經(jīng)逐步走進千家萬戶。面對汽車時代的來臨，整個社會對于車輛管理的要求也將越來越高。為使公共交通的安全快捷、車輛的防盜防搶、高效率繳費、和停車管理等措施有效的實施，采用高科技產(chǎn)品實現(xiàn)車輛智能管理，是目前車輛管理的必然選擇。車載RFID技術(shù)取代傳統(tǒng)的車輛管理辦法，滿足了生活節(jié)奏不斷加快對當今車輛管理提出的要求。車載RFID系統(tǒng)是一種采取利用射頻通過非接觸、遠距離電子標簽自動識別車號、車型，智能控制，計算機管理的最新穎的自動管理方式，是停車、交通、收費、物流等管理走向數(shù)字化、自動化的基礎(chǔ)設(shè)施。
2.車載RFID的構(gòu)成
2.1射頻識別系統(tǒng)組成
一般的射頻識別系統(tǒng)至少包括電子標簽和閱讀器兩部分，基本組成如圖1 所示。電子標簽（即應(yīng)答器）放置在需識別的物體上，一般保存有約定格式的電子數(shù)據(jù)。閱讀器可以是讀或?qū)?讀裝置，無需接觸就可讀取并識別電子標簽中保存的電子數(shù)據(jù)，達到自動識別物體的目的。典型的閱讀器包括高頻模塊（發(fā)送器和接收器）、控制單元及與應(yīng)答器連接的耦合元件，許多閱讀器還有附加接口（RS-232、RS4-85、USB等），以便將所獲得的數(shù)據(jù)傳送給其它系統(tǒng)（個人計算機、機器人控制裝置等）。
2.2車載RFID系統(tǒng)組成
車載RFID系統(tǒng)主要包括車輛上的標簽，和地面識別設(shè)備車輪傳感器、天線、射頻裝置、讀出主計算機、安全裝置等。
車輛的標簽可以安裝在車輛底部，標簽內(nèi)存有固定信息以及實時變化的可變信息。固定信息和可變信息的設(shè)定，主要是根據(jù)標簽的應(yīng)用范圍來設(shè)定。車輛標簽的電路分為天線、反射調(diào)制、控制及通信接口4部分。當車輛通過地面識別設(shè)備時，車輛上的標簽感應(yīng)到地面識別設(shè)備發(fā)射的載波信號，同時將標簽信息調(diào)制到載波信號上，這種已調(diào)信號經(jīng)過地面識別設(shè)備接收電路的檢波、解碼后傳給主計算機進行處理。地面識別設(shè)備分為室內(nèi)和室外兩部分。室外部分主要有車輪傳感器、地面天線、安全裝置；室內(nèi)部分主要有射頻收發(fā)裝置、主計算機。
在車載RFID的某些應(yīng)用方面，車輪傳感器不是必須的。只有在地面識別設(shè)備長時間不工作的情況下，為了節(jié)省功耗、保護器件，才采用車輪傳感器。這樣的系統(tǒng)工作的時候，地面識別設(shè)備一般處于不工作的狀況，當車輪傳感器感應(yīng)到有車輛到來的時候，地面識別設(shè)備才開啟。
天線是用來發(fā)射微波信號和接受車輛標簽反射回來的已調(diào)信號的設(shè)備?？梢园卜旁诘孛嫔希荒茉诘乇硐码x地面太遠，這樣微波信號的衰減比較大。也可以安放在道路的兩側(cè)。
射頻裝置由射頻震蕩器、功率放大器、射頻接收器、檢波解調(diào)器、前置放大器等部分組成。功能主要是產(chǎn)生微波信號，同時接收處理標簽的反射回來的信號。接收到已調(diào)信號后，將其解調(diào)、放大處理后傳送給控制器進行下一步分析處理。
讀出主計算機。射頻裝置與主計算機之間采用串口或485口相連，主計算機把接收到的數(shù)據(jù)處理后，以一定的方式顯示，同時將數(shù)據(jù)實時地傳送到網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器上。使得授權(quán)用戶隨時隨地都可以查詢相關(guān)信息。安全裝置包括信號和電源的防雷裝置。根據(jù)需要，也還有一定的加固裝置，防止外界和人為的損害。
3車載RFID的系統(tǒng)應(yīng)用
3.1目前車輛管理的狀況
隨著我國經(jīng)濟建設(shè)事業(yè)的發(fā)展，汽車擁有量的急劇增加，對車輛管理水平的要求將越來越高。目前，我國的車輛識別的主要方式有：一人工判別型，即通過人來觀察車輛的標識。如車輛的大小、類型和車牌來確定和記錄車輛的信息。二儀器判別型，即通過一起來測量車輛的重量和外型大致判斷出車輛的類型。這兩種判別方式工作效率低下，顯然不再適應(yīng)大量的車輛的判別和人們快節(jié)奏的生活。
3.2車載RFID的應(yīng)用現(xiàn)狀
車載RFID技術(shù)在國外發(fā)展非常迅速，射頻識別產(chǎn)品種類繁多。在北美、歐洲、大洋洲、亞太地區(qū)及非洲南部，車輛RFID技術(shù)被廣泛應(yīng)用于交通運輸控制管理；汽車和火車交通監(jiān)控；高速公路自動收費系統(tǒng)；停車場管理系統(tǒng)；物流和倉儲管理；流水線生產(chǎn)自動化；車輛防盜等眾多領(lǐng)域。
在高速公路收費及智能交通方面，香港“駕易通”采用的就是射頻識別技術(shù)。裝有射頻標簽的汽車能被自動識別，無須停車繳費，大大提高了行車速度和效率。
而在我國，由于射頻識別技術(shù)起步較晚，應(yīng)用的領(lǐng)域不是很廣，除了在中國鐵路應(yīng)用的車號自動識別系統(tǒng)外，主要應(yīng)用僅限于射頻卡。雖然我國很多地區(qū)高速公路都采用了射頻卡，但是大部分還是應(yīng)用人工停車收費的方式。最近，錦山的一條高速公路上應(yīng)用了射頻卡自動收費，但是與香港“駕易通”相比，差距顯而易見。利用射頻識別技術(shù)的不停車高速公路自動收費系統(tǒng)是將來的發(fā)展方向，人工收費包括IC卡的停車收費方式也終將被淘汰。
3.3我國的應(yīng)用特點
以射頻識別技術(shù)為基礎(chǔ)的產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于車輛的自動識別。已實際應(yīng)用在歐洲、北美、南美南部、非洲南部、澳洲、東亞、東南亞等地。在國內(nèi)，雖然偶有試點，但都不能大量推廣。原因是多方面的。
一．電子編碼的制定：目前多采用兼容EPC編碼的電子標準。且電子編碼應(yīng)用的方式多采用閉環(huán)方式。對于開環(huán)方式的使用，則需要政府行為。目前對車輛的電子編碼還不成熟，也沒有統(tǒng)一的標準。
二．電子標簽的研究開發(fā)，車載RFID的廣泛應(yīng)用需要采用大量的電子標簽。目前，在電子標簽的制造工藝里的有兩項封裝技術(shù)：一為串行封裝技術(shù)，一為并行封裝技術(shù)；而其配套的封裝設(shè)備是TAL系列、TORAY系列、FSA等，目前國內(nèi)沒有相關(guān)的裝配的設(shè)備。這就決定電子標簽的成本在我國是相當可觀的，同時也阻礙的車載RFID的應(yīng)用發(fā)展。
三．我國雖然已經(jīng)開始了國家RFID標準的制定工作，但是在目前相關(guān)國家RFID的標準還沒有出臺。
而目前隨著加入WTO及承諾的逐步履行，國際資本和技術(shù)進入國內(nèi)市場，射頻技術(shù)整體應(yīng)用更加成熟，同時隨著國內(nèi)公司自主開發(fā)的產(chǎn)品的日益增加，國內(nèi)市場也逐漸豐富，為射頻技術(shù)在中國大面積推廣提供了基礎(chǔ)?，F(xiàn)在車載RFID技術(shù)已經(jīng)成功地應(yīng)用在路橋不停車收費系統(tǒng)、海關(guān)進出口轉(zhuǎn)關(guān)車輛監(jiān)管系統(tǒng)等部分領(lǐng)域，隨著射頻設(shè)備和產(chǎn)品價格的逐漸下調(diào)，可以預(yù)見未來幾年城市交通監(jiān)控和管理也將廣泛應(yīng)用該技術(shù)，同時與各類定位系統(tǒng)相結(jié)合，形成多層次的交通管理資訊網(wǎng)絡(luò)。
目前，我國正在致力于RFID產(chǎn)業(yè)的發(fā)展：一系列的RFID標準正在逐步出臺；RFID的基礎(chǔ)建設(shè)得到了國家的廣泛支持；民間也形成了RFID產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟。大量的RFID產(chǎn)品被應(yīng)用在各個行業(yè)和領(lǐng)域。同時也促進了RFID技術(shù)的改進和發(fā)展。隨著我國汽車工業(yè)的快速發(fā)展，RFID在車輛上的應(yīng)用也就成了一個大的趨勢和必然結(jié)果。
車載RFID有著自身的優(yōu)勢，同時也克服了一般RFID應(yīng)用的一些缺點。
標簽的成本問題。相對與車輛本身而言，標簽的成本可以不用去考慮。車輛的電子編碼問題。雖然車輛的電子編碼標準還沒有統(tǒng)一，但是在目前車輛本身的車牌和發(fā)動機號可以作為其編碼的依據(jù)。車輛本身是電子標簽的載體，因此，電子標簽的體積也不再是大的問題。
4.結(jié)論
總體而言，我國車載RFID技術(shù)應(yīng)用狀況還處于初級階段，市場前景非常廣闊。隨著我國汽車工業(yè)的發(fā)展和RFID技術(shù)的廣泛應(yīng)用和發(fā)展。不久的將來，我國車載RFID技術(shù)應(yīng)用將在公共交通的安全快捷、車輛的防盜防搶、高效率繳費、和停車管理等方面有所突破。
（轉(zhuǎn)載）
