發(fā)布時(shí)間:2022-07-23 10:22:58
序言:寫作是分享個(gè)人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁,我們?yōu)槟x了1篇的車輛管理中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用樣本,期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā),請(qǐng)盡情閱讀。
【摘要】本文針對(duì)智能化小區(qū)車輛停車管理難題,提出了一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與嵌入式技術(shù)、無線傳感網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合的智能小區(qū)車輛管理系統(tǒng)方案,通過綜合運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)的思想、概念和方法,采用無線技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備,以構(gòu)建一個(gè)信息化、自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)化、無線化的車輛管理系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)智能小區(qū)車輛動(dòng)態(tài)、合理、高效地管理。
【關(guān)鍵詞】物聯(lián)網(wǎng);ARM;無線;車輛管理
近年來,隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,人們的生活水平不斷提高,機(jī)動(dòng)車輛越來越多地進(jìn)入百姓家庭,住宅小區(qū)“停車難、管理亂”的問題日趨突出。智能小區(qū)車輛管理正在逐步趨于規(guī)范和科學(xué),實(shí)現(xiàn)小區(qū)車輛智能化管理已經(jīng)成為必然的發(fā)展方向與研究熱點(diǎn)。
1.系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案
利用物聯(lián)網(wǎng)、嵌入式、無線傳感網(wǎng)等技術(shù),實(shí)現(xiàn)智能小區(qū)車輛管理系統(tǒng),將智能無線傳感器安裝在車輛、智能小區(qū)信息采集點(diǎn),通過無線感知周邊的溫度、濕度、光線、位置等信息。在無線傳感器節(jié)點(diǎn)內(nèi)同時(shí)集成CPU、無線通信模塊、天線、電源等,使得該無線傳感器節(jié)點(diǎn)具備與周邊傳感器節(jié)點(diǎn)協(xié)作、通信的功能,組成無線傳感網(wǎng)絡(luò)。每個(gè)節(jié)點(diǎn)即是信息的采集點(diǎn)又是路由中轉(zhuǎn)點(diǎn),采集到的數(shù)據(jù)通過路由算法在各個(gè)節(jié)點(diǎn)中傳送,最終到達(dá)嵌入式智能小區(qū)網(wǎng)關(guān)。小區(qū)網(wǎng)關(guān)基于S3C6410與嵌入式Linux操作系統(tǒng)平臺(tái)之下,能有效運(yùn)行協(xié)議轉(zhuǎn)化軟件,將無線傳感網(wǎng)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)通過以太網(wǎng)發(fā)送到智能小區(qū)控制服務(wù)器,服務(wù)器接收到數(shù)據(jù)后發(fā)出相應(yīng)的控制命令,經(jīng)由智能網(wǎng)關(guān)發(fā)送到每個(gè)無線傳感節(jié)點(diǎn)。通過智能小區(qū)車輛管理無線傳感網(wǎng),實(shí)現(xiàn)對(duì)智能小區(qū)內(nèi)車輛的管理和控制,提高智能小區(qū)內(nèi)車輛的管理效率。整個(gè)系統(tǒng)由出入口管理系統(tǒng)、停車場(chǎng)管理、小車輛區(qū)管理,無線節(jié)點(diǎn)管理四部分構(gòu)成,其系統(tǒng)框圖如圖1所示。
圖1 系統(tǒng)框圖
2.關(guān)鍵技術(shù)介紹
2.1 物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)
2.1.1 物聯(lián)網(wǎng)的概念
物聯(lián)網(wǎng)(IOT)是指將所有物體通過射頻識(shí)別(RFID)、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、等信息傳感設(shè)備,按約定的協(xié)議,與互聯(lián)網(wǎng)相連接起來,實(shí)現(xiàn)對(duì)物體的智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。從技術(shù)架構(gòu)上來看,物聯(lián)網(wǎng)可分為三層:感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層。和傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)相比,其特征和優(yōu)勢(shì)一它是各種感知技術(shù)的廣泛應(yīng)用,二它是一種建立在互聯(lián)網(wǎng)上的泛在網(wǎng)絡(luò)。
2.1.2 射頻識(shí)別技術(shù)
RFID是射頻識(shí)別技術(shù)的英文縮寫,又稱電子標(biāo)簽、無線射頻識(shí)別,是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)。一個(gè)完整的RFID系統(tǒng)硬件通常由標(biāo)簽(Tag)、閱讀器(Reader)天線(Antenna)組成。其中,標(biāo)簽由耦合元件及芯片組成,每個(gè)標(biāo)簽具有唯一的電子編碼,附著在物體上標(biāo)識(shí)目標(biāo)對(duì)象;閱讀器讀?。ㄓ袝r(shí)還可以寫入)標(biāo)簽信息的設(shè)備,可設(shè)計(jì)為手持式或固定式;天線在標(biāo)簽和讀取器間傳遞射頻信號(hào)。目前,RFID技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于物流系統(tǒng)、電子收費(fèi)系統(tǒng)、安防系統(tǒng)、供應(yīng)鏈系統(tǒng)、車輛識(shí)別系統(tǒng)等各個(gè)行業(yè)。
2.1.3 車牌識(shí)別技術(shù)
車輛管理工作智能化的發(fā)展趨勢(shì)也讓通信技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)被廣泛應(yīng)用于車輛管理領(lǐng)域中,其精度強(qiáng)、自動(dòng)化程度高的特點(diǎn)在車輛管理領(lǐng)域逐漸突顯。其中車牌識(shí)別技術(shù)就是在此過程中引起廣泛關(guān)注的重要技術(shù)之一, 車牌識(shí)別是通過計(jì)算機(jī)的視頻及模式識(shí)別功能,對(duì)車輛擁有的唯一車牌號(hào)進(jìn)行定位識(shí)別的系統(tǒng)技術(shù)。技術(shù)的主要環(huán)節(jié)包括對(duì)圖像開展預(yù)處理、對(duì)車牌進(jìn)行定位、對(duì)字符進(jìn)行分割以及對(duì)字符進(jìn)行識(shí)別。
2.2 嵌入式技術(shù)
嵌入式系統(tǒng)(Embedded system)是一種“完全嵌入受控器件內(nèi)部,為特定應(yīng)用而設(shè)計(jì)的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)”,根據(jù)英國(guó)電氣工程師協(xié)會(huì)的定義,嵌入式系統(tǒng)為控制、監(jiān)視或輔助設(shè)備、機(jī)器或用于工廠運(yùn)作的設(shè)備。與個(gè)人計(jì)算機(jī)系統(tǒng)不同,嵌入式系統(tǒng)通常執(zhí)行的是帶有特定要求的預(yù)先定義的任務(wù)。由于嵌入式系統(tǒng)只針對(duì)一項(xiàng)特殊的任務(wù),因此能夠?qū)λM(jìn)行優(yōu)化,減小尺寸降低成本。嵌入式系統(tǒng)通常進(jìn)行大量生產(chǎn),所以單個(gè)的成本節(jié)約,能夠隨著產(chǎn)量進(jìn)行成百上千的放大。近年來,隨著醫(yī)療電子、智能家居、物流管理和電力控制等方面的不斷風(fēng)靡,嵌入式系統(tǒng)利用自身積累的經(jīng)驗(yàn),在已經(jīng)成熟的平臺(tái)和產(chǎn)品基礎(chǔ)上與應(yīng)用傳感單元的結(jié)合,擴(kuò)展物聯(lián)和感知的支持能力,發(fā)掘某一領(lǐng)域物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用,成為物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)技術(shù)的重要組成部分。
2.3 無線傳感技術(shù)
無線傳感網(wǎng),簡(jiǎn)稱WSN,是指由一組隨機(jī)分布的集成有傳感器、數(shù)據(jù)處理單元和通信模塊的傳感器以自組織方式構(gòu)成的無線網(wǎng)絡(luò),用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域的各類監(jiān)測(cè)對(duì)象的信息。WSN綜合了傳感器技術(shù)、無線通信技術(shù)、嵌入式系統(tǒng)技術(shù)、分布式信息處理等技術(shù),是一項(xiàng)集成了多學(xué)科的技術(shù)領(lǐng)域,已成為構(gòu)建無線物聯(lián)網(wǎng)的重要技術(shù)。
3.關(guān)鍵技術(shù)實(shí)現(xiàn)方法
3.1 車輛識(shí)別
RFID讀寫設(shè)備主要完成車上卡片與主機(jī)上的信息的交換,用于識(shí)別車輛信息以及完成收費(fèi)等一系列服務(wù),此部分要求模塊穩(wěn)定度高,靈敏度高,可以實(shí)現(xiàn)2米以上讀卡,讀卡速度可以設(shè)定,至少是lOms,相同ID信息輸出時(shí)間間隔設(shè)定為2分鐘以上,與上位機(jī)通信采用232接口,系統(tǒng)可以在很短時(shí)間內(nèi)穩(wěn)定地實(shí)現(xiàn)收費(fèi)等系列服務(wù)。攝像頭作為RFID讀寫器的輔助設(shè)備,可以在繳費(fèi)、登記時(shí)對(duì)車輛進(jìn)行監(jiān)控、抓拍,防止在無人值守情況下發(fā)生車輛作弊行為。系統(tǒng)圖像采集模塊采用基于CMOS圖像傳感器的OV7620感光器件及OV511微處理芯片組成的USB接口攝像頭。
3.2 無線傳感網(wǎng)絡(luò)
系統(tǒng)利用CC2431協(xié)議技術(shù)和NesC技術(shù)進(jìn)行無線傳感節(jié)點(diǎn)的軟硬件設(shè)計(jì),為構(gòu)筑智能小區(qū)內(nèi)車輛在無線傳感器網(wǎng)絡(luò),每個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)需要同時(shí)具備傳感器及計(jì)算功能。無線傳感節(jié)點(diǎn)硬件采用8051 MCU控制單元及CC2420 RF傳輸芯片相結(jié)合的SoC TI CC2431,以支持使用TI CC2431 ZDK的Zigbee協(xié)議,并通過TinyOS 2.x實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)傳感器網(wǎng)絡(luò)。在CC2431的控制下選擇不同的傳感器以實(shí)現(xiàn)不同的數(shù)據(jù)信息的采集。軟件采用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的專用操作系統(tǒng)TinyOS 及TinyOS下具有類形式組件(component)結(jié)構(gòu)的NesC語言來開發(fā)節(jié)點(diǎn)程序,完成不同傳感器的程序編寫以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和無線傳輸,達(dá)到數(shù)據(jù)采集功能,并通過對(duì)無線傳感網(wǎng)MAC協(xié)議的優(yōu)化和改進(jìn),最大限度減少電池的能量消耗,延長(zhǎng)傳感器的使用時(shí)間。
3.3 嵌入式網(wǎng)關(guān)
要完成有線和無線的通信、融合,需將無線節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)通過智能小區(qū)嵌入式網(wǎng)關(guān)或智能家居嵌入式網(wǎng)關(guān)進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換,并通過以太網(wǎng)發(fā)送到小區(qū)控制主機(jī),同時(shí)將主機(jī)的指令通過嵌入式網(wǎng)關(guān)轉(zhuǎn)換為無線指令發(fā)送到無線傳感器節(jié)點(diǎn)。系統(tǒng)中采用基于S3C6410微處理器與嵌入式Linux相結(jié)合的智能小區(qū)網(wǎng)關(guān),并完成Linux下的協(xié)議轉(zhuǎn)化軟件的編程。
4.結(jié)論
本系統(tǒng)提出了一種將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與嵌入式、無線傳感網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合,利用先進(jìn)的控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)智能小區(qū)車輛管理系統(tǒng)方案,是一種高效、方便快捷、科學(xué)的車輛管理手段。能體現(xiàn)智能小區(qū)車輛管理要求高可靠性、高實(shí)時(shí)性、高安全性、低維護(hù)性,實(shí)現(xiàn)信息資源共享和任務(wù)綜合管理特點(diǎn)。
摘要:隨著我國(guó)高速公路體系的快速發(fā)展,半自動(dòng)收費(fèi)和人工收費(fèi)的方式費(fèi)時(shí)費(fèi)力,已無法滿足高速公路現(xiàn)代化管理的需要。因此,在車輛管理系統(tǒng)之中引入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),設(shè)計(jì)一套專門應(yīng)用于高速公路的車輛管理系統(tǒng)具有非常重要的意義。本文對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在車輛管理系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行了研究。
關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng)技術(shù);車輛管理系統(tǒng);高速公路
1 引言
隨著我國(guó)高速公路體系的快速發(fā)展,半自動(dòng)收費(fèi)和人工收費(fèi)的方式費(fèi)時(shí)費(fèi)力,已無法滿足高速公路現(xiàn)代化管理的需要。而電子不停車收費(fèi)的收費(fèi)方式常常在實(shí)際使用過程中存在著用戶繳費(fèi)和收費(fèi)管理不便等各種問題,主要有用戶對(duì)預(yù)付卡惡意盜用和冒用等問題。因此,在車輛管理系統(tǒng)之中引入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),設(shè)計(jì)一套專門應(yīng)用于高速公路車輛管理的車輛管理系統(tǒng)具有非常重要的意義。系統(tǒng)通過自動(dòng)標(biāo)識(shí)通行車輛,然后系統(tǒng)自動(dòng)通過物聯(lián)網(wǎng)對(duì)銀行服務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行訪問,完成相關(guān)費(fèi)用的收繳。這樣解決了原收費(fèi)系統(tǒng)必須需要預(yù)付卡購(gòu)買、儲(chǔ)值和收費(fèi)等環(huán)節(jié),有利于車輛管理系統(tǒng)的應(yīng)用 [1]。
2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概述
物聯(lián)網(wǎng)的英文簡(jiǎn)稱為“IOT”,所謂物聯(lián)網(wǎng)是指“物與物相連的互聯(lián)網(wǎng)”,對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)的定義國(guó)內(nèi)外有很多說法,其中最為常用的一種定義是:網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)是通過紅外感應(yīng)器、射頻識(shí)別(RFID)裝置、激光掃描器、全球定位系統(tǒng)等信息傳感設(shè)備,按約定的物理網(wǎng)協(xié)議,把互聯(lián)網(wǎng)與任何物品相連接,以實(shí)現(xiàn)相關(guān)信息通信和交換,以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)[2]。
3 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的車輛管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)
3.1 車輛管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
本文設(shè)計(jì)的車輛管理系統(tǒng)主要由以下幾個(gè)部分構(gòu)成:車輛識(shí)別系統(tǒng)、監(jiān)控中心系統(tǒng)、信息服務(wù)系統(tǒng)。其具體工作過程是:在高速公路上當(dāng)車輛通過收費(fèi)口時(shí),在車輛上附著的電子標(biāo)簽進(jìn)入了RFID磁場(chǎng),系統(tǒng)對(duì)由標(biāo)簽讀寫器所發(fā)出來的射頻信號(hào)進(jìn)行接收,然后射頻系統(tǒng)依靠感應(yīng)電流所獲得的能量,發(fā)出相關(guān)的車輛信息。車輛的相關(guān)信息由系統(tǒng)的標(biāo)簽讀寫器讀取,然后由解碼器進(jìn)行解碼,送至監(jiān)控中心系統(tǒng),再通過本地及遠(yuǎn)程接口,存儲(chǔ)到訪問遠(yuǎn)程服務(wù)器或本地服務(wù)器進(jìn)行相應(yīng)數(shù)據(jù)處理[6]。
3.2 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)
3.2.1 電子標(biāo)簽選用
本文設(shè)計(jì)的系統(tǒng)采用的電子標(biāo)簽芯片是Philips的UCODE HSL,本文系統(tǒng)之中采用的電子標(biāo)簽主要有3個(gè),這三個(gè)電子標(biāo)簽分別嵌入到車牌、發(fā)動(dòng)機(jī)缸體和車體框架之中。這三個(gè)電子標(biāo)簽分別對(duì)車輛的號(hào)碼、發(fā)動(dòng)機(jī)和車架的出廠編號(hào)信息進(jìn)行記錄,這樣多標(biāo)簽的設(shè)計(jì)可以防止車牌的盜用、套牌等違法行為。
3.2.2收費(fèi)站車輛入口、出口設(shè)計(jì)
收費(fèi)站的車輛入口、出口主要由車輛感應(yīng)器和道閘控制器、車輛檢測(cè)傳感器、LED信息提示牌、接收天線及標(biāo)簽讀寫器組成、多點(diǎn)攝像系統(tǒng)。具體的工作流程如下:車輛進(jìn)出高速公路收費(fèi)口時(shí),車道下面的檢測(cè)傳感器對(duì)車輛的相關(guān)信息進(jìn)行檢測(cè),然后多點(diǎn)攝像系統(tǒng)對(duì)駕乘人員和車輛進(jìn)行拍照和錄像,同時(shí),車輛的電子標(biāo)簽芯片被標(biāo)簽讀寫器激活。同時(shí),將電子標(biāo)簽的相關(guān)信息與照片、錄像信息等信息打包傳輸給遠(yuǎn)程主機(jī),進(jìn)行相關(guān)檢測(cè)后,進(jìn)行放行[8]。
3.2.3監(jiān)控中心設(shè)計(jì)
車輛系統(tǒng)的監(jiān)控中心主要有入口主機(jī)系統(tǒng)和出口主機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成,入口主機(jī)系統(tǒng)主要用來接收識(shí)別系統(tǒng)發(fā)來的車輛信息,然后對(duì)相關(guān)信息進(jìn)行確認(rèn),并將相關(guān)信息傳輸并存儲(chǔ)給到本地服務(wù)器多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)中,數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)車輛信息進(jìn)行查詢,若沒有發(fā)現(xiàn)該車輛的相關(guān)信息,則再到遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行查詢。出口主機(jī)系統(tǒng)主要用來當(dāng)車輛到達(dá)出口時(shí),對(duì)系統(tǒng)發(fā)來的車輛信息進(jìn)行接收和識(shí)別,然后將相關(guān)信息與入口發(fā)來的信息進(jìn)行核對(duì),對(duì)違規(guī)車輛進(jìn)行處理,并計(jì)算出該車輛應(yīng)繳納的里程和費(fèi)用等等[9]。
3.2.4信息服務(wù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
本地信息系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)軟件和2臺(tái)服務(wù)器構(gòu)成,對(duì)這2臺(tái)服務(wù)器進(jìn)行主從配置,其中從屬服務(wù)器主要用于數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)備份[10]。以確保相關(guān)數(shù)據(jù)的絕對(duì)安全可靠。由服務(wù)商提供遠(yuǎn)程信息系統(tǒng),使用多表結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù),分別對(duì)車輛的基本信息、車輛通行信息、繳費(fèi)信息、車主基本信息、錄像等多媒體信息、車輛和人員照片等進(jìn)行記錄。
3.3 EPC編碼功能設(shè)計(jì)
本系統(tǒng)采用EPC編碼,這種編碼格式主要有:64位、96位和256位。這種編碼格式的特點(diǎn)是簡(jiǎn)單和安全,這種編碼具有惟一性和分層擴(kuò)展性。本文設(shè)計(jì)的系統(tǒng)為了降低電子標(biāo)簽的成本,采用EPC-64Ⅲ型64位編碼格式[12],其中域名管理26,位版本號(hào)2位,這種編碼格式可以作為廠家識(shí)別的代碼。由于國(guó)內(nèi)車輛是按照省、地、縣市分級(jí)管理,所以系統(tǒng)車牌的編碼采用分段式結(jié)構(gòu),對(duì)車輛號(hào)碼逐級(jí)分層管理,有利于擴(kuò)展和提高信息查詢效率。
3.4 Savant系統(tǒng)
本文的Savant系統(tǒng)由以下幾個(gè)部分構(gòu)成:事件管理系統(tǒng),實(shí)時(shí)內(nèi)存事件數(shù)據(jù)庫(kù),任務(wù)管理系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)的功能是負(fù)責(zé)整個(gè)車輛管理系統(tǒng)的程序集成和整體控制。Savant系統(tǒng)提供了標(biāo)簽讀寫器和應(yīng)用程序等兩個(gè)接口。其中標(biāo)簽讀寫器主要與車輛管理系統(tǒng)的標(biāo)簽讀寫器相連接,而應(yīng)用程序接口主要是為了實(shí)現(xiàn)通訊功能與外部應(yīng)用程序相連接。系統(tǒng)的具體工作流程如下:Savant系統(tǒng)通過接口讀取系統(tǒng)標(biāo)簽讀寫器中的車輛EPC,將信息做平滑、協(xié)同及轉(zhuǎn)發(fā)后,存入RIED數(shù)據(jù)庫(kù)中。
3.5 ONS系統(tǒng)
車輛管理系統(tǒng)之中的ONS系統(tǒng)采用BIND程序進(jìn)行配置,ONS相當(dāng)于Internet中的域名系統(tǒng)DNS。它可通過Internet域名解析實(shí)現(xiàn)與互聯(lián)網(wǎng)的連接。具體來說,ONS就是為了完成“主機(jī)名”和IP地址之間的轉(zhuǎn)換,實(shí)現(xiàn)與外部Internet系統(tǒng)連接。同時(shí)ONS系統(tǒng)的具體工作流程如下:車輛管理系統(tǒng)的Savant系統(tǒng)獲取車輛EPC,然后將車輛EPC傳遞給ONS,進(jìn)行IP地址的轉(zhuǎn)換。同時(shí),車輛管理系統(tǒng)在Internet上搜索該IP地址對(duì)應(yīng)的計(jì)算機(jī)和相應(yīng)服務(wù),從PML服務(wù)器中獲得車輛的描述信息,進(jìn)行完成相關(guān)車輛信息的調(diào)用。
4 結(jié)論
在我國(guó)交通快速發(fā)展的今天,在車輛管理系統(tǒng)之中引入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),設(shè)計(jì)一套專門應(yīng)用于高速公路車輛管理的車輛管理系統(tǒng)具有非常重要的意義。本文就此問題進(jìn)行了分析。文章在通過認(rèn)真分析物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)上,完成了基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的車輛管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì),具體分為:車輛管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu),,系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì),EPC編碼功能設(shè)計(jì),Savant系統(tǒng),ONS系統(tǒng)。
【摘要】物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作為一種全新的技術(shù)措施,在智能車輛管理系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)了信息的交換、管理與監(jiān)控,隨著車輛的不斷增加,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于智能車輛管理的體系也越來越健全。本文在了解物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)內(nèi)容的基礎(chǔ)上,對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能車輛管理系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行了探究。
【關(guān)鍵詞】物聯(lián)網(wǎng)技術(shù) 智能車輛 管理系統(tǒng) 技術(shù)應(yīng)用
一、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)簡(jiǎn)介
隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和社會(huì)的不斷進(jìn)步,城市人口數(shù)目有了很大范圍的增加,汽車數(shù)量也在持續(xù)增多,交通堵塞、擁擠的現(xiàn)象愈加嚴(yán)重,因此而引發(fā)的大氣污染、噪聲污染、能源消耗等也成為各工業(yè)發(fā)達(dá)和發(fā)展中國(guó)家所面臨的嚴(yán)峻問題。智能交通系統(tǒng)(ITS,Intelligent Transportation System)作為近年來逐漸興起的技術(shù)措施,可以有效改善交通阻塞問題,使得交通擁擠問題得以解決,這一措施也越來越受到國(guó)內(nèi)外專家學(xué)者和政府決策部門的重視,在許多國(guó)家和地區(qū)也開始了更為廣泛的應(yīng)用。隨著近年來物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在國(guó)內(nèi)的快速發(fā)展,智能交通領(lǐng)域也被賦予了更為豐富的技術(shù)內(nèi)涵,同時(shí),在管理理念及相關(guān)技術(shù)手段上也引起了革命性的變革。
顧名思義,物聯(lián)網(wǎng)(IOT,The Internet of Things)就是物物相連的網(wǎng)絡(luò),一般認(rèn)為,物聯(lián)網(wǎng)指的是通過傳感器網(wǎng)絡(luò)、射頻識(shí)別及全球定位系統(tǒng)等信息傳感設(shè)備,按提前約定的協(xié)議,把某物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來,以便進(jìn)行信息通訊及交換,從而實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、跟蹤、定位、監(jiān)控及管理的一種網(wǎng)絡(luò)。從1999年物聯(lián)網(wǎng)概念的提出直至2005年國(guó)際電信聯(lián)盟(ITU)年度互聯(lián)網(wǎng)報(bào)告引發(fā)全球范圍內(nèi)的對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)討論,再到2009年IBM提出“智慧地球”的概念,物聯(lián)網(wǎng)的定義及范圍都發(fā)生了巨大的變化,其覆蓋范圍也有了較大的拓展,不再僅僅是基于RFID技術(shù)的互聯(lián)網(wǎng)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于智能化車輛管理,使得交通事件從“事后處置”轉(zhuǎn)變?yōu)椤笆虑邦A(yù)判”這一模式,是智能交通領(lǐng)域內(nèi)一次較為深刻的變革。
二、智能車輛管理中的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用
(1)射頻識(shí)別技術(shù)。射頻識(shí)別技術(shù)是智能車輛管理中對(duì)車輛出入的一種管理,比如根據(jù)企業(yè)事業(yè)單位對(duì)于人員出入車輛的管理需要,會(huì)給員工車輛發(fā)放一張遠(yuǎn)距離識(shí)別卡,將卡片固定在車的某一部位(如:前擋風(fēng)玻璃),在道閘前段部位地面下安裝遠(yuǎn)距感應(yīng)器,當(dāng)攜有RFID卡的車輛到達(dá)此區(qū)域時(shí),遠(yuǎn)距離讀卡器將讀到的RFID卡號(hào)傳遞給控制器,進(jìn)而控制器對(duì)所讀卡號(hào)進(jìn)行合法判斷,在卡片合法的情況下,控制器上繼電器工作,從而使得與之相連接的智能道閘打開,反之,卡片不合法時(shí),繼電器則不會(huì)工作,道閘不打開,同時(shí)傳遞給計(jì)算機(jī)一個(gè)引發(fā)警報(bào)的信息。這種利用遠(yuǎn)距離自動(dòng)控制技術(shù)和射頻識(shí)別技術(shù)共同開發(fā)成的具有國(guó)際領(lǐng)先水平的智能化管理系統(tǒng),可以實(shí)現(xiàn)人員車輛進(jìn)出速度快、更便捷的目的。它不僅可以使人員車輛出入的批準(zhǔn)步驟得以簡(jiǎn)化,而且可以實(shí)現(xiàn)人性化的自動(dòng)識(shí)別人員車輛的身份,使得人員車輛的管理更加簡(jiǎn)單、精準(zhǔn),而且可以有效提高企業(yè)的形象。射頻識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用具有感應(yīng)距離遠(yuǎn)、多重識(shí)別、讀信息速度快等優(yōu)點(diǎn),這種技術(shù)擁有著較高的穩(wěn)定性和可靠性,一車一卡,資料存檔,防偽性極高,在保證安全性的基礎(chǔ)上,避免了人為控制帶來的諸多不便,車輛出入資料更便于工作人員監(jiān)督。
(2)車輛定位技術(shù)。車輛定位技術(shù)使用包括通訊器和定位器兩部分的RFID硬件設(shè)備,以電子標(biāo)簽作為標(biāo)識(shí)碼,駕駛員使用人員標(biāo)簽,車輛使用車輛標(biāo)簽,具備了數(shù)據(jù)可靠、有效通訊距離長(zhǎng)、不宜破損等特點(diǎn),電子標(biāo)簽的基本原理則是利用射頻信號(hào)及其空間耦合與傳輸特性實(shí)現(xiàn)的對(duì)移動(dòng)或靜止的待識(shí)別物體的自動(dòng)識(shí)別。利用電子標(biāo)簽并結(jié)合車輛內(nèi)所具有的視頻監(jiān)控設(shè)備,建立起一套較為完整的車輛定位跟蹤管理系統(tǒng)。車輛定位技術(shù)可以自動(dòng)檢測(cè)受控目標(biāo)經(jīng)過受控區(qū)域的時(shí)間及地點(diǎn)信息,并可以實(shí)現(xiàn)對(duì)受控目標(biāo)的統(tǒng)計(jì)及安全管理的自動(dòng)化;具有成熟可靠的網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng),對(duì)信息可以進(jìn)行實(shí)時(shí)采集,整個(gè)過程無需人為參與;具有完備的信息查詢與數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)軟件,為高層人員管理與查詢提供了全方位的服務(wù);該技術(shù)具備較強(qiáng)的安全、可靠、穩(wěn)定性,對(duì)于異常情況可以及時(shí)發(fā)現(xiàn),并有報(bào)警呼叫系統(tǒng)的高級(jí)配置。
(3)車牌識(shí)別技術(shù)。車牌識(shí)別技術(shù)是智能車輛管理中的一項(xiàng)重要技術(shù),也是智能車輛管理時(shí)所關(guān)注的內(nèi)容。如今,車輛管理工作越來越注重追求車輛管理的高質(zhì)量、高效率及高精確度,由此,車輛管理自動(dòng)化程度和管理精度自然而然地成為了智能車輛管理的主要關(guān)注對(duì)象。車輛的識(shí)別較為冗雜,首先需要在動(dòng)態(tài)的運(yùn)行車輛中抓取快照,通過對(duì)照片的預(yù)先處理獲取較為清晰的照片,接著通過計(jì)算機(jī)對(duì)車牌信息進(jìn)一步自動(dòng)識(shí)別車牌數(shù)字信息,根據(jù)自動(dòng)定位技術(shù)采集的車輛位置信號(hào)與車輛進(jìn)行對(duì)應(yīng),并進(jìn)行位置定位,由此完成車牌的識(shí)別。車牌對(duì)于整輛車來說較小,而且車牌處于整輛車下部較為隱蔽的位置,這也就增加了車牌的檢測(cè)難度。然而車牌識(shí)別在車輛管理過程中是尤為重要的一個(gè)環(huán)節(jié),工作人員需要根據(jù)檢測(cè)到的車牌確定各車主,并且可以通過視頻監(jiān)控和模式識(shí)別等功能對(duì)車輛進(jìn)行實(shí)時(shí)定位。
(4)底盤掃描技術(shù)。對(duì)車輛進(jìn)行底盤的識(shí)別有利于保障車輛的運(yùn)行安全性,對(duì)于車輛正常行駛有著極其重要的意義。底盤檢測(cè)相對(duì)來說也存在一定的難度,通過肉眼觀察以及人工安置反光鏡為較為傳統(tǒng)的檢測(cè)方法,受管理人員能力與經(jīng)驗(yàn)的影響,這種方法檢測(cè)效率不高、精確度較低,同時(shí)也不利于檢測(cè)工作的順利進(jìn)行。智能化的車輛管理系統(tǒng)在克服低效率、低精確度問題的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)了檢測(cè)數(shù)據(jù)化存儲(chǔ)與分析處理,滿足了更多車輛管理的需求。智能的底盤掃描系統(tǒng)則是利用現(xiàn)代化的傳感器裝備來檢測(cè)底盤的形狀、運(yùn)行特性參數(shù)及零部件位置等,通過將檢測(cè)信息與標(biāo)準(zhǔn)信息對(duì)比,在一定時(shí)間內(nèi)對(duì)其進(jìn)行預(yù)測(cè),當(dāng)預(yù)測(cè)的檢測(cè)結(jié)果超過了所設(shè)定的閾值時(shí)便可對(duì)底盤故障進(jìn)行判斷,并發(fā)出故障預(yù)警。此外由于底盤的檢測(cè)環(huán)境有所不同,底盤檢測(cè)技術(shù)要對(duì)于環(huán)境的改變及時(shí)做出靈活調(diào)試及轉(zhuǎn)變,以便適應(yīng)較為復(fù)雜的車輛狀況。
三、結(jié)語
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于智能車輛管理系統(tǒng)需要遵循一定的管理機(jī)制,隨著車輛智能化管理的實(shí)現(xiàn),根據(jù)所需管理車輛的規(guī)模對(duì)終端監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)和上位機(jī)監(jiān)控界面進(jìn)行合理設(shè)計(jì),在解決交通阻塞、交通擁擠問題和減少交通事故的前提下,車輛的管理效率也將會(huì)得到大幅度提高。對(duì)于較大規(guī)模的車輛管理工作可以通過中央控制系統(tǒng)進(jìn)行層層下分,以便保證整個(gè)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)高效運(yùn)行。