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基于RFID的智能停车场管理方案

作者:深圳市新力量通信技术有限公司
来源:RFID世界网
日期:2013-01-14 14:09:30
摘要:RFID技术由读写器、电子标签和天线三部分组成,其中标签作为车辆的信息标识物,用于记录车辆信息。在停车场的出入口安装RFID读写器,读写器可远距离识别车内的标签,并将识别标签信息发送给后台系统,系统将标签信息进行比较和判断,根据判断结果实行下一步操作,如对通过车辆做出自动登记、是否放行、以及收费等处理。
关键词:RFID标签读写器

1. 系统概述

  1.1. 系统背景

  城市经济和汽车工业的迅速发展,城市汽车尤其是私家车的数量激增,庞大的车流进入城市家庭。但是由于停车场及停车设施建设滞后等原因,停车难,停车管理难的问题也随之而来,尤其是在一些高档社区、企业、政府机构矛盾更是日益突出,停车管理漏洞百出,车主与物业等停车管理方案纠纷不断,同时停车管理员对停车场的车位状态也位置。

  1.2. 现状与分析

  针对停车难和停车场难管理的现状,我司建议采用RFID技术结合图像数字处理、自动控制实现停车场的智能化管理。RFID智能停车场系统能有效、准确、智能的对进出停车场的系统车辆(装有电子车牌的车辆)和非系统车辆(未装有电子车牌的车辆)的数据信息识别、采集、记录并按需上传,处理,并在必要时可以通过相应的人工干预进行补充,以避免非正常事件(非系统车进出时)的影响,确保系统具有高效的车辆智能放行能力,同时RFID智能化停车场还可对场内的停车位现状进行智能化管理。

2. 系统介绍

  2.1. 系统原理

  RFID技术由读写器、电子标签和天线三部分组成,其中标签作为车辆的信息标识物,用于记录车辆信息。在停车场的出入口安装RFID读写器,读写器可远距离识别车内的标签,并将识别标签信息发送给后台系统,系统将标签信息进行比较和判断,根据判断结果实行下一步操作,如对通过车辆做出自动登记、是否放行、以及收费等处理。

  RFID技术可实现车辆远距离快速识别和控制,可根据系统的进出状况判断场内车位的现状等。

  2.2. 系统组成结构

图1:系统组成结构图

  系统由临时发卡机、远距离读卡器、票箱、电子显示牌、语音系统、对讲系统和道闸机等组成。如果需要车辆出入照片抓拍功能,还需要增加抓拍模块、视频采集卡和摄像头。

  2.3. 网络拓扑结构图

图2:网络拓扑图

  智能停车场管理系统可以采用各种网络拓扑结构,服务器与管理工作站为局域网(LAN)形式联接,计算机对读写器以RS-485总线型联接。

  2.4. 系统流程图

  当车辆进入读卡区域时通过地感触发读写器读卡并判断车辆信息,识别卡与系统登记卡进行匹配,若有效则开道闸并开启摄像机拍下车辆信息,在电脑里记录通过时间和图像比对,车辆通过,车辆离开工作区道闸关闭;若卡无效则与管理处联系,发临时卡或补交费用。

图3:系统流程图

3. 系统工作流程

  3.1. 电子标签发放管理

  电子标签发放管理包括用户注册管理和标签发放管理两个部分内容。

  3.1.1. 用户注册管理

  停车场在把电子标签发放给使用者之前,需要通过对使用者进行登记注册,并分配卡号,标签使用者注册信息包括:

  标签使用者的名称:单位或个人的名字全称;

  发卡时间:记载该用户最近一次发卡的日期和时间;

  发放次数;记载该用户是否已发卡,如果有丢失情况,则记载已发放过的次数;

  标签ID号:记载发给用户的电子标签本身的ID号。

  这些信息被存放到用户注册数据库中。

  3.1.2. 标签发放管理

  标签发放的操作内容包括:

  读取标签ID号:读取当前电子标签的ID号;

  标签用户注册登记:把“卡号”、“使用者”名称等信息添加到管理数据库中;

  电子标签授权检查:对当前的电子标签卡号进行检查和判断;

  授权卡:将标签进行授权,其包括使用时间和权限等。

  3.2. 进场示意图

图4:进场示意图

图5:出场示意图

  3.2.1. 月卡持有者、储值卡持有者

  持月卡汽车行驶到入场读写器的感应线圈内,读写器会自动进行识别卡,并卡信息上传到后台服务器,电脑会自动进行记录、扣费,控制道闸自动开闸。司机开车入场,压到道闸地感线圈,道闸自动关闭。

  3.2.2. 临时泊车者

  司机将车驶至读卡机前,值班人员通过键盘输入车牌号;司机按动位于读卡机盘面的出卡按钮取卡,或者值班人员在发卡机拿卡授权,发给司机。读写器识别卡后并将卡信息上传到后台服务器,电脑会自动进行记录、扣费,控制道闸自动开闸。司机开车入场,压到道闸地感线圈,道闸自动关闭。

  3.3. 出场示意图

  3.3.1. 月卡、储值卡持有者

  持月卡汽车行驶到出场读写器的感应线圈内,读写器会自动进行识别卡,并卡信息上传到后台服务器,电脑会自动进行记录、扣费,控制道闸自动开闸。司机开车入场,压到道闸地感线圈,道闸自动关闭。

  3.3.2. 临时泊车者

  持临时卡的汽车行驶到出场读写器的感应线圈内,读写器会自动进行识别卡,并卡信息上传到后台服务器,电脑会自动进行记录。若临时停车时间超过规定时则上缴卡并缴费;若临时停车时间在允许范围内时,则只需上缴卡片无需缴费,管理员手动打开道闸放行。

4. 系统安装

  停车场管理系统包括RFID读写器、道闸、地感线圈、摄像头、票箱、红绿灯和岗亭控制室等,其现场效果图如一进一出结构示意图所示。

图6:一进一出结构示意图

4.1. 读写器安装

  读写器采用包装盒中自带的紧固件固定在支架或者其他木制、水泥或砖制墙面上,读写器距离地面的高度在2.0米到2.8米之间效果最好。另读写器根据不同的现场情况具有不同的安装要求,具体如下所示:

图7:读写器安装现场图

  4.1.1. 现场安装方式一

  道路中间没有设安全岛,读写器或天线装在道路两旁,两两相对安装,避免读卡有效区域重叠。

图8:现场安装示意图

  4.1.2. 现场安装方式二

  道路有中间隔离的安全岛,控制设备(道闸)安装在中间隔离的安全岛上,读写器或天线背对背安装在安全岛上。

图9:现场安装示意图

  4.1.3. 现场安装方式三

  路面宽度比较广,单个读写器或天线无法覆盖整个区域时,则建议采用多台读写器或读写器连接多个天线进行吊顶安装。

 

图10:现场安装示意图

  4.2. 标签贴装

  PVC标签及不干胶标签安装

  将标签安装在汽车驾驶舱的前挡风玻璃上,如图11所示,具体安装的位置应根据射频天线的安装位置而定。

图11 电子标签安装位置示意图

  电子标签的最佳位置:如果射频天线安装在前进方向路的左边(司机边),那么标签也应安装在汽车挡风玻璃的左边(A、E位)。如果天线安装在前进方向路的右边(付驾驶边),那么标签也应贴在汽车挡风玻璃的右边(C、D位)。如果天线安装在车道的正上方,则标签应安装在车内后视镜或汽车挡风玻璃中心线附近位置(B、F位)。对于小型车(含普通面包车),电子标签应尽量安装在前挡风玻璃的上方(A、B、C位)。对于大型车(大卡车或大客车等),电子标签应适当往前挡风玻璃下方(D、E、F位)方向安装。一般是以不遮挡驾驶员的视线为原则。

  如果汽车前挡风玻璃装有金属膜,则电子标签按下面办法安装:原装带有防紫外线膜的前挡风玻璃:根据欧洲标准,前挡风玻璃上部反光镜后面位置(B的位置),汽车制造商预留一块长120mm,宽70mm以上的不含金属离子成分的微波窗口专供电子标签用,安装时只要将标签安装在此就可。见下图:

图12 电子标签安装图

  陶瓷标签

  陶瓷标签具有防拆性,直接硅胶粘贴在车内的挡风玻璃等位置。

  抗金属标签

  抗金属标签可安装在车外的车牌、雨括器、车箱体等位置。

图13:抗金属标签安装图

5. 系统特点

  采用电子标签通行证和电脑授权管理系统,相对传统车辆管理系统来说,主要具有以下优点:

  信息采集自动化

  车辆信息远距离自动采集,避免人工操作和舞弊,同时用户可根据需要进行查询、汇总、打印等操作,从而实现了信息采集自动化。

  不停车扣费

  采用RFID可实现远距离不停车扣费,月卡和储值卡持有者可自由进入停车场内,停车收费由计算机统计和确认,杜绝了人为操作引起的失误和作弊,保障了投资者的利益。

  安全防伪

  采用了目前世界上先进的非接触式智能卡技术,防伪性能良好。停车的车辆拥有一个具有唯一序列号的智能卡,该序列号不能更改,同时操作时采用双向验证机制和多重加密技术,唯一识别,无法伪造仿制。

  防止砸车

  道闸根据车辆的通行情况自动升起或降落,并具有地感和压力电波装置双重防砸车功能。

  权限设置

  采用计算机和各个收费计算机可以实现实时通讯,管理计算机具有外线接口。

  配置灵活

  采用标准的工业控制系统结构,可根据用户不同的要求组织不同系统的配置,方便灵活。

6. 其他应用领域

  小区、政府机关、海关、港口码头等车辆智能化管理;

  高速公路不停车收费智能化管理;

  停车场车位管理。

7. 硬件设备选型推荐