射頻識(shí)別技術(shù)在etc中的應(yīng)用

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1、射頻識(shí)別技術(shù)在ETC中的應(yīng)用劉武福建新大陸通信科技股份有限公司摘要　　射頻識(shí)別（RFID：RadioFrequencyIdentification）又稱電子標(biāo)簽是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，通過對(duì)射頻信號(hào)感應(yīng)獲取被識(shí)別對(duì)象的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，識(shí)別過程全自動(dòng)化，具有讀取速度快、壽命長、無磨損，可工作于各種惡劣環(huán)境，市場(chǎng)前景好應(yīng)用廣泛?，F(xiàn)主要應(yīng)用于電子不停車收費(fèi)（ETC）系統(tǒng)，在實(shí)際應(yīng)用中，還存在一些技術(shù)問題。針對(duì)這些問題，在實(shí)驗(yàn)室靜態(tài)模擬ETC在網(wǎng)測(cè)試，并分析測(cè)試結(jié)果，提出改進(jìn)參考。關(guān)鍵詞:射頻識(shí)別、ETC測(cè)試1.RFID基本知識(shí)射頻識(shí)別技術(shù)是一

2、種無線通信技術(shù)又稱電子標(biāo)簽，即無線射頻識(shí)別，可通過無線電信號(hào)識(shí)別特定目標(biāo)并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù)，而無須識(shí)別系統(tǒng)與特定目標(biāo)之間建立機(jī)械或光學(xué)接觸。射頻系統(tǒng)是利用感應(yīng)無線電波能量，進(jìn)行非接觸式雙向通信，完成目標(biāo)物體和數(shù)據(jù)交換目的的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)。2.RFID標(biāo)準(zhǔn)目前RFID行業(yè)應(yīng)用廣泛，工作頻段不統(tǒng)一，其標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一困難，實(shí)現(xiàn)也比較復(fù)雜。RFID標(biāo)準(zhǔn)體系主要由讀寫器協(xié)議編碼體系、空中接口規(guī)范、數(shù)據(jù)管理、信息安全、物理特性、測(cè)試規(guī)范等標(biāo)準(zhǔn)組成。目前國際上制定的RFID標(biāo)準(zhǔn)主要組織是國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO/IEC）。針對(duì)各個(gè)頻段使用不同的標(biāo)準(zhǔn)，如《ISO18

3、00-1空中接口一般參數(shù)》、《ISO1800-2低于135kHz頻率的空中接口參數(shù)》、《ISO1800-313.56MHz頻率下的空中接口參數(shù)》、《ISO1800-42.45GHz頻率下的空中接口參數(shù)》、《ISO1800-6860～960MHz頻率下空中接口參數(shù)》，《ISO1800-7433.92MHz頻率下空中接口參數(shù)》等一系列標(biāo)準(zhǔn)。目前國內(nèi)RFID技術(shù)與應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)化研究工作上已取得一定的技術(shù)，制定了《GB/T20851-2007電子收費(fèi)專用短程通信系列標(biāo)準(zhǔn)》、《集成電路卡模塊技術(shù)規(guī)范》、《建設(shè)事業(yè)IC卡應(yīng)用技術(shù)》，在相關(guān)領(lǐng)域也制定了

4、一系列試行規(guī)定，如《中國RFID頻段規(guī)劃》、《RFID工作頻率指南和典型應(yīng)用》、《800/900MHz頻段射頻識(shí)別（RFID）設(shè)備要求及檢測(cè)技術(shù)規(guī)范》、《關(guān)于發(fā)布800/900MHz頻段射頻識(shí)別（RFID）技術(shù)應(yīng)用試行規(guī)定的通知》等，這些技術(shù)規(guī)范都是我們?cè)跍y(cè)試和檢驗(yàn)過程中的主要依據(jù)。3.RFID工作原理RFID系統(tǒng)主要由電子標(biāo)簽和閱讀器兩部分組成。RFID系統(tǒng)是利用感應(yīng)無線電波作為傳輸手段，完成非接觸式雙向通信，獲取相關(guān)數(shù)據(jù)的一種自動(dòng)識(shí)別技術(shù)。標(biāo)簽上的感應(yīng)芯片是非接觸式R/W辨別集成電路，連接到芯片上的內(nèi)置天線線圈，被視為集成電路的電源

5、驅(qū)動(dòng)和雙向信息的溝通接口，芯片內(nèi)部存儲(chǔ)相應(yīng)的信息和相關(guān)數(shù)據(jù)，閱讀器和標(biāo)簽按照約定的通信協(xié)議相互傳遞信息，閱讀器將加密的數(shù)據(jù)調(diào)制后不間斷地向外發(fā)出電磁波，當(dāng)電子標(biāo)簽進(jìn)入這個(gè)電磁場(chǎng)中時(shí)，自動(dòng)將感應(yīng)電磁能量驅(qū)動(dòng)射頻識(shí)別卡工作，把存儲(chǔ)在芯片中的信息加密后調(diào)制，變成高頻加密載波信號(hào)并由天線發(fā)射出去，閱讀器接收到該載波信號(hào)進(jìn)行解碼后將相關(guān)數(shù)據(jù)送至計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行處理，完成自動(dòng)識(shí)別和管理。圖1RFID工作原理圖4.RFID典型應(yīng)用隨著人們經(jīng)濟(jì)水平的提高帶來車輛的不斷增加及自動(dòng)識(shí)別技術(shù)的日趨成熟，對(duì)車輛實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化管理也是必須。射頻識(shí)別（電子收費(fèi)或管理）主

6、要針對(duì)的是極高頻5.8GHz頻段，可以感應(yīng)幾十米內(nèi)的一項(xiàng)無線射頻識(shí)別技術(shù)，主要應(yīng)用在小區(qū)車庫不停車自動(dòng)收費(fèi)和管理、高速公路不停車自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)中。5.ETC測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)及方法全國智能運(yùn)輸系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)針對(duì)公路電子收費(fèi)系統(tǒng)，車輛自動(dòng)識(shí)別，車輛出入管理和城市道路收費(fèi)等領(lǐng)域，提出并歸口制定了系列標(biāo)準(zhǔn)《GB/T20851-2007電子收費(fèi)短程通信》。此系列標(biāo)準(zhǔn)主要規(guī)定了物理層主要技術(shù)參數(shù)及主要測(cè)試設(shè)備和推薦性能及測(cè)試方法、測(cè)試條件。整個(gè)測(cè)試的過程中，對(duì)其測(cè)試場(chǎng)地和配置有嚴(yán)格的要求。配置包括了傳導(dǎo)測(cè)試系統(tǒng)和輻射測(cè)試系統(tǒng)。測(cè)試過程中能采用傳導(dǎo)測(cè)試的

7、項(xiàng)目，宜采用傳導(dǎo)測(cè)試。其傳導(dǎo)測(cè)試系統(tǒng)主要由測(cè)試設(shè)備、被側(cè)設(shè)備及連接組件（射頻連接器、衰減器等）。其測(cè)試框圖見圖2被測(cè)設(shè)備連接器同軸電纜衰減器測(cè)試設(shè)備注：連接附件根據(jù)被測(cè)設(shè)備接口，被測(cè)信號(hào)強(qiáng)度確定。圖2傳導(dǎo)測(cè)試系統(tǒng)配置框圖輻射性能測(cè)試系統(tǒng)由測(cè)試設(shè)備、被測(cè)設(shè)備和連接組件等組成，連接組件包含（射頻跳線、天線，射頻連接器，衰減器等）。測(cè)試場(chǎng)在微波暗室或者自由空間進(jìn)行。在微波暗室中測(cè)試時(shí)，被測(cè)設(shè)備應(yīng)處在暗室的靜區(qū)范圍內(nèi)。其測(cè)試框圖見圖3。圖3輻射性能測(cè)試系統(tǒng)配置框圖6.ETC的在網(wǎng)問題及改進(jìn)建議微波專用短程通信（DSRC）設(shè)備在高速公路電子不停車

8、收費(fèi)（ETC）系統(tǒng)中的得到較為廣泛應(yīng)用。實(shí)際的應(yīng)用中存在一些問題：1）電子標(biāo)簽功耗大，電池工作時(shí)間短，用戶需經(jīng)常更換；2）用戶多次插卡，才能被電子標(biāo)簽識(shí)別；3）用戶插卡成功后提示音和提示燈，用戶很難感知；針