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RFID如何為公共交通服務(wù)
作者：中國無線電
來源：RFID世界網(wǎng)
日期：2005-10-17 10:18:28
摘要：RFID如何為公共交通服務(wù)
RFID(Radio Frequency Identification射頻識別)系統(tǒng)是利用感應(yīng)、無線電波或微波能量進(jìn)行非接觸雙向通信，實(shí)現(xiàn)識別和交換數(shù)據(jù)目的的自動(dòng)識別技術(shù)。它通過射頻信 號自動(dòng)識別目標(biāo)對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，識別工作無需人工干預(yù)。作為條形碼的無線版本，RFID技術(shù)具有條形碼所不具備的防水、防磁、耐高溫、使用壽命長、讀取距離大、標(biāo)簽上數(shù)據(jù)可以加密、存儲數(shù)據(jù)容量更大、存儲信息更改自如等優(yōu)點(diǎn)。最基本的RFID系統(tǒng)通常由標(biāo)簽(Tag，即射頻卡)、識讀器（Reader）、數(shù)據(jù)傳輸和處理系統(tǒng)三部分組成。而標(biāo)簽是由耦合元件及芯片組成，標(biāo)簽內(nèi)含有內(nèi)置天線。
識讀器與標(biāo)簽可按約定的通信協(xié)議互傳信息，當(dāng)電子標(biāo)簽進(jìn)入磁場區(qū)域后，接收的讀取器發(fā)出信號，憑借感應(yīng)電流所獲得的能量發(fā)送出存儲在芯片中的產(chǎn)品信息（Passive Tag，無電源卷標(biāo)或稱被動(dòng)卷標(biāo)），或者主動(dòng)發(fā)送某一頻率的信號（Active Tag，有電源卷標(biāo)或稱主動(dòng)卷標(biāo)）;識讀器讀取信息并譯碼后，送至中央信息系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)處理，但在實(shí)際應(yīng)用中需要其它的軟硬件支持。
RFID系統(tǒng)中的標(biāo)簽可以是有源標(biāo)簽也可以是無源標(biāo)簽。有源標(biāo)簽中帶有電源（通常為電池），標(biāo)簽接收發(fā)送數(shù)據(jù)靠所攜帶的電源供電。無源標(biāo)簽可以通過變壓器、電磁波的吸收或者反射得到能量。無源標(biāo)簽的通信所需要的能量由外部識讀器提供，因此在每天需要多次讀寫標(biāo)簽、長時(shí)間傳遞數(shù)據(jù)、標(biāo)簽需要長期工作等條件下，需要采用無源標(biāo)簽。與無源標(biāo)簽相比，有源標(biāo)簽的最大優(yōu)點(diǎn)是標(biāo)簽與識讀器之間的距離較大。標(biāo)簽按頻率分為低頻標(biāo)簽、高頻標(biāo)簽、微波標(biāo)簽；按使用范圍分為遠(yuǎn)程標(biāo)簽、近程標(biāo)簽、超近程標(biāo)簽;按可讀寫分為只讀標(biāo)簽、讀寫標(biāo)簽;按載碼體分為有源標(biāo)簽、無源標(biāo)簽;按外形分為識別頭式Tag、標(biāo)簽式Label(與條碼類似)、PCB式(可做在物體內(nèi)部)。
RFID在公交線路上的應(yīng)用嘗試
由于城市公共交通與小汽車相比，具有客運(yùn)量大、相對投資少、占有資源少、效率高、污染相對較少、人均占用道路少等優(yōu)點(diǎn)。因此，發(fā)展公共交通是改善城市交通的優(yōu)先原則。如何大力發(fā)展公共交通，現(xiàn)已成為擺在各城市主管領(lǐng)導(dǎo)及交通管理部門面前的重要課題，許多大中城市都在陸續(xù)申請建立城市智能交通示范基地。RFID的應(yīng)用可有效實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、智能化的城市公交管理，提高公共交通運(yùn)營管理效率和社會服務(wù)水平。
1.1 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)功能
RFID應(yīng)用在公交管理系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)的功能和特性有以下幾個(gè)方面:不停車遠(yuǎn)距離自動(dòng)識別，實(shí)時(shí)定點(diǎn)采集公交車輛進(jìn)出站和通過站臺的時(shí)間，確定公交車輛所處位置;調(diào)度中心LED 顯示牌和站臺顯示牌可以分別顯示公交車在某站臺或站臺之間的在線運(yùn)行動(dòng)態(tài)信息（包括車輛所處的位置、載客的擁擠程度、空車、正常信息提示），便于靈活調(diào)度車輛和方便乘客候車;便于稽查公交車輛是否按規(guī)定的線路運(yùn)行，提高車輛到達(dá)站臺的準(zhǔn)時(shí)性;便于對車輛的調(diào)度、流量統(tǒng)計(jì)、車輛考勤、任務(wù)考核、路單報(bào)表生成，以及維修保養(yǎng)期提示、車輛維修記錄、審驗(yàn)記錄等方面的自動(dòng)化管理。
1.2 系統(tǒng)組成
(1) 標(biāo)簽技術(shù)指標(biāo)
我們的試驗(yàn)網(wǎng)擬使用低端頻率433 MHz ± 2 MHz。因?yàn)闊o源標(biāo)簽在高頻UHF頻段的作用距離通常只有3～10m，達(dá)不到借助移動(dòng)或聯(lián)通GSM網(wǎng)GPRS方式傳輸信息數(shù)據(jù)的要求，而正在規(guī)劃的有可能用于RFID的更高頻段的系統(tǒng)一般均采用有源標(biāo)簽。所以考慮到傳輸距離、傳輸速度和芯片內(nèi)存等方面的要求，采用Laudis系列有源讀寫標(biāo)簽,即 sequorauto 擋風(fēng)玻璃標(biāo)簽。其讀寫距離可以達(dá)到150m，傳輸速度可達(dá)300公里/小時(shí)以上，輸出功率300 微瓦，傳輸和操作溫度為-40～140度，濕度為5%～9%（非冰固環(huán)境，定制包裝能適應(yīng)惡劣環(huán)境），尺寸3.4×2.1×0.2 英寸，重量0.53盎司。載碼體的存儲容量為32KB，也就是說在可讀寫載碼體中可以存儲數(shù)頁文本。
(2) 識讀器技術(shù)指標(biāo)
Laudis系列SequorAuto 讀寫器，使用12V～14.5V電壓/30ma，尺寸3.3×1.6×0.7英寸，輸入輸出使用2個(gè)RJ45插槽，重量小于20kg。
(3) Laudis系列SequorAuto 天線
功率20W，天線增益15dB，天線類型屬數(shù)據(jù)庫平面索引面版，定向天線，尺寸14.5×15×67 英寸，重量1.6盎司，可墻壁安裝，通過同軸電纜與識讀器相連。
(4) 工作原理
在系統(tǒng)工作過程中，識讀器首先通過天線發(fā)送加密數(shù)據(jù)載波信號到標(biāo)簽，射頻標(biāo)簽卡的發(fā)射天線工作區(qū)域被激活，同時(shí)將加密的載有目標(biāo)識別碼的高頻加密載波信號采用某種調(diào)制方式經(jīng)卡內(nèi)高頻發(fā)射模塊發(fā)射出去，接收天線接收到射頻卡發(fā)來的載波信號，經(jīng)識讀器接收處理后，提取出目標(biāo)識別碼送至計(jì)算機(jī)，完成預(yù)設(shè)的系統(tǒng)功能和自動(dòng)識別，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的自動(dòng)化管理。
在這種系統(tǒng)中，射頻標(biāo)簽可安裝在汽車內(nèi)部的儀表盤上，在一級公路上可以在不減速、不停車的情況下使用。該系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸速率可以達(dá)到300kbit/s，標(biāo)簽移動(dòng)速度(車速)可以達(dá)到300公里/小時(shí)。識讀器直接安裝在各個(gè)站臺或交通流量大的路口，并通過移動(dòng)GSM網(wǎng)用GPRS方式或短信通信方式傳輸?shù)焦恍畔⒅行摹楸苊舛噍v公交車同時(shí)經(jīng)過站臺附近或路口時(shí)可能形成的徑向干擾，造成相移，影響天線對信號的接收，在部分流量大的站臺和地點(diǎn)，可考慮將天線埋地。
RFID的應(yīng)用前景
RFID技術(shù)能夠被廣泛應(yīng)用在民用領(lǐng)域得益于兩個(gè)推動(dòng)力量:第一個(gè)就是芯片制造成本被大幅度降低，從起初的幾十美元降低到幾個(gè)美分，使得RFID電子標(biāo)簽可以為超市的管理者接受；第二個(gè)就是用戶對RFID技術(shù)的廣泛接受，歐洲兩個(gè)最大的超市麥德龍 ( Metro ) 、沃爾瑪 ( Wal－Mart ) 相繼開始要求其供應(yīng)商在所有的貨箱和托盤上安裝 RFID 標(biāo)簽。 RFID 正在成為零售、物流業(yè)炙手可熱的主流技術(shù)趨勢。對 RFID 進(jìn)行的一系列市場調(diào)查表明， RFID 的市場價(jià)值十分可觀。換句話說，RFID的驅(qū)動(dòng)力量是市場。
RFID的應(yīng)用相當(dāng)廣泛，最常見的應(yīng)用為:人員出入門禁監(jiān)控、管制及上下班人事管理;可回收資產(chǎn)管理;航空運(yùn)輸?shù)男欣钭R別、物流運(yùn)輸?shù)呢浳锕芾?/FONT>;工廠的物料清點(diǎn)、物料控制系統(tǒng);垃圾回收處理、廢棄物管控系統(tǒng);醫(yī)院的病歷系統(tǒng)、危險(xiǎn)或管制之生化物品管理;高速公路的收費(fèi)系統(tǒng);超市、圖書館或書店的防盜管理;畜牧動(dòng)物管理、寵物識別、野生動(dòng)物生態(tài)的追蹤;汽車、家電、電子業(yè)的組裝生產(chǎn);聯(lián)合多種用途的智能型儲值卡、紅利積點(diǎn)卡等聯(lián)合票證管理;壓力氣瓶在線系統(tǒng)等。
據(jù)權(quán)威咨詢機(jī)構(gòu)研究報(bào)告稱，到2008年，全球每年將使用200億個(gè)RFID標(biāo)簽，2010年全球RFID市場將達(dá)3000億美元，零售業(yè)將不可避免地要全面采用RFID。目前歐美發(fā)達(dá)國家RFID市場的迅速發(fā)展，表明了RFID市場的廣闊前景，這對中國RFID市場的形成和發(fā)展將起到示范作用。
