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RFID与ETC两种新兴技术 区别
文章来源:    发布时间:2019-09-18 10:20    点击:

RFID作为一种新的技术,是无线电技术与雷达技术的结合。1948年,哈里·斯托克曼发表的利用反射功率的通信奠定了射频识别RFID的理论基础。奠定RFID基础的技术在第二次世界大战中得到发展。当时为了鉴别飞机,又称为敌友识别技术,该技术的后续版本至今仍在飞机识别中使用。

一个典型的RFID系统包括电子标签、读写器(含天线)和应用系统三个主要组成部分。电子标签是射频识别系统的数据载体,它由标签天线和标签专用芯片组成,能接收读写器的电磁场调制信号并返回响应信号,实现对标签识别码和内存数据的读出或写入操作。读写器用于接收主机端命令,并将存储在感应器中的数据以有线或无线的方式传回主机,它内含控制器和天线,如果读取距离较长,则天线会单独存在。应用系统是指用户原有的MIS系统。与RFID系统交互的应用系统的终端计算机,传递着应用系统发出的工作指令,并通过中间件控制电子标签和读写器之间的协调工作,处理RFID系统采集的所有数据,并进行运算、存储及数据传输。

RFID系统工作原理为:当带有电子标签的物品进入读写器天线辐射范围时,接收读写器发出的无线射频信号。无源电子标签凭借感应电流所获得的能量发送出存储在标签芯片中的数据,有源电子标签则主动发送存储在标签芯片中的数据,读写器一般配备了一定功能的中间件,可以读取数据、解码并直接进行简单的数据处理,然后送至应用系统。应用系统根据逻辑运算判断电子标签的合法性,并针对不同的设定进行相应的处理和控制,由此实现RFID系统的基本功能。

按照工作频率的不同,RFID系统可分为低频读写器中高频读写器超高频读写器和微波读写器统。低频系统的工作频率一般在30KHz300KHz,其典型工作频率有125KHz133KHz。其基本特点是标签的成本较低,标签内保存的数据量较少,读写距离较短(10cm左右),标签外形多样,阅读天线方向性不强,主要应用于畜牧业和动物管理等。中高频系统的工作频率一般在3MHz30MHz,其典型工作频率有13.56MHz。其基本特点是标签和读写器的成本较低,标签内保存的数据量较大,读写距离较远(可达到1m以上),适应性强,外形一般为卡状,读写器和标签天线均有一定的方向性,主要应用于二代身份证系统和一卡通系统等。超高频和微波系统的工作频率一般在300MHz3GHz或者大于3GHz。其典型工作频率有433MHz915MHz2.45GHz5.8GHz。根据各频段电波特点可适用于不同场合。

ETC系统主要由车辆自动识别系统、中心管理系统和其他辅助设施组成。其中,车辆自动识别系统由OBURSU、环路感应器等组成。OBU(即电子标签)储存了车辆的相关信息,一般安装在车辆的前挡风玻璃上。RSU(即读写器)安装在收费站旁边。环路感应器安装在车道地面下。中心管理系统存储了大量已注册车辆和车主的信息。当车辆通过收费站口时,环路感应器感知车辆,RSU发出询问信号,OBU做出响应,并进行双向通信和数据交换,中心管理系统获取车辆识别信息后进行比较判断,根据不同情况来控制管理系统产生不同的操作,从而实现对行驶车辆的自动管理。

ETC系统以专用DSRC(专用短程通信)方式通过远距离(10m30m)、完善的加密通信机制(支持3DESRSA算法)、非接触方式(工作频段支持915MHz2.45GHz5.8GHz)来交换ETC信息,实现车辆在快速移动状态下的自动识别,从而实现对目标的自动化管理。

与以往的人工收费系统相比较,现行的ETC系统具有以下优点:第一,交通更流畅。驾驶者可以不用停车并直接通过ETC系统进行自动缴费,有效地提高了收费站的车辆通行能力,避免了收费站造成的交通堵塞,提高了公路利用率。第二,缴费方便透明。驾驶者通过ETC系统缴费意味着单位时间内通过的车辆数量会更多,从而加快了缴费速度,提高了缴费效率。第三,节能环保。ETC系统减少了车辆在收费站人工缴费的等待时间,降低了油耗,减少了汽车怠速时的尾气排放,从而达到了节约能源,保护环境的效果。

ETC系统的成熟应用,为今后的智能交通打下了坚实的基础,近期这项技术也被应用于城市中心区域的高峰期拥堵收费。

RFID技术作为一种新兴的自动识别技术。特别是微波射频技术,因其所具备无屏障读取和远距离穿透、快速扫描、高储存量、体积小、安全保密性好等优势而备受各界瞩目,从众多的自动识别技术中脱颖而出,在各领域应用非常广泛,在我国拥有巨大的发展潜力。借鉴高速公路电子不停车收费系统的成熟应用经验,用微波射频技术替代当前门禁系统中广泛使用的高频射频技术,同时将ETC技术应用到上述门禁系统中,以提高门禁系统的智能化和高效化水平。   

ETC技术在门禁系统中具有广阔的应用前景,比如在智能化停车场管理方面正逐步得到推广应用。但是,对于楼宇内部距离非常接近的多个门禁,由于红外感应范围的重叠,会同时触发多个微波读写器,导致对这些门禁均有权限的工作人员可以同时打开多个门禁的问题,需要进一步研究并加以解决。

 

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