基于UHF頻段RFID技術的虹橋機場出租車管理系統

無源RFID超高頻電子標簽具有傳輸速率快、防沖撞、大批量讀取、運動過程讀取、價格低等諸多優(yōu)勢，所以，被業(yè)界認為是RFID最具發(fā)展?jié)摿Φ姆较?。借助RFID中國網“無源超高頻電子標簽（860-960MHZ）大型品牌導購指南及光盤電子書活動”之際，我們邀約并編輯了此篇無源超高頻典型應用案例專稿，供業(yè)界分享。

案例名稱：基于UHF頻段RFID技術的虹橋機場出租車管理系統實施時間：2008年3月—2009年7月典型用戶：城市交通運輸管理處、城市交通行政執(zhí)法總隊及各大隊、出租汽車公司應用案例技術頻段范圍：840.5MHz—844.5MHz

應用案例主要特點介紹：1、實現營運車輛電子證件的遠距離不停車識別，改變近距離人眼識別營運車輛電子證件或近距離機讀電子證件的模式，能在車輛的正常運行中實現對車輛的管理和服務；2、把UHF頻段RFID技術與VID技術相結合遠距離動態(tài)情況下識別克隆出租車；3、車輛營運證和駕駛員從業(yè)資格證的兩證實現行駛過程中的關系判斷查驗，可以實現對汽車身份和駕駛員身份特征信息的精確識別和判定、防止營運車輛駕駛員無證駕駛、實現出租車主動防盜。

問題解決及關鍵技術突破：1、兩證（營運證、從業(yè)資格證，以下簡稱兩證）唯一性要求以及營運證與被標識車輛的唯一對應關系建立；2、集成技術和單元技術在實際道路環(huán)境中的可靠性保證，要在實際道路環(huán)境中讀卡距離最遠可以達到25m以上，讀取成功率達到99.97%；3、基站與電子標簽后期維護工作小，即要求基站運行可靠、用于海量終端的電子標簽壽命為5~10年，可滿足大規(guī)模推廣。

4、要求執(zhí)法中發(fā)現違規(guī)駕駛車輛和主動防止營運車輛被盜，因此需要在兩證之間實現固定配對和彈性配對，并可在實際道路進行查驗；

5、查驗基站能夠獲取車輛通行照片，并進行圖像矢量抽象化，做到讀取的電子證件信息與抓拍的通行照片在時空上的唯一匹配關系，同時用圖像處理算法獲取真實車輛的物理牌照，并與兩證信息進行比對，從而自動判別出克隆車輛；

自主知識產權介紹：一、系統基于具有自主知識產權的“汽車數字化標準信源系統”。

1、系統定義“汽車數字化標準信源”全稱為“汽車身份特征信息和管理基礎信息的數字化的標準信源”，它具有汽車“電子身份證”的功能，因此俗稱：“電子車牌”。它由物理結構和信息結構兩部分組成：“汽車數字化標準信源”的物理結構是一個基于RFID技術的、工作于UHF頻段（840MHz～845MHz，920MHz～925MHz）的無源陶基型汽車專用電子標簽。

圖：“汽車數字化標準信源”物理結構圖“汽車數字化標準信源”的信息結構根據對車輛管理和服務的需求進行細分定義和規(guī)劃，不僅可實現公安對車輛管理和服務的需求，還可實現面向交通、城建、保險、稅務、環(huán)保、海量車主和駕駛員的社會化服務。

圖：“汽車數字化標準信源”信息結構圖（第一層）

“汽車數字化標準信源系統”是一個建立在“汽車數字化標準信源”基礎上的涉車涉駕數字化信息技術服務系統。

2、系統結構“汽車數字化標準信源系統”由“信源層”、“基站集群層”、“信息傳輸網絡層”、“運行管控服務層”四層結構組成

圖：“汽車數字化標準信源系統”結構

1）信源層—將車和司機通過專用電子標簽標識綁定，使車和司機抽象為可感知的數字信息。

2）基站集群層—通過信息傳感設備可對已經標識的車和司機進行識別和感知3）信息傳輸網絡層—通過網絡傳輸和數字信息映射，將虛擬抽象的數字信息傳播給特定受眾。

4）運行管控服務層—根據得到的數字信息進行處理和后續(xù)操作，最終實現對車和司機的管理和服務。

3、系統工作原理汽車數字化標準信源系統以車輛自動識別與認證服務為基礎，以解決“車輛身份自動識別認證”為核心，提供了“開放性區(qū)域道路交通環(huán)境”涉車涉駕安全監(jiān)管的技術平臺。

系統工作原理大致包括以下四個步驟：1）發(fā)卡和裝卡：通過安裝適應不同車型的汽車數字化標準信源，形成信源和車輛唯一對應，發(fā)放駕駛員卡并完成車駕的動態(tài)配對。形成的車、駕身份信息與車卡、司機卡的關聯。

2）信息采集和獲取：當車輛/駕駛員經過各類采集基站和查驗基站時，通過基站可獲取車卡/司機卡信息并結合基站點位置、當前事件感知判斷形成涉車/涉駕信息資源（車/駕身份信息、路網運行時空信息和事件信息三種信息的融合）。

3）信息傳輸：將涉車/涉駕信息資源通過信息傳輸網絡層傳輸給預定的信息接收者。

4）管理和服務：信息接收者根據得到的數字信息進行自動處理和人工后續(xù)操作，最終實現對車和司機的管理和服務。

二、專用多機制固定式、手持式、車載式查驗基站；三、專用軟件一套；四、地方標準草案一《上海市出租汽車長距離電子營運證固定基站通信接口規(guī)范》；五、地方標準草案二《上海市出租汽車長距離電子營運證應用測試規(guī)范》。

應用成效：上海虹橋機場出租車電子營運證示范基地基站采用RFID技術與圖像牌照識別技術相結合的多機制識別技術，于2009年6月份建成，7月份完成上海大眾出租公司100張駕駛員從業(yè)資格證的和50張出租車營運資格證的發(fā)放與安裝，并實現向上海城市交通運輸管理處數據管理平臺實時傳輸查驗數據；2009年11月份委托電信科學技術第一研究所完成第三方基站電磁場影響范圍測試與對機場無線電通訊干擾測試。

該系統可以實現24小時無人值守，自動打擊克隆車和出租車行政執(zhí)法功能。截至2009年10月13日，共實現查驗車輛79萬輛次，其中查驗到裝有電子運營證副證的大眾出租車共2213車次，識讀到全部裝卡車輛50輛。2009年10月份在上海城市交通運輸管理處等組織的對出租汽車6種克隆情況實時打擊演示中獲得成功。