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基于RFID的不停车车辆门禁管理系统设计

作者:李元忠,马勇,杨旭东 来源:中国一卡通网 2011-05-23 11:52:19

摘要:利用具备RFID 的车卡和综合化读写控制设备,使系统的读卡距离达到7 米以上,而且成本大大低于类似的系统,车辆进出小区不须停车,就能完成对其的信息采集和管理,从而决定对它自动放行或是拦截。该系统已在多项工程中应用,证明其性能稳定可靠,适合大规模推广应用。

关键词:RFID门禁[1篇]  不停车[22篇]  车辆[24篇]  门禁[97篇]  

    1 概述

    发达国家人们出行,以车代步,私车为主。美国可谓“汽车轮上的国家”,家家有车,一人多车[1]。有人推测,大中城市年收入在5 万元以上的家庭,通过“按揭”,就可拥有私车私房。随着经济的发展,这种家庭(特别是年青的家庭)一定会越来越多。人们追求:“居要理想,行要轻快;驾车进出,闸门自开”。为了提升中高档住宅小区及业主的形象,促进房地产的销售;为了提高对进出住宅小区车辆管理的智能化、信息化和自动化水平,为住户及车主提供高效、安全的门禁服务,聪明的小区开发商们,在建理想的小区的同时,一定会配备不停车的门禁。不停车的门禁系统采用了世界先进的射频识别(RFID:Radio Frequency Identification)技术,利用具备RFID 的车卡和综合化读写控制设备,使系统的读卡距离达到7 米以上,而且成本大大低于类似的系统,车辆进出小区不须停车,就能完成对其的信息采集和管理,从而决定对它自动放行或是拦截。该系统已在多项工程中应用,证明其性能稳定可靠,适合大规模推广应用。

    该系统具有如下功能:
    a)门禁值班人员,采用口令(密码)登录本系统,建立与后台管理系统的连接;
    b)自动、实时地采集进出住宅小区门禁的载有车卡的车辆信息,包括车卡的识别地址(ID)号和车牌号,车辆无须停车;
    c)自动实时地向后台管理系统传送车辆的车牌号、ID 号、车辆通过的车道号和通过时间等信息;
    d)自动实时地接收后台管理系统送出的车辆认证信息;
    e)能对载有车卡的合法车辆自动放行,该车辆不须停车;
    f)自动、实时地拦截违规、违例车辆,并通过语音提示报警;
    g)自动、实时地记录、存储车辆通过信息;
    h)能查询、打印通过车辆的有关信息。

    目前不少住宅小区采用 IC(Integrated Circuit)卡及其读写器组成车辆门禁管理系统,它的价格低廉,但是由于IC卡的读卡距离小,不超过0.1 米,车辆必须停车,以刷卡方式完成对车辆信息的采集。此方式不适合在中高档小区应用。而RFID 门禁管理系统,采用最新RFID 芯片和RFID PC 卡,研制出的车卡和读写控制器,读卡距离大于7 米,车辆不用停车,就能完成对它的信息采集和管理,系统的性价比大大提高,小区及用户的形象明显提升,它才是中高档小区门禁的首选。

    2 系统的组成和工作原理[2,3]

    本系统由车卡和路边设备组成。车卡(或称车辆识别卡)安装在车辆前档风玻璃内侧或仪表盘的卡架上或嵌在车牌上;路边设备包括天线、读写控制器(含显示器、RFID PC 卡、声卡、音响、车道线圈、线圈检测器、I/O 卡和外部设备控制接线盒)电源和外部设备(如电动栏杆、音箱和通行灯),如图1 所示。车主在向车管所登记或进行年检时,车辆的相关信息(如车牌号、车型、车身颜色、车架号、发动机号、车主姓名、购置日期、年检日期、联系电话、有无违章、违法记录、是否年检等等)将存入车管中心计算机数据库,并写在车主的行驶证上。

    车主购置车卡时,车卡管理者根据行驶证的信息,通过写卡设备将车辆的部份信息(如车辆的车牌号、车型等)写入车卡中,并随同车卡的ID 号、车主姓名、车身颜色等信息存入后台管理计算机数据库。这些信息被称为“静态数数据信息”,其中车卡的ID 号由厂商在出厂前锁定,不能更改,ID 号全世界唯一,没有同号。

    当载有车卡的车辆通过门禁系统所在车道,并压在线圈1 时,读写控制器中的车辆检测器检测到车辆通过信息,并启动RFID PC 卡,通过微波天线向车卡发出“询问信号”;车卡收到询问信号同时从中得到能源供给,即将车卡中存储的ID 号和车牌号调制在接收到的信号上,回传给读写控制器,此信号称为“应答信号”;读写控制器通过天线收到车卡的应答信号后,解调出ID 号和车牌号,叠加上车辆通过的车道号、通过时间、序号(作为车辆记数)等,经网线传到管理计算机(或服务器)数据库,这些信息称为“动态数据信息”。系统利用采集到的ID 号和车牌号,查询后台管理计算机数据库中的静态数据信息,进行比较判断,再将查询处理结果及指令,通过网线回传给读写控制器,并在其显示器上显示。如果是载有车卡的合法车辆,系统将发出自动放行指令,开启栏杆,自动放行车辆;如为查控或无车卡车辆,系统发出自动拦截指令,栏杆闭合,语音提示报警,该车辆被拦截,待值班人员处理后,才能放行该车辆。车辆通过车道上的第2 线圈后,栏杆自动放下,同时第二线圈还起着防砸车的保护作用。

    a)车卡:车卡又称电子车牌或电子识别卡或电子标签,是车辆信息的载体。它采用 NIT 公司(NEOSOURCEINTEL-TECH LTD:新源现代智能科技有限公司)的微带集成和“一车一卡”防拆专利技术,安装在车辆前挡风玻璃内侧,存储有车辆的相关信息,如车牌号、ID 号、车型等,不需电池供电(它的能量由收到的微波询问信号产生) ,所以也被称为“无源卡”,使用寿命可长达十年以上,工作频率在902~928MHz 范围内。为了提高读卡速度和保护车主的“隐私”,在车卡中只写入车辆的车牌号。
    b)天线:本系统采用进口或国产定向线极化天线,其增益大于 9.5dbd,波束宽度为68°(水平面)和26°(垂直面),工作频率为902~928MHz。
    c)读写控制器:读写控制器由读写器(或称收发器)和工业控制计算机组成。读写器包括发射单元、接受单元、信号处理控制单元及电源等,其工作频率为902~928MHz,具有跳频抗干扰能力,发射功率为0.7W(峰值),接收灵敏度为-98dbmw。工业控制计算机由工业级计算机和控制单元组成,它既具有计算机信号处理的功能,又具有控制外部设备的功能。
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