1. 引言

　　1.1 文檔建設(shè)說明

　　此方案目的是讓集成商、工程商及使用方了解物聯(lián)網(wǎng)RFID技術(shù)在校訊通、家校通及校園安全管理領(lǐng)域的設(shè)計理念、原則、整體規(guī)劃及如何發(fā)揮其巨大作用的并詳細(xì)闡述相關(guān)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備工作原理、安裝位置等信息，以便集成商、工程商、使用方正確認(rèn)識物聯(lián)網(wǎng)在智能交通領(lǐng)域帶來的革命性變革，樹立物聯(lián)網(wǎng)在校園安全管理領(lǐng)域正確的認(rèn)識。　　

　　1.2 術(shù)語與縮寫解釋

　　RFID\射頻識別 一種通信技術(shù)，可通過無線電訊號識別特定目標(biāo)并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù)，而無需識別系統(tǒng)與特定目標(biāo)之間建立機械或光學(xué)接觸

　　RFID有源射頻卡 由嵌入式處理器及其軟件、卡內(nèi)發(fā)射和接收天線、收發(fā)電路和高能電池組成，特殊編號預(yù)存儲于微控制器中，并間斷發(fā)射唯一的加密識別碼無線電信號?？▋?nèi)高能電池為有源卡正常工作提供能量，卡內(nèi)電池可更換。

　　定向讀寫器/工業(yè)級全向讀寫器 由信息采集、處理、信息傳輸、嵌入式軟件組成，其主要功能是完成對車輛識別編碼輸出信號的實時采集、處理。

　　低頻激活器 125KHZ低頻信號發(fā)射裝置，用于發(fā)射125KHZ的低頻信號，來激活、觸發(fā)、喚醒工作于2.4GHZ頻率的電子標(biāo)簽，讓電子標(biāo)簽發(fā)出信號。

　　車輛感應(yīng)器 應(yīng)用于檢測車輛，自行車等金屬物，適用于停車場，公路車輛收費站以及信號燈控制系統(tǒng)等。采用了最先進的微處理器技術(shù)，可以滿足各種使用環(huán)境下的應(yīng)用。當(dāng)金屬物通過埋設(shè)在路面下的線圈時，由于金屬導(dǎo)體會改變線圈的電感量，車輛感應(yīng)器就是通過探測線圈電感量的變化來探測到金屬物。

　　2. 項目背景

　　2.1 現(xiàn)狀分析

　　隨著人民生活水平的日益提高，汽車的總擁有量也開始迅猛增長。如何對單位內(nèi)部車輛的進出進行高效優(yōu)質(zhì)的智能化管理，越來越成為各行政部門及企事業(yè)單位所重視。基于Active RFID 的遠距離車輛門禁系統(tǒng)處于市場前沿，技術(shù)含量高，通過對遠距離快速移動目標(biāo)進行非接觸式信息采集處理，實現(xiàn)對進出車輛的快速自動識別和自動管理，是傳統(tǒng)管理方式的最佳升級選擇?？傮w來說，該系統(tǒng)將從以下幾個方面為用戶顯著改善服務(wù)質(zhì)量，提高服務(wù)水平：

　　1、樹立全新的物業(yè)管理形象。現(xiàn)代化的高科技產(chǎn)品的使用，一定會使企業(yè)的物業(yè)管理形象和知名度得到很大的提高。采用智能停車場管理系統(tǒng)，無論從產(chǎn)品的造型方面，還是自動管理所帶來的先進性和科學(xué)性，都將會給物業(yè)管理樹立起良好的形象，使企業(yè)成為科學(xué)管理的楷模。

　　2、嚴(yán)格的收費管理。對于目前的人工現(xiàn)金收費方式，一方面勞動強度大，效率低，另外一個主要的弊端就是財務(wù)上存在很大的漏洞易造成現(xiàn)金流失。使用射頻智能停車場管理系統(tǒng)之后，所有車輛的收費都是經(jīng)過電腦確認(rèn)和統(tǒng)計，杜絕了失誤和作弊，保障了車場投資者的權(quán)益。

　　3、增強了安全管理。一卡一車，資料存檔，保證停車場停放車輛的安全。人工發(fā)卡、收卡，難免有疏漏的時候，因為沒有隨時記錄可查，丟車或謊報丟車的現(xiàn)象時有發(fā)生，給停車場帶來諸多麻煩和經(jīng)濟損失。采用智能停車場管理系統(tǒng)之后，月租卡和儲值卡消費者均在電腦中記錄了相應(yīng)的資料，卡片丟失后可及時補辦。

　　4、防偽性能好。因為射頻識別卡的保密性極高，它的加密功能一般電腦花上十年的時間也解不了，所以不容易偽造。

　　5、耐用可靠，操作過程全自動化。本系統(tǒng)采用的有源射頻識別卡，免維護，使用壽命長，全密封，免接觸，防塵防水，無需人為開啟閘門，系統(tǒng)自動讀卡、驗卡，打開閘門，既節(jié)約人力又節(jié)省時間。

　　本系統(tǒng)同時也解決了各單位所面臨的車輛管理問題，既可應(yīng)用于內(nèi)部車輛進出單位大門的跟蹤控制管理，也可應(yīng)用于內(nèi)部停車場的全自動、無人值守管理，對公交公司停車場、軍隊車輛出入大門、學(xué)校大門、電力公司大門等場合尤其適用。

　　2.2 設(shè)計依據(jù)

　　《建筑智能化系統(tǒng)工程設(shè)計管理暫行規(guī)定》建設(shè)部1997

　　《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》(JGJ/T16-92)建設(shè)部

　　《智能建筑設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》(DBJ08-4-95)上海市建委1996

　　《建筑和建筑群綜合布線工程設(shè)計規(guī)范》中國工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會1997

　　《建筑和建筑群綜合布線工程施工及驗收規(guī)范》中國工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會1997

　　《大樓通信綜合布線系統(tǒng)》(UD/T926)郵電部1997

　　《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》國家計委1988

　　2.3 建設(shè)目標(biāo)和原則

　　1、目標(biāo)

　　車輛保管的安全性功能;

　　經(jīng)濟合理的運營成本;

　　方便快速的通行方式，更好的服務(wù)業(yè)主;

　　提升小區(qū)的檔次;

　　2、原則

　　先進成熟的技術(shù)和設(shè)備，保證系統(tǒng)運作安全、可靠與穩(wěn)定;

　　完善的管理系統(tǒng)，最大限度防止車輛丟失，更好的方便業(yè)主;

　　合理布局，提高系統(tǒng)的服務(wù)質(zhì)量，縮短服務(wù)時間，增加車輛通行效率;

　　實用性、實時性、完整性原則;

　　可擴展性及易維護性原則;

　　3、管理體制

　　管理體制總的思想是現(xiàn)場無人看管，完全智能化，管理人員可以在車場環(huán)境外的任意固定地點對于車場執(zhí)行完全控制權(quán)，完成各種統(tǒng)計、監(jiān)視、報警、引導(dǎo)等功能，大大降低了管理人員的勞動量，并可以為業(yè)主提供一種全新的現(xiàn)代化氣息。

　　3. 系統(tǒng)總體建設(shè)規(guī)劃

　　3.1 系統(tǒng)工作原理

　　標(biāo)簽放在車內(nèi)，車開到單位大門的附近時，標(biāo)簽會被低頻激活器的地感線發(fā)出的125K信號激活。

　　激活后，此時標(biāo)簽的2.4G信號為工作狀態(tài)，發(fā)出2.4G信號(ID號)。在旁邊的遠距離全向讀寫器接收到標(biāo)簽的2.4G信號(ID號)后，會讓2.4G遠距離全向讀寫器設(shè)備里的繼電器工作，給出一個開關(guān)量信號給開門的控制板，控制板接收到2.4G遠距離全向讀寫器設(shè)備給的開關(guān)量信號后，會主動給開門電機送出電壓，此時開門電機工作把進出單位大門打開。

　　車輛開離單位大門離開125K低頻激活區(qū)域后，2.4G電子標(biāo)簽的2.4G信號停止工作，2.4G遠距離全向讀寫器讀不到2.4G電子標(biāo)簽后，2.4G遠距離讀寫器里的繼電器會停止給控制板送出開關(guān)量信號，此時開門控制板就會停止給單位大門電機送入開門電壓，開門控制板會自動給出一個關(guān)門電壓，單位大門就會自動閉關(guān)。

　　3.2 系統(tǒng)拓樸結(jié)構(gòu)

　　車輛進出管理系統(tǒng)可以采用各種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，服務(wù)器與管理工作站為局域網(wǎng)(LAN)形式聯(lián)接，計算機對下位機以RS485總線型聯(lián)接;簡潔，投入使用快，系統(tǒng)穩(wěn)定性好。投資回報率最高。其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)方框圖如下所示：

　　3.3 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

　　效果圖

　　示意圖

　　【注：】

　　對于出入口控制系統(tǒng)而言，服務(wù)器擔(dān)負(fù)著整個系統(tǒng)的重要任務(wù)，數(shù)據(jù)的迅速存取是值得關(guān)心的問題，但數(shù)據(jù)的安全更不容忽視，一旦硬盤出現(xiàn)故障或因操作不當(dāng)造成數(shù)據(jù)丟失或損壞，會對整個系統(tǒng)企業(yè)將對系統(tǒng)造成巨大的影響。由此可見，服務(wù)器它所存儲的數(shù)據(jù)價值遠遠超過了機器本身的價值，SQL服務(wù)器選型不可忽視。出入口在一起的車輛管理系統(tǒng)只須一臺電腦管理即可，如出入口分開且臨時車較多的情況下最好每一個口放置一臺電腦，并有保安人員值崗。以便處理突發(fā)事件的發(fā)生。

　　一級網(wǎng)絡(luò)為RS485總線制分布，主要為各出入口控制機提供通訊，讀卡數(shù)據(jù)的采取;二級網(wǎng)絡(luò)為LAN以太網(wǎng)星形聯(lián)接，計算機與計算機的通訊及數(shù)據(jù)的存貯，SQL服務(wù)器擔(dān)負(fù)著數(shù)據(jù)查詢及處理，及網(wǎng)絡(luò)資源的分配，及各工作站的權(quán)限分級審查。

　　3.4 系統(tǒng)產(chǎn)品使用及安裝原理

　　1、電子標(biāo)簽安裝位置

　　電子標(biāo)簽放置在車內(nèi);

　　電子標(biāo)簽在車輛管理系統(tǒng)中的應(yīng)用是將標(biāo)簽安裝在汽車駕駛艙的前擋風(fēng)玻璃上，如圖3所示。

　　電子標(biāo)簽的最佳位置：如果讀卡器安裝在前進方向路的左邊(司機邊)，那么標(biāo)簽也應(yīng)安裝在汽車擋風(fēng)玻璃的左邊(A、E位)。如果讀卡器在前進方向路的右邊(付駕駛邊)，那么標(biāo)簽也應(yīng)貼在汽車擋風(fēng)玻璃的右邊(C、D位)。如果讀卡器在車道的正上方，則標(biāo)簽應(yīng)安裝在車內(nèi)后視鏡或汽車擋風(fēng)玻璃中心線附近位置(B、F位)。對于小型車(含普通面包車)，電子標(biāo)簽應(yīng)盡量安裝在前擋風(fēng)玻璃的上方(A、B、C位)。對于大型車(大卡車或大客車等)，電子標(biāo)簽應(yīng)適當(dāng)往前擋風(fēng)玻璃下方(D、E、F位)方向安裝，一般是以不遮擋駕駛員的視線為原則。

　　2、遠距離2.4G全向讀寫器安裝在進出門的兩邊任意一邊;

　　3、125K低頻激活器安裝在進出門的兩邊任意一邊，地感線安裝在進出門的中間或里外各裝一個方圈(兩種安裝方式如下圖A、B)。

　　125K地感線安裝A

　　4. 硬件介紹

　　4.1 半有源RFID遠距離讀寫器

　　RW-R 801工業(yè)級全向讀寫器

　　RW-R800型發(fā)卡器

　　產(chǎn)品技術(shù)特性

　　識別距離 ： 0 ～ 20cm

　　識別速度 ： 300 毫秒

　　識別能力 ： 同時識別單張或多張標(biāo)簽

　　識別角度 ： 集中于讀卡區(qū)域正上方

　　工作頻段 ： 2.4 GHz ～ 2.483 GHz

　　功耗標(biāo)準(zhǔn) ： 工作功率為毫瓦級

　　通信機制 ： 基于 HDLC 時分多址和同步通信機制

　　抗干擾性 ： 頻道隔離技術(shù)，多個設(shè)備互不干擾

　　安 全 性 ： 加密計算與安全認(rèn)證，防止鏈路偵測

　　封裝特性 ： 正面ABS工程塑料，背部鋁合金腔體

　　可 靠 性 ： 防雷防水防沖擊，滿足工業(yè)環(huán)境要求

　　接口標(biāo)準(zhǔn) ： RS232、各種開發(fā)用軟件接口

　　電源標(biāo)準(zhǔn) ： DC 9～12V 500～800mA

　　外形尺寸 ： 148×175×34mm

　　重 量 ： 480g

　　4.2 半有源RFID電子標(biāo)簽

　　(正面) (背面)

　　RW-T 700雙頻按鈕電子標(biāo)簽

　　產(chǎn)品技術(shù)特性

　　識別距離 ： 0 ～ 100米可調(diào)

　　識別速度 ： 200 公里 / 小時

　　識別能力 ： 具備200張/秒的防沖突性能

　　識別方式 ： 全向識別

　　固定增益 ： 0～3級可按需選定

　　工作頻段 ： 2.4 GHz ～ 2.483GHz

　　功耗標(biāo)準(zhǔn) ： 平均工作功率為微瓦級

　　使用壽命 ： 單電池2～3年，到期提示更換電池

　　電壓檢測 ： 電壓低于預(yù)設(shè)值時無線及LED提示

　　通訊速率 ： 250K、1M、2M b/s三種可選

　　通信機制 ： 基于 HDLC 時分多址和同步通信機制

　　抗干擾性 ： 頻道隔離技術(shù)，多個設(shè)備互不干擾

　　安 全 性 ： 加密計算與安全認(rèn)證，防止鏈路偵測

　　封裝特性 ： PC材質(zhì)，抗高強度跌落與振動

　　環(huán)境特性 ： 工作溫度-40℃ ～85℃

　　工作濕度<95%

　　防 拆 性 ： 按要求可提供防拆(報警)功能

　　可 靠 性 ： 防水防沖擊，滿足工業(yè)環(huán)境要求

　　尺 寸 ： 86×54×3.8 mm

　　外 形 ： 方卡型等，可按要求定做

　　安裝方式 ： 雙面膠粘貼或掛扣

　　4.3 半有源RFID低頻激活器

　　RW-R750/020(門禁式/周界式)激活器

　　產(chǎn)品技術(shù)特性

　　激活范圍 ： 0 ～ 3.5米半徑

　　激活速度 ： 最大100 公里 / 小時

　　激活能力 ： 同時激活300張以上的標(biāo)簽

　　激活角度 ： 全向

　　極化方式 ： 雙極化或者垂直極化

　　工作頻段 ： 125K Hz

　　抗干擾性 ： 采用碼分多址技術(shù)，多設(shè)備互不干擾

　　穿透能力 ： 低頻波長較長，可完全穿透人體和墻體

　　可 靠 性 ： 防水防沖擊，滿足工業(yè)環(huán)境要求

　　標(biāo)準(zhǔn)接口 ： TTL、RS485接口

　　電源標(biāo)準(zhǔn) ： DC 7.5～18V 1000～3000mA

　　外形尺寸 ： 85×55×45 mm(內(nèi)置或外接天線)

　　重 量 ： 200 g

　　工作溫度 ： -40～+85℃

　　安裝方式 ： 吸頂、掛壁或其他安裝方式