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基于RFID的不停車車輛門禁管理系統(tǒng)設(shè)計
作者：李元忠，馬勇，楊旭東
來源：中國一卡通網(wǎng)
日期：2011-05-23 11:52:19
摘要：利用具備RFID 的車卡和綜合化讀寫控制設(shè)備，使系統(tǒng)的讀卡距離達(dá)到7 米以上，而且成本大大低于類似的系統(tǒng)，車輛進(jìn)出小區(qū)不須停車，就能完成對其的信息采集和管理,從而決定對它自動放行或是攔截。該系統(tǒng)已在多項工程中應(yīng)用，證明其性能穩(wěn)定可靠，適合大規(guī)模推廣應(yīng)用。
1 概述
發(fā)達(dá)國家人們出行，以車代步，私車為主。美國可謂“汽車輪上的國家”，家家有車，一人多車[1]。有人推測，大中城市年收入在5 萬元以上的家庭，通過“按揭”，就可擁有私車私房。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，這種家庭（特別是年青的家庭）一定會越來越多。人們追求：“居要理想，行要輕快；駕車進(jìn)出，閘門自開”。為了提升中高檔住宅小區(qū)及業(yè)主的形象，促進(jìn)房地產(chǎn)的銷售；為了提高對進(jìn)出住宅小區(qū)車輛管理的智能化、信息化和自動化水平，為住戶及車主提供高效、安全的門禁服務(wù)，聰明的小區(qū)開發(fā)商們，在建理想的小區(qū)的同時，一定會配備不停車的門禁。不停車的門禁系統(tǒng)采用了世界先進(jìn)的射頻識別（RFID：Radio Frequency Identification）技術(shù)，利用具備RFID 的車卡和綜合化讀寫控制設(shè)備，使系統(tǒng)的讀卡距離達(dá)到7 米以上，而且成本大大低于類似的系統(tǒng)，車輛進(jìn)出小區(qū)不須停車，就能完成對其的信息采集和管理,從而決定對它自動放行或是攔截。該系統(tǒng)已在多項工程中應(yīng)用，證明其性能穩(wěn)定可靠，適合大規(guī)模推廣應(yīng)用。
該系統(tǒng)具有如下功能：
a)門禁值班人員，采用口令（密碼）登錄本系統(tǒng)，建立與后臺管理系統(tǒng)的連接；
b)自動、實時地采集進(jìn)出住宅小區(qū)門禁的載有車卡的車輛信息，包括車卡的識別地址（ID）號和車牌號，車輛無須停車；
c)自動實時地向后臺管理系統(tǒng)傳送車輛的車牌號、ID 號、車輛通過的車道號和通過時間等信息；
d)自動實時地接收后臺管理系統(tǒng)送出的車輛認(rèn)證信息；
e)能對載有車卡的合法車輛自動放行，該車輛不須停車；
f)自動、實時地攔截違規(guī)、違例車輛，并通過語音提示報警；
g)自動、實時地記錄、存儲車輛通過信息；
h)能查詢、打印通過車輛的有關(guān)信息。
目前不少住宅小區(qū)采用 IC（Integrated Circuit）卡及其讀寫器組成車輛門禁管理系統(tǒng)，它的價格低廉，但是由于IC卡的讀卡距離小，不超過0.1 米，車輛必須停車，以刷卡方式完成對車輛信息的采集。此方式不適合在中高檔小區(qū)應(yīng)用。而RFID 門禁管理系統(tǒng)，采用最新RFID 芯片和RFID PC 卡，研制出的車卡和讀寫控制器，讀卡距離大于7 米，車輛不用停車，就能完成對它的信息采集和管理，系統(tǒng)的性價比大大提高，小區(qū)及用戶的形象明顯提升，它才是中高檔小區(qū)門禁的首選。
2 系統(tǒng)的組成和工作原理[2，3]
本系統(tǒng)由車卡和路邊設(shè)備組成。車卡（或稱車輛識別卡）安裝在車輛前檔風(fēng)玻璃內(nèi)側(cè)或儀表盤的卡架上或嵌在車牌上；路邊設(shè)備包括天線、讀寫控制器（含顯示器、RFID PC 卡、聲卡、音響、車道線圈、線圈檢測器、I/O 卡和外部設(shè)備控制接線盒）電源和外部設(shè)備（如電動欄桿、音箱和通行燈），如圖1 所示。車主在向車管所登記或進(jìn)行年檢時，車輛的相關(guān)信息（如車牌號、車型、車身顏色、車架號、發(fā)動機(jī)號、車主姓名、購置日期、年檢日期、聯(lián)系電話、有無違章、違法記錄、是否年檢等等）將存入車管中心計算機(jī)數(shù)據(jù)庫，并寫在車主的行駛證上。
當(dāng)載有車卡的車輛通過門禁系統(tǒng)所在車道，并壓在線圈1 時，讀寫控制器中的車輛檢測器檢測到車輛通過信息，并啟動RFID PC 卡，通過微波天線向車卡發(fā)出“詢問信號”；車卡收到詢問信號同時從中得到能源供給，即將車卡中存儲的ID 號和車牌號調(diào)制在接收到的信號上，回傳給讀寫控制器，此信號稱為“應(yīng)答信號”；讀寫控制器通過天線收到車卡的應(yīng)答信號后，解調(diào)出ID 號和車牌號，疊加上車輛通過的車道號、通過時間、序號（作為車輛記數(shù)）等，經(jīng)網(wǎng)線傳到管理計算機(jī)（或服務(wù)器）數(shù)據(jù)庫，這些信息稱為“動態(tài)數(shù)據(jù)信息”。系統(tǒng)利用采集到的ID 號和車牌號，查詢后臺管理計算機(jī)數(shù)據(jù)庫中的靜態(tài)數(shù)據(jù)信息，進(jìn)行比較判斷，再將查詢處理結(jié)果及指令，通過網(wǎng)線回傳給讀寫控制器，并在其顯示器上顯示。如果是載有車卡的合法車輛，系統(tǒng)將發(fā)出自動放行指令，開啟欄桿，自動放行車輛；如為查控或無車卡車輛，系統(tǒng)發(fā)出自動攔截指令，欄桿閉合，語音提示報警，該車輛被攔截，待值班人員處理后，才能放行該車輛。車輛通過車道上的第2 線圈后，欄桿自動放下，同時第二線圈還起著防砸車的保護(hù)作用。
a)車卡：車卡又稱電子車牌或電子識別卡或電子標(biāo)簽，是車輛信息的載體。它采用 NIT 公司（NEOSOURCEINTEL-TECH LTD：新源現(xiàn)代智能科技有限公司）的微帶集成和“一車一卡”防拆專利技術(shù)，安裝在車輛前擋風(fēng)玻璃內(nèi)側(cè)，存儲有車輛的相關(guān)信息，如車牌號、ID 號、車型等，不需電池供電(它的能量由收到的微波詢問信號產(chǎn)生) ，所以也被稱為“無源卡”，使用壽命可長達(dá)十年以上，工作頻率在902~928MHz 范圍內(nèi)。為了提高讀卡速度和保護(hù)車主的“隱私”，在車卡中只寫入車輛的車牌號。
b)天線：本系統(tǒng)采用進(jìn)口或國產(chǎn)定向線極化天線，其增益大于 9.5dbd，波束寬度為68°(水平面)和26°(垂直面），工作頻率為902~928MHz。
c)讀寫控制器：讀寫控制器由讀寫器（或稱收發(fā)器）和工業(yè)控制計算機(jī)組成。讀寫器包括發(fā)射單元、接受單元、信號處理控制單元及電源等，其工作頻率為902～928MHz，具有跳頻抗干擾能力，發(fā)射功率為0.7W（峰值），接收靈敏度為-98dbmw。工業(yè)控制計算機(jī)由工業(yè)級計算機(jī)和控制單元組成，它既具有計算機(jī)信號處理的功能，又具有控制外部設(shè)備的功能。
讀寫控制器是系統(tǒng)對車輛信息采集、交換、處理和控制的中心。它采用了跳頻抗干擾技術(shù)，按照專用短程無線通信（DSRC：Dedicated Short Range Communication）協(xié)議，采集車卡中存儲的車輛信息；通過網(wǎng)絡(luò)，按TCP/IP（Transmission Control Protocol/Interface Protocol）協(xié)議與后臺管理計算機(jī)相連，與其進(jìn)行數(shù)據(jù)信息交換，接收其控制指令；通過控制單元，按指令對外部設(shè)備（如欄桿、通信燈和語音提示等）進(jìn)行控制，決定對車輛的放行或攔截。
d)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)：系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)采用客戶機(jī)服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，支持TCP/IP 協(xié)議，按以太Ethemet 方式連接；系統(tǒng)與外部系統(tǒng)通過公用網(wǎng)絡(luò)（如Digital Data Network、Public Service Telephone Network、光纖網(wǎng)）或通信設(shè)備相連，同樣支持TCP/IP 協(xié)議。
為了信息保密，采取以下措施：
(1)上網(wǎng)查詢本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息，必須輸入本系統(tǒng)的授權(quán)密碼。
(2)信息顯示內(nèi)容分為三級：普通級——顯示車輛的車牌號；秘密級——顯示車輛的代號，不顯示車牌號；加密級——只顯示×××符號，不顯示車牌號。
e)系統(tǒng)軟件：系統(tǒng)軟件主要由讀寫模塊、顯示與統(tǒng)計模塊、通信模塊、控制模塊和數(shù)據(jù)存儲模塊組成。讀寫模塊負(fù)責(zé)系統(tǒng)與車卡之間的數(shù)據(jù)信息交換；顯示統(tǒng)計模塊負(fù)責(zé)車輛信息和相關(guān)外部設(shè)備的狀態(tài)顯示，統(tǒng)計通過車輛的數(shù)據(jù)（如車牌號、ID 號、通過時間、通過車道號等）；通信模塊負(fù)責(zé)系統(tǒng)與后臺管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換；控制模塊負(fù)責(zé)對外部設(shè)備的狀態(tài)檢測和控制；數(shù)據(jù)存儲模塊負(fù)責(zé)將車輛通過信息存入本地文本文件，以備查詢。軟件的處理流程見圖 2。
3.1 微帶二次集成技術(shù)和設(shè)備綜合設(shè)計技術(shù)
本系統(tǒng)的優(yōu)勢在于讀卡距離較遠(yuǎn)，實現(xiàn)了不停車門禁管理；為了占領(lǐng)門禁管理的市場，必須降低系統(tǒng)成本，采用RFID 微帶二次集成技術(shù)和設(shè)備綜合設(shè)計技術(shù)。
a)RFID 微帶二次集成技術(shù)：讀卡距離大于 7 米的無源微波車卡，是本系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，也是國內(nèi)領(lǐng)先水平的部件，它采用美國Amtech公司1999 年新開發(fā)的無源微波RFID 芯片，根據(jù)不同的基片，設(shè)計微帶天線，進(jìn)行二次集成，研制出高性能高可靠的車卡。該RFID 芯片包括微波收發(fā)電路、調(diào)制群調(diào)電路和存儲器。存儲器存儲容量為1024bit，其中96bit 由廠商在出廠前寫入了ID 號，并被鎖定，不能修改；其余928bit 為用戶開發(fā)區(qū)。該芯片封裝后的尺寸為3×5(mm)。該車卡不用電池供電，使用壽命超過十年。
b)設(shè)備綜合設(shè)計技術(shù)：利用美國 Amtech 公司開發(fā)中心RFID PC 卡和國產(chǎn)計算機(jī)組件，進(jìn)行綜合化和優(yōu)化設(shè)計，研制出新一代讀寫控制器。RFID PC 卡的大小與普通IC 卡尺寸差不多，它具有讀寫器所有功能，輸出功率為0.7W，工作頻率為902-928MHz，且具有跳頻抗干擾能力。該設(shè)備既具有讀寫器采集車輛數(shù)據(jù)信息的功能，又具有智能車道控制器對數(shù)據(jù)信息處理、存儲、顯示、統(tǒng)計、通信交換以及控制外部設(shè)備的功能。
3.2 一車一卡技術(shù)
本系統(tǒng)采用 NIT 公司微帶集成電路和防拆專利技術(shù)的車卡，車卡粘貼在車輛擋風(fēng)玻璃內(nèi)側(cè)后，不可拆卸；拆動即被損壞。由此實現(xiàn)車卡與車輛唯一對應(yīng)關(guān)系。為了加強(qiáng)這種特性，還利用了車卡ID 號“全世界唯一”的特性，以及對車卡的部分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行了加密。
3.3 跳頻抗干擾技術(shù)
本系統(tǒng)讀寫器的頻率綜合器受偽碼調(diào)制，輸出信號頻率在 902~928MHz 范圍內(nèi)隨機(jī)“跳變”，利用相關(guān)解調(diào)技術(shù)，提高系統(tǒng)的抗干擾能力。試驗表明，本系統(tǒng)與GSM（Global System for Mobile Communications）系統(tǒng)不會產(chǎn)生相互干擾。
3.4 網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)
本系統(tǒng)按 TCP/IP 協(xié)議，可與多種通信網(wǎng)絡(luò)(如Defense Data Service、PSTN、光纖）和通信系統(tǒng)（如微波通信系統(tǒng)、GSM 系統(tǒng)），建立通信聯(lián)系，用戶可按授權(quán)密碼，利用PSTN 網(wǎng)，采用撥號上網(wǎng)和輸入密碼的方式，通過電腦查詢進(jìn)出小區(qū)車輛的數(shù)據(jù)信息。為了保護(hù)車主的隱私，在網(wǎng)上傳輸?shù)能囕v信息，只有車輛的車牌號或代號成×××符號；通過網(wǎng)上查詢車輛信息必須輸入授權(quán)密碼。
3.5 雙卡識別技術(shù)
本系統(tǒng)可以為車主配置 2 張識別卡，一張固定車輛擋風(fēng)玻璃上不可拆卸，稱為“車卡”；另一張由車主手持或放在車輛儀表盤的卡架上，可以隨身攜帶，稱為“人卡”。2 張卡的ID 號不同，但是寫入車卡中的車牌號相同。
車輛通過門禁時，系統(tǒng)必須同時采集到車卡和人卡的車牌號，而且相同，才能對該車放行。如果無車卡和人卡，或有車卡無人卡，或有車卡和人卡但采集到的車牌號不相同，只要其中任何一種情況發(fā)生，該車均會被攔截。
利用雙卡識別技術(shù)，實現(xiàn)車輛防盜功能。
4 結(jié)束語
不停車車輛門禁管理系統(tǒng)與現(xiàn)有車輛門禁系統(tǒng)相比，其優(yōu)勢在于不停車，就能完成對車輛信息的采集，這正是廣大車主追求的物業(yè)管理服務(wù)。采用先進(jìn)的RFID 技術(shù)，保證足夠的讀卡距離，就能實現(xiàn)這種功能。但是，要大規(guī)模推廣應(yīng)用，必須降低系統(tǒng)的成本。NIT 公司順應(yīng)市場的這種需求，研制了綜合化讀寫控制器，使門禁管理系統(tǒng)的性價比大大提高，為在中高檔住宅小區(qū)廣泛應(yīng)用創(chuàng)造了條件。本系統(tǒng)不僅可以用于住宅小區(qū)門禁，也可以用在重要機(jī)關(guān)或機(jī)要部門門禁，還可以推廣應(yīng)用到公交車站或停車場，它具有廣泛的應(yīng)用前景。
參考資料：
[1] 史其信.中國智能交通(ITS)發(fā)展的戰(zhàn)略[J].ITS 通信,1999(1):2-8
[2] 李元忠.車輛自動識別管理系統(tǒng)的識別空域和時域范圍[J]. ITS 通信,2001(3):21-29
[3] 李元忠.射頻識別技術(shù)及其在交通領(lǐng)域中的應(yīng)用[J].電訊技術(shù),2002,42(5):5-9
發(fā)達(dá)國家人們出行，以車代步，私車為主。美國可謂“汽車輪上的國家”，家家有車，一人多車[1]。有人推測，大中城市年收入在5 萬元以上的家庭，通過“按揭”，就可擁有私車私房。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，這種家庭（特別是年青的家庭）一定會越來越多。人們追求：“居要理想，行要輕快；駕車進(jìn)出，閘門自開”。為了提升中高檔住宅小區(qū)及業(yè)主的形象，促進(jìn)房地產(chǎn)的銷售；為了提高對進(jìn)出住宅小區(qū)車輛管理的智能化、信息化和自動化水平，為住戶及車主提供高效、安全的門禁服務(wù)，聰明的小區(qū)開發(fā)商們，在建理想的小區(qū)的同時，一定會配備不停車的門禁。不停車的門禁系統(tǒng)采用了世界先進(jìn)的射頻識別（RFID：Radio Frequency Identification）技術(shù)，利用具備RFID 的車卡和綜合化讀寫控制設(shè)備，使系統(tǒng)的讀卡距離達(dá)到7 米以上，而且成本大大低于類似的系統(tǒng)，車輛進(jìn)出小區(qū)不須停車，就能完成對其的信息采集和管理,從而決定對它自動放行或是攔截。該系統(tǒng)已在多項工程中應(yīng)用，證明其性能穩(wěn)定可靠，適合大規(guī)模推廣應(yīng)用。
該系統(tǒng)具有如下功能：
a)門禁值班人員，采用口令（密碼）登錄本系統(tǒng)，建立與后臺管理系統(tǒng)的連接；
b)自動、實時地采集進(jìn)出住宅小區(qū)門禁的載有車卡的車輛信息，包括車卡的識別地址（ID）號和車牌號，車輛無須停車；
c)自動實時地向后臺管理系統(tǒng)傳送車輛的車牌號、ID 號、車輛通過的車道號和通過時間等信息；
d)自動實時地接收后臺管理系統(tǒng)送出的車輛認(rèn)證信息；
e)能對載有車卡的合法車輛自動放行，該車輛不須停車；
f)自動、實時地攔截違規(guī)、違例車輛，并通過語音提示報警；
g)自動、實時地記錄、存儲車輛通過信息；
h)能查詢、打印通過車輛的有關(guān)信息。
目前不少住宅小區(qū)采用 IC（Integrated Circuit）卡及其讀寫器組成車輛門禁管理系統(tǒng)，它的價格低廉，但是由于IC卡的讀卡距離小，不超過0.1 米，車輛必須停車，以刷卡方式完成對車輛信息的采集。此方式不適合在中高檔小區(qū)應(yīng)用。而RFID 門禁管理系統(tǒng)，采用最新RFID 芯片和RFID PC 卡，研制出的車卡和讀寫控制器，讀卡距離大于7 米，車輛不用停車，就能完成對它的信息采集和管理，系統(tǒng)的性價比大大提高，小區(qū)及用戶的形象明顯提升，它才是中高檔小區(qū)門禁的首選。
2 系統(tǒng)的組成和工作原理[2，3]
本系統(tǒng)由車卡和路邊設(shè)備組成。車卡（或稱車輛識別卡）安裝在車輛前檔風(fēng)玻璃內(nèi)側(cè)或儀表盤的卡架上或嵌在車牌上；路邊設(shè)備包括天線、讀寫控制器（含顯示器、RFID PC 卡、聲卡、音響、車道線圈、線圈檢測器、I/O 卡和外部設(shè)備控制接線盒）電源和外部設(shè)備（如電動欄桿、音箱和通行燈），如圖1 所示。車主在向車管所登記或進(jìn)行年檢時，車輛的相關(guān)信息（如車牌號、車型、車身顏色、車架號、發(fā)動機(jī)號、車主姓名、購置日期、年檢日期、聯(lián)系電話、有無違章、違法記錄、是否年檢等等）將存入車管中心計算機(jī)數(shù)據(jù)庫，并寫在車主的行駛證上。
當(dāng)載有車卡的車輛通過門禁系統(tǒng)所在車道，并壓在線圈1 時，讀寫控制器中的車輛檢測器檢測到車輛通過信息，并啟動RFID PC 卡，通過微波天線向車卡發(fā)出“詢問信號”；車卡收到詢問信號同時從中得到能源供給，即將車卡中存儲的ID 號和車牌號調(diào)制在接收到的信號上，回傳給讀寫控制器，此信號稱為“應(yīng)答信號”；讀寫控制器通過天線收到車卡的應(yīng)答信號后，解調(diào)出ID 號和車牌號，疊加上車輛通過的車道號、通過時間、序號（作為車輛記數(shù)）等，經(jīng)網(wǎng)線傳到管理計算機(jī)（或服務(wù)器）數(shù)據(jù)庫，這些信息稱為“動態(tài)數(shù)據(jù)信息”。系統(tǒng)利用采集到的ID 號和車牌號，查詢后臺管理計算機(jī)數(shù)據(jù)庫中的靜態(tài)數(shù)據(jù)信息，進(jìn)行比較判斷，再將查詢處理結(jié)果及指令，通過網(wǎng)線回傳給讀寫控制器，并在其顯示器上顯示。如果是載有車卡的合法車輛，系統(tǒng)將發(fā)出自動放行指令，開啟欄桿，自動放行車輛；如為查控或無車卡車輛，系統(tǒng)發(fā)出自動攔截指令，欄桿閉合，語音提示報警，該車輛被攔截，待值班人員處理后，才能放行該車輛。車輛通過車道上的第2 線圈后，欄桿自動放下，同時第二線圈還起著防砸車的保護(hù)作用。
a)車卡：車卡又稱電子車牌或電子識別卡或電子標(biāo)簽，是車輛信息的載體。它采用 NIT 公司（NEOSOURCEINTEL-TECH LTD：新源現(xiàn)代智能科技有限公司）的微帶集成和“一車一卡”防拆專利技術(shù)，安裝在車輛前擋風(fēng)玻璃內(nèi)側(cè)，存儲有車輛的相關(guān)信息，如車牌號、ID 號、車型等，不需電池供電(它的能量由收到的微波詢問信號產(chǎn)生) ，所以也被稱為“無源卡”，使用壽命可長達(dá)十年以上，工作頻率在902~928MHz 范圍內(nèi)。為了提高讀卡速度和保護(hù)車主的“隱私”，在車卡中只寫入車輛的車牌號。
b)天線：本系統(tǒng)采用進(jìn)口或國產(chǎn)定向線極化天線，其增益大于 9.5dbd，波束寬度為68°(水平面)和26°(垂直面），工作頻率為902~928MHz。
c)讀寫控制器：讀寫控制器由讀寫器（或稱收發(fā)器）和工業(yè)控制計算機(jī)組成。讀寫器包括發(fā)射單元、接受單元、信號處理控制單元及電源等，其工作頻率為902～928MHz，具有跳頻抗干擾能力，發(fā)射功率為0.7W（峰值），接收靈敏度為-98dbmw。工業(yè)控制計算機(jī)由工業(yè)級計算機(jī)和控制單元組成，它既具有計算機(jī)信號處理的功能，又具有控制外部設(shè)備的功能。
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d)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)：系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)采用客戶機(jī)服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，支持TCP/IP 協(xié)議，按以太Ethemet 方式連接；系統(tǒng)與外部系統(tǒng)通過公用網(wǎng)絡(luò)（如Digital Data Network、Public Service Telephone Network、光纖網(wǎng)）或通信設(shè)備相連，同樣支持TCP/IP 協(xié)議。
為了信息保密，采取以下措施：
(1)上網(wǎng)查詢本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息，必須輸入本系統(tǒng)的授權(quán)密碼。
(2)信息顯示內(nèi)容分為三級：普通級——顯示車輛的車牌號；秘密級——顯示車輛的代號，不顯示車牌號；加密級——只顯示×××符號，不顯示車牌號。
e)系統(tǒng)軟件：系統(tǒng)軟件主要由讀寫模塊、顯示與統(tǒng)計模塊、通信模塊、控制模塊和數(shù)據(jù)存儲模塊組成。讀寫模塊負(fù)責(zé)系統(tǒng)與車卡之間的數(shù)據(jù)信息交換；顯示統(tǒng)計模塊負(fù)責(zé)車輛信息和相關(guān)外部設(shè)備的狀態(tài)顯示，統(tǒng)計通過車輛的數(shù)據(jù)（如車牌號、ID 號、通過時間、通過車道號等）；通信模塊負(fù)責(zé)系統(tǒng)與后臺管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換；控制模塊負(fù)責(zé)對外部設(shè)備的狀態(tài)檢測和控制；數(shù)據(jù)存儲模塊負(fù)責(zé)將車輛通過信息存入本地文本文件，以備查詢。軟件的處理流程見圖 2。
3.1 微帶二次集成技術(shù)和設(shè)備綜合設(shè)計技術(shù)
本系統(tǒng)的優(yōu)勢在于讀卡距離較遠(yuǎn)，實現(xiàn)了不停車門禁管理；為了占領(lǐng)門禁管理的市場，必須降低系統(tǒng)成本，采用RFID 微帶二次集成技術(shù)和設(shè)備綜合設(shè)計技術(shù)。
a)RFID 微帶二次集成技術(shù)：讀卡距離大于 7 米的無源微波車卡，是本系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，也是國內(nèi)領(lǐng)先水平的部件，它采用美國Amtech公司1999 年新開發(fā)的無源微波RFID 芯片，根據(jù)不同的基片，設(shè)計微帶天線，進(jìn)行二次集成，研制出高性能高可靠的車卡。該RFID 芯片包括微波收發(fā)電路、調(diào)制群調(diào)電路和存儲器。存儲器存儲容量為1024bit，其中96bit 由廠商在出廠前寫入了ID 號，并被鎖定，不能修改；其余928bit 為用戶開發(fā)區(qū)。該芯片封裝后的尺寸為3×5(mm)。該車卡不用電池供電，使用壽命超過十年。
b)設(shè)備綜合設(shè)計技術(shù)：利用美國 Amtech 公司開發(fā)中心RFID PC 卡和國產(chǎn)計算機(jī)組件，進(jìn)行綜合化和優(yōu)化設(shè)計，研制出新一代讀寫控制器。RFID PC 卡的大小與普通IC 卡尺寸差不多，它具有讀寫器所有功能，輸出功率為0.7W，工作頻率為902-928MHz，且具有跳頻抗干擾能力。該設(shè)備既具有讀寫器采集車輛數(shù)據(jù)信息的功能，又具有智能車道控制器對數(shù)據(jù)信息處理、存儲、顯示、統(tǒng)計、通信交換以及控制外部設(shè)備的功能。
3.2 一車一卡技術(shù)
本系統(tǒng)采用 NIT 公司微帶集成電路和防拆專利技術(shù)的車卡，車卡粘貼在車輛擋風(fēng)玻璃內(nèi)側(cè)后，不可拆卸；拆動即被損壞。由此實現(xiàn)車卡與車輛唯一對應(yīng)關(guān)系。為了加強(qiáng)這種特性，還利用了車卡ID 號“全世界唯一”的特性，以及對車卡的部分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行了加密。
3.3 跳頻抗干擾技術(shù)
本系統(tǒng)讀寫器的頻率綜合器受偽碼調(diào)制，輸出信號頻率在 902~928MHz 范圍內(nèi)隨機(jī)“跳變”，利用相關(guān)解調(diào)技術(shù)，提高系統(tǒng)的抗干擾能力。試驗表明，本系統(tǒng)與GSM（Global System for Mobile Communications）系統(tǒng)不會產(chǎn)生相互干擾。
3.4 網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)
本系統(tǒng)按 TCP/IP 協(xié)議，可與多種通信網(wǎng)絡(luò)(如Defense Data Service、PSTN、光纖）和通信系統(tǒng)（如微波通信系統(tǒng)、GSM 系統(tǒng)），建立通信聯(lián)系，用戶可按授權(quán)密碼，利用PSTN 網(wǎng)，采用撥號上網(wǎng)和輸入密碼的方式，通過電腦查詢進(jìn)出小區(qū)車輛的數(shù)據(jù)信息。為了保護(hù)車主的隱私，在網(wǎng)上傳輸?shù)能囕v信息，只有車輛的車牌號或代號成×××符號；通過網(wǎng)上查詢車輛信息必須輸入授權(quán)密碼。
3.5 雙卡識別技術(shù)
本系統(tǒng)可以為車主配置 2 張識別卡，一張固定車輛擋風(fēng)玻璃上不可拆卸，稱為“車卡”；另一張由車主手持或放在車輛儀表盤的卡架上，可以隨身攜帶，稱為“人卡”。2 張卡的ID 號不同，但是寫入車卡中的車牌號相同。
車輛通過門禁時，系統(tǒng)必須同時采集到車卡和人卡的車牌號，而且相同，才能對該車放行。如果無車卡和人卡，或有車卡無人卡，或有車卡和人卡但采集到的車牌號不相同，只要其中任何一種情況發(fā)生，該車均會被攔截。
利用雙卡識別技術(shù)，實現(xiàn)車輛防盜功能。
4 結(jié)束語
不停車車輛門禁管理系統(tǒng)與現(xiàn)有車輛門禁系統(tǒng)相比，其優(yōu)勢在于不停車，就能完成對車輛信息的采集，這正是廣大車主追求的物業(yè)管理服務(wù)。采用先進(jìn)的RFID 技術(shù)，保證足夠的讀卡距離，就能實現(xiàn)這種功能。但是，要大規(guī)模推廣應(yīng)用，必須降低系統(tǒng)的成本。NIT 公司順應(yīng)市場的這種需求，研制了綜合化讀寫控制器，使門禁管理系統(tǒng)的性價比大大提高，為在中高檔住宅小區(qū)廣泛應(yīng)用創(chuàng)造了條件。本系統(tǒng)不僅可以用于住宅小區(qū)門禁，也可以用在重要機(jī)關(guān)或機(jī)要部門門禁，還可以推廣應(yīng)用到公交車站或停車場，它具有廣泛的應(yīng)用前景。
參考資料：
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