RFID技术在智能引导停车场管理系统中的应用

摘要： 现今，汽车成了普通市民出门代步的主要交通工具，在停车场停车已经成为车主每天都要做的事。目前停车场使用的大多是接触式的IC卡进行管理，在使用过程中存在必须停车打卡或接卡，车辆进入或驶出车库费时的问题。而且进入停车场的汽车只能依靠车主自行观察寻找车位，很容易造成车主难找停车位的困扰。本文设计了基于RFID技术的智能引导停车场管理系统，有效地解决了入库(出库)停车打卡和进入车库寻找车位的问题。

　　引言

　　随着经济的快速发展，汽车也走进了千家万户。人们越来越多的使用汽车作为出门代步的工具。在方便了车主出行的同时，到达目的地后难找停车场和停车位的问题也日渐凸显。各大城市都开始重新规划新的停车场，以缓解这一矛盾。然而，更加有效的利用和管理停车场，也能有效的缓解这一矛盾。

　　目前停车场普遍采用接触式的IC 卡进行管理，这样在车辆进出停车场时，必须要经过停车、取卡、***、缴费等一系列手续。在车辆较多的情况下，车库门口及车库外路面会造成车辆积压，阻塞交通的问题。本文采用RFID 技术，设计了智能引导停车场管理系统，该管理系统可以在车辆进入和驶离停车场并且不停车的情况下完成车辆识别、车位指引和自动收费的功能，车辆进出可以不停车，免伸手，车主也可以减少停车寻泊的时间。同时，智能引导停车场系统还能实现对车辆的管理和监控，为管理者提供***、准确的管理。

　　1.RFID 技术概述

　　RFID(Radio Frequency Identification)是利用空间电磁感应或者电磁传播来进行通信，以达到非接触式的自动识别目的的无线通信技术。与传统的磁卡、IC 卡相比，射频卡***大的优点就在于非接触，利用RFID 技术可以在远距离外，不与目标直接接触，透过外部材料直接读取数据信息。同时，射频卡不易损坏，不受环境影响，无须人工干预，操作快捷方便，非常适合系统自动化处理。

　　由于RFID 技术的应用领域和场合的不同，RFID 系统的组成会各有不同，但基本都含有电子标签、阅读器和数据交换与管理系统三大部分，如图1 所示。其中电子标签由耦合元件及芯片组成，包含带加密逻辑。

图1 RFID系统结构

　　阅读器根据支持的标签类型不同完成的功能也不同，但阅读器的基本功能是提供与电子标签进行数据传输，此外还具有信号状态控制、奇偶错误校验与更正等功能。电子标签能够自动或在外力的作用下，把存储的信息主动发射出去。天线是电子标签与阅读器之间传输数据的发射、接收装置。在实践应用中，天线的功率、形状和相对位置也会影响数据的发射和接收。

　　RFID 系统工作时，先由阅读器通过天线发送一定频率的射频信号，当电子标签进入阅读器的工作范围时，会***RFID 标签，并向阅读器发送电子标签的编码等信息。

　　如果是无源系统，阅读器通过无线电收发器发送出一定频率的射频信号，当标签进入该区域时就能从中获得能量以驱动芯片与阅读器进行通信。阅读器读取标签的自身编码等信息并***后送至数据管理系统处理。如果是有源系统，标签进入阅读器工作区域后，由自身内嵌的电池为芯片供电以完成与阅读器间的相应通信过程。

　　2. 智能引导停车场的设计

　　在智能交通领域，RFID 技术已初显头角，使用RFID 技术可以大大简化过程，提***率。本文通过射频技术的特性，开发了利用RFID 技术的智能指引停车场管理系统。相对以往常用的IC 卡停车场系统，使用RFID 的停车场具有无需停车、无需***、自动识别车辆信息和自动收费的优势。同时，为了减少司机停车寻找车位的时间，我们还加入了停车指引系统，这样可以更***地利用停车场。

　　2.1 管理系统功能

　　智能指引停车场管理系统通过使用RFID 技术，在相关的硬件系统和软件系统的配合下，完成车辆从驶入停车场、停车泊位引导和驶离停车场收费等多个任务。

　　为了完成上述任务，智能指引停车场管理系统应该包含查询及管理系统、数据服务器、射频读卡器、传输天线、车位指引系统、停车场控制系统、摄像头和出入口道闸等组成部分。

　　查询及管理系统用于管理员进行车库的日常管理，如用查询入场车辆次数、停留时间、费用收取、车位占有情况、车辆图像、操作日志管理以及停车场各设备档案信息等。

图2 停车场系统组成

　　停车场控制系统用来控制出入口道闸的开启和落下，配合车辆RFID 卡、射频读卡器和传输天线，确定入场车辆信息。在车辆进入车位后，由车位的传感器将车位被占信息发给控制系统，控制系统再传送给查询管理系统。车位指引系统控制车库中的LED 指示灯，每当有汽车进入车库时，系统就会自动指定一个离得***近的空车位，通过LED 指示灯的指示，指引驾驶员找到车位。

　　2.2 停车场控制系统实现流程

　　车辆进入停车场和驶离停车场时均需控制系统配合管理系统进行控制。

　　(1)车辆信息的确认：使用RFID 智能停车场的车上载有RFID 信息卡，车辆在靠近停车场入口处时就可以被读卡器读取卡上的信息以确定其车辆信息;

　　(2)记录车辆入场时间同时分配停车位：如停车场车位已满，则提示车辆不能进入停车场，在还有空闲车位，允许车辆进入停车场时，在通过道闸进入停车场的那一刻，管理系统会记录车辆进入停车场的时间，并指定一个空闲停车位给新入场的车辆;

　　(3)指示入场车辆进入指定车位：车位指引系统会按照系统分配好的停车位，开启LED 指引灯，显示一条到达指定车位的路径;

　　(4)停车状态确认：当车辆按照指引进入指定车位后，车位上的传感器会采集到车辆到位的信息，并将信息返回管理系统，管理系统会自动更新停车场车位状态信息;

　　(5)车辆驶离时缴费：车辆离开停车场时，通过道闸前控制系统会获取车辆信息，管理系统会计算车辆停车时间与应缴纳的费用，并通过车载RFID 信息卡进行收费处理，并更新停车场车位状态信息。

　　3. 结论

　　RFID 技术在停车场管理系统中充分突出了方便、快捷、安全、有效的特点，虽然目前我国使用RFID 技术的停车场还很少，但是随着制造技术的不断提高，RFID 芯片的成熟度会越来越高，制造成本会越来越小。RFID 技术在智能交通等领域的应用也必将越来越普及。在单个停车场实现智能引导的同时，如果对系统进行网络互连，实现手机预约，查询等功能，就可以让驾驶员更方便的进行区域查找，实现查询车位、预约车位，这样会让城市交通更加顺畅。