基于RFID远距离智能停车场系统的设计

摘要：该文分析了使用RFID射频识别卡来实现停车场的智能化管理，就作者曾参与的一个相关系统的设计与开发，结合案例实际对研发过程中的一些具体问题进行研究与探讨。

随着我国社会经济的发展，城市停车问题已经成为实施国家汽车产业政策和城市道路交通政策的"瓶颈"之一。目前有部分停车场使用了磁卡或接触式的ID卡进行管理。但车辆入场和出场的速度相对较慢，只能由发卡机自动发卡或者人工发卡，效率不高。

而将远距离RFlD射频识别技术应用于停车场管理中。可有效地管理停车场。具有使车辆进出有序、手续简便、速度快、安全防盗、管理自动化、收费公正合理、应收费用不流失以及减少管理人员的特点。本文就作者参与的一个相关系统设计介绍一下设计思路。

1、RFID的应用

射频识别即RFID（Radio Frequency Identification）技术。又称为电子标签，无线射频识别，是一种通信技术，可通过无线电讯号识别特定目标并且读写相关数据，无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触【-1;也是一种非接触的自动识别技术，是目前发展最为迅速、潜力最大的新兴技术之一。

RFID标签分为有源和无源两种。有源RFID标签自身带有电池供电。读写距离远、体积大、价格高；无源RFID标签本身不带电池，其能量从读卡器发射的电磁波中获得，特点是体积小、价格低、寿命长，读写范围是10毫米至5米的距离。无源RFID系统的基本工作原理是当电子标签进入读卡器发射电磁波，使标签天线产生的感应电压达到规定值时，电子标签被激活，并通过内置耦合线圈发送信息；系统接收从电子标签发送来的调制信号。经读卡器对接收的信号进行调制和解码后送到后台主系统进行相关处理；主系统根据逻辑运算判断该标签的合法性，针对不同的设定做出相应的处理和控制，发出指令信号控制执行机构动作。

因此。在本系统设计中选用无源RFID卡。卡内有芯片和天线作数据传递和接收能源用，全部密封，所以防尘防水。又因为不用磁头读写，不存在磨损磁带或受干扰，或因磁头积尘而失效，可使用10万次以上，在耐用、可靠程度和经济上远优于现在大多数停车场系统使用的磁卡。

2、开发语言及数据库

在开发语言的选择上。选择了Delphi来设计前台界面，使用SQL Server来实现数据库的管理。Delphi拥有一个可视化的集成开发环境（IDE）。采用面向对象的编程语育Object Pascal和基于部件的开发结构框架，它提供了‘500多个可供使用的构件。利用这些部件，可以快速地构造出应用系统。SQL Server数据库是目前使用的比较普遍的数据库软件，其管理功能强大，能满足本系统对于数据管理的需求。借助Delphi丰富的接121实现和SQL数据库的有效链接，数据层服务器与中间层服务器之间的连接采用ADO接口连接[Z1.中间层服务器和客户端的连接采用Socket组件连接[31.建立一个三层的C/S逻辑结构，如图1所示。

在数据库管理中。可以依据本停车场内的固定用户的分组情况分别给出相应的收费标准。对不同的分组由RFID卡来识别并扣除费用。在后台管理程序中可设置用户管理、卡片授权管理和不同操作员用户权限管理等功能。

3、出入口控制器的设计

图1 系统的逻辑结构

对于停车场的设计分为入口和出口。因此使用RHD卡实现管理相应的需要有入口控制器和出口控制器两部分，停车场设计示意图如图2所示。

图2停车场示意

出口控制器和入u控制器的设备是相同的。本文仅就人口控制器进行介绍，包括的硬件有：RFID读卡器、车辆检测设备、控制器、显示屏、控制道闸、视频采集设备和控制器6个部分。其中RFID读卡器和控制器之间采用RS232接口进行通讯，控制器与后台管理计算机（上位机）之间使用TS485接口实现通讯，如图3所示。

图3 入口控制器组成

该系统的设计关键在于借助RFlD射频识别卡实现出入口工作的快速、安全和有效。当车辆进入停车场入口通道的时候。由视频采集设备抓拍车辆图像，同时周定在入口道闸的RFID读卡器接收由车辆上的RFID射频昔发送的信号并通过系统后台PC判断该车辆上的RFID卡是否与数据库中的相关信息一致，当信息一致的时候。由控制器控制道闸的打开，车辆放行，入口控制器示意图如网4所示。整个过程车辆只在通过道闸时有短暂的停餐。相比目前市场lz使用的停车场管理系统。使用RFID射频卡的最大特色戟是实现了车辆的快速通过、对于车辆的收费管理借助RFID卡自动完成，极大的提高了停车场的吞吐效率。

对于固定用户的停车通过远距离射频卡感知车辆的进入和退出并进行身份识别：同时利用计算机管理手段确定车型及收费标准、停车计费金额。

结合数据库进行管理、计费；最后结合自动控制技术控制机电一体化外围设备。从而控制进出停车场的各种车辆：实现车辆免停车自动出入及存放时间记录、查询和管理。而对于临时用户可以由自动发卡机或者由保安人工发卡来实现。

4、远距离RFm射频识别技术的优点

而将远距离RFlD射频识别技术使用在停车场管理系统中就体现出了很多突出的优点：（1）严格的收费管理相对于目前的人工现金收费方式而言，降低了劳动强度，提高了效率。收费经电脑确认和统计。杜绝了失误和作弊，保障了停车场投资者的利益，防止了财务上的漏洞和现金流失的可能性。（2）树立全新的物业管理形象。现代化的高科技产品的使用。使企业的物业管理形象和知名度得到很大的提高。（3）安全的管理是停车场的技术难题。传统的停车场系统采用人工发卡、收卡，难免有管理疏漏。因为没有随时记录可查，丢车或谎报丢车现象的发生，给停车场带来诸多麻烦和经济损失。而采用RFID卡智能管理系统后，月租卡、储值卡、车卡均在电脑中记录了相应的资料，这些车辆进入车场必须先验证车卡为有效卡后，在确认卡正确后方可放行入场。卡丢失后可及时补办。对于临时卡，只需要进行辨认即町放行进出场，即使卡丢失也町随时检索，及时处理。同时再配有图像对比设备，各类停车卡均有车牌号码存档，一卡专用，车牌不对，电脑随时提示，并提出警告，有效的防止车辆丢失。

5、结束语

随着对企事业单位、住宅小区、公共停车场的车辆管理水平要求的提高。为使车辆进出方便、快捷、安全、门禁管理科学有效、服务优质文明，采用高科技产品实现车辆智能管理，是各企事业单位、住宅小区、公共停车场的必然选择。