基于RFID技术的电子车牌在智慧交通中的应用

随着城市规模的扩大，人们生活水平的提高，道路上的车辆变得越来越多。这不仅增加了交通压力，对车辆的管理也提出了更高的要求，有没有新的科技去解决这些难题呢？答案当然有，它就是智能电子车牌。

提到智能电子车牌，很多人都会感到好奇，在这里就要给大家科普一下什么是智能电子车牌以及未来的发展趋势。目前，最常见的对车牌的定位和识别基本还是依赖图像识别，检测到车牌号后与数据库中的名单进行比对处理，但是图像识别受环境因素影响大，识别车牌容易出错，而且在采集图像时也经常会出现盲区，这些不可控的因素限制了图像识别的进一步发展。

为了能解决这一系列问题，智能电子车牌就应运而生了，智能电子车牌是基于RFID技术，而RFID技术作为一种新兴的非接触式自动识别技术，与传统的视频和图像处理车牌识别技术相比，基于RFID技术的车辆识别准确性高，不易受环境的影响，无盲区，可以准确、全面地获取车辆的状态信息以及路网交通状况。未来的发展趋势将会是电子车牌识别逐步替代传统车牌的识别方式。

图 1  汽车电子标识

电子车牌的核心就是基于RFID技术的电子标签，而RFID电子标签又分为有源和无源的两类，两种标签的优缺点如表 1所示。

表 1  电子标签对比

考虑到电子车牌的使用寿命和使用场景，无源电子标签具有寿命长、体积小易安装、成本低廉的特点，更适合车辆安装使用。在通信距离的选择上，超高频UHF 860MHz~960MHz的无源RFID电子标签具有通信距离长，传输速率快的优点，其用作电子车牌的识别是一个非常不错的选择。

既然电子车牌识别前景这么广阔，那么它本身肯定具有很多相比传统图像识别技术无可比拟的优势与特点，具体的基本要求和技术优势体现在哪些地方呢？我们就简单的列举几条如下：

电子车牌的基本要求：

可存储数据（车辆型号、颜色、车主信息）；

可远距离读取识别标签，固定式读取设备距离在10米以上；

可靠性高，读取成功率高达99.99%以上；

可同时识别大量标签，最大每秒200个以上；

精准识别高速运动中的标签，移动识别速度可达100km/h以上。

电子车牌的技术优势：

数据加密，标签通讯过程中采用独有的算法，第三方设备无法读取；

安装简易，无需任何特殊安装工具或材料；

独有的人卡、车库编组匹配算法，可以准确判断出非法使用的机动车辆；

全天候，可以在任何天气情况下可靠地工作。

正是由于电子车牌相比传统车牌有这么多的优势和特点，可以预见在不久的将来，机动车辆将会逐步使用带有电子标签的电子车牌替代目前的传统车牌，这样一来，从车辆前端的电子车牌，到后端的车牌识别、数据传输、车辆管理、数据存储、终端查询等整个平台的构建和发展前景都是十分广阔的，图 2是整个平台组成架构的示意图。

图 2  平台架构示意图

说完电子车牌的原理和优势，可能会有“老司机”开始疑惑了，电子车牌真的实用不？具体应用体现在哪里？接下来我们就简单的聊一聊电子车牌的应用场景。

场景1： 智慧停车系统

说起目前的大多数停车场管理，可能很多“老司机”或多或少都遇到过停车难、收费贵、没有车位等等问题。为了解决这些停车难题，近年来，国家政策明确提出了大力推动智慧停车系统、自动识别车牌等高新技术的应用。简单来说，智慧停车的“智慧”就体现在：智能找车位+自动缴停车费。

那么，目前究竟如何实现智慧停车呢？我们就拿最常见的停车场来说吧。最主要的技术就是车牌识别技术和不停车电子收费（ETC）技术。装有电子车牌的车辆在进入停车场前，智慧停车系统通过电子车牌识别设备可以远距离准确识别车辆身份，记录车辆进出场时间以准确收费，使车辆快速通过，无需停车进行人工记录。当停车结束车辆驶出停车场时，智慧停车系统会通过车牌识别天线与电子车牌进行短程通讯，在不需要司机停车和其他收费人员采取任何操作的情况下，自动完成收费处理全过程。

图 3  智慧停车系统

通过应用智慧停车系统可以提高通过效率，防止收费站口交通“瓶颈”的发生，同时通过RFID技术实现无人为干预的收费，有效地遏制了偷逃停车费、收费人员玩忽职守、徇私舞弊等行为，同时降低收费站的管理成本，更快地收回基础设施的投资。

场景2： 智能交通管理系统

RFID技术可以作为交通调度系统信息采集的有效手段，在交通调度管理系统中得以应用。比如将RFID应用于公交车场管理系统，可以实现装有电子车牌的公交车进出站时信息自动、准确、远距离、不停车采集，使公交调度系统准确掌握公交停车场公交车进出的实时动态信息。通过实施该系统可有效提高公交车的管理水平，对采集的数据利用计算机进行研究分析，可以掌握车辆使用规律，杜绝车辆管理中存在的漏洞，实现公交车辆的智能化管理，提升城市形象。

图 4  公交车管理系统

此外，采用RFID作为技术手段具有很高的经济性，与全球定位系统（GPS）等技术相比具有安装方便、适应性强、成本低、车辆无需改造等特点。同时也可以针对一些垃圾运输车辆、危险品运输车辆等特殊服务车辆进行专门的调度和管理。通过车辆上安装的电子车牌，在特定路段的监控点放置识别设备来监控车辆是否按照规定的路线行驶，在有泄漏等突发情况出现时可以及时定位事故车辆的位置。

通过上述两个实际应用场景的介绍，使得我们对电子车牌有了一个更直观更清晰的认识，图 5是电子车牌在具体行业应用中的示例图，从中我们可以看出，电子车牌应用的关键，离不开读写设备和数据传输。致远电子推出的IoT7000A-LI网络控制器，采用Cortex-A7内核的 i.MX6UL多媒体应用处理器为核心，主频528MHz，双百兆以太网，板载双MiniPCIE接口设计，可扩展GPRS/3G/4G、ZigBee、LoRa、WiFi、GPS/北斗等无线通信模块，搭建了局域网与广域网之间的桥梁，配合车牌识别天线能轻松实现车牌数据的读取、传输功能，并且可以在-40℃～+85℃温度范围内稳定工作，满足各种条件苛刻的工业应用场合，是构建智慧交通系统的必备品。

图 5  电子车牌在行业中的应用

图 6  IoT7000A-LI网络控制器

未来，随着科技的进步，从智能穿戴到智慧出行，以后的智慧城市也将会离我们越来越近，人们的出行也将变得更加方便，让我们期待科技创新带给我们的美好的未来吧。