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毕业论文（设计）

外文翻译

题目 基于RFID技术的小区车辆管理系统设计

译文：

改进的基于射频识别的车辆管理系统的设计

摘要：本文针对国内车辆管理标准进行了一项调查，提出了一种改进的基于RFID技术的车辆管理系统的设计。本文通过集成RFID技术与网络通信技术、数据库技术和嵌入式技术提高了车辆管理领域的系统安全、数据采集、统计分析、远程计算机监控和手持读卡器应用程序，从而提高了信息化水平、自动化和智能车辆管理系统。

关键词：技术；嵌入系统；车辆管理系统

I 简介

随着当前汽车工业的快速发展，车辆管理一直被世界各地高度重视，使用基于射频识别的自动门禁系统已经逐渐成为一种趋势，然而现有的RFID自动门禁系统只具有单一的功能。现在只有交管理费的停车场并且拥有可以记录停车时间的卡片才可以实现时间退款记录功能。这种模式有许多缺点，如未充分利用信息和缺少应用程序。国内汽车的自动化管理水平较低，需要改善。相关性能的比较如表1所示。

RFID(无线射频识别)是一种使用射频通信的接触式自动识别技术。它具有小标签、高容量、长寿命、可重用性和对环境的适应能力好等特点。它支持半导体激光器，在某些场合RFID标签能并行快速而准确的跟踪和识别几个目标对象^[1]。通过对RFID和网络通信技术的结合可以在局域网中实现信息的共享。

本文的目的是整合网络通信技术、数据库技术和基于RFID技术的嵌入式开发技术。 它将改善射频识别系统上的车辆管理系统安全、数据采集和统计分析，计算机远程监控和便携式手持阅读器等的应用。最后提高车辆管理系统的应用价值。将主要改善对系统的管理、数据库集成信息的收集和利用方面。它将为决策管理机构提供可靠的统计数据和可靠的证据。 本文为实际使用提出了解决方案并投入到实际使用之中。

表1 基于RFID的现有车辆的管理模式和智能车辆管理的性能比较

	现有车辆管理模型	基于RFID的智能车辆管理系统
安全	通过容易伪造。 通过难以识别和易于被覆盖。	标签是独一无二的，不容易伪造。 识别速度和自动。 识别精度高。
实现功能	自动识别。 自动扣除。	自动识别和智能控制，使车辆快速通过不停。 报警和实时监控功能。 便携式手持阅读器应用文题，遥控功能。 车辆档案管理及数据统计与分析。
监督强度	通过记录不完整。 监管的实时性很低。	视频频率监测和实时快照。 实时研究车辆的年龄，及时反馈车辆的信息，违反交通规则。 处理违反交通规则的车辆，并及时更新相关信息。
信息化度	信息存储小覆盖面很窄。 统一的程度信息低。	数据库管理，信息的存储是大的，和内容综合。 信息化水平高、背景安全方便。 利用数理统计的数据整合，数学分析。

II提高系统的功能特性

A. RFID标签系统

汽车管理系统的应用环境很好。按照全球标准ISO / IEC15693，RFID标签的高频(HF)是434 mhz，实现长距离读写数据的距离是1m-2m，满足了对远程对象的识别需求。

B. 自动识别，智能控制使车辆快速通过

RFID阅读器可以通过射频识别RFID标签远程接收到载波信号并快速识别车辆挂载卡。 然后将信号传递给终端系统，经过解调和解码后和终端查询数据库的数据进行比较。然后控制器的继电器启动让车辆通过，否则车辆不能通过。

C. 报警和实时监控功能

系统不能通过的信息卡片或车辆阻挡在门槛外，控制台前端警报并通过局域网提供视频信号的链接。指定的视频通道连接到安全办公室，在里面可以看到现场视频或并能通过自动相机拍照。通过网络通信技术将车辆照片可以上传到数据库并保存。

D. 应用便携式手持阅读器

人工使用便携式阅读器识别违反交通规则，立即停车的车辆信息，并通过WIFI无线网络通信技术将信息提供给系统终端。然后终端读取数据并比较车辆信息，然后返回详细信息，可以使工人进行处罚变得更加容易，然后保存终端信息并更新记录。

E. 车辆的管理文件，并进行数据统计和分析

保存车辆进出的条件的信息，进出的车辆，车主的信息，联系车主的详细信息和记录的惩罚等生成所需的数据，自动生成不同的报表，如饼图和柱状图的图表和报告数理统计、数学分析和数据挖掘，分析数据。

F. 远程控制的功能

远程访问系统数据库的统计数据和相关信息可以通过网络通信技术实现。

G. 访问控制

设置访问控制级别的网络、系统和数据库和加密数据。

III系统改进设计

A. 硬件体系结构设计

硬件架构设计如图1所示，前端模块包括以下设备：

• 车辆标签(标签)
• RFID数据采集终端读者
• ARM核心控制面板
• LED触摸显示屏

TCP/IP

TCP/IP

TCP/IP 网络通信网络通信

图1 硬件架构的车辆管理系统

车辆标签的数据通过数据采集终端读者。如果被证明是合格的，读者将传输的数据臂核心控制面板通过RS232串口通信、LED前端的触摸显示屏将显示相关数据和传输数据的用户数据管理服务中心通过TCP / IP网络通信。

个人电脑终端服务器模块包括：

• 电脑服务器
• 用户数据管理服务中心

用户数据通过前端存储在数据管理中心；PC终端服务器将在数据中心中读取数据并更新服务器数据。

(2) 添加手持读写设备

手持设备的射频识别读写与PC终端服务器和数据通信进行相关查询和注册。

(3) 选择适当的RFID读写器

RFID阅读器/读写模块主要由中央微处理器(89 c52)，射频识别基站芯片，高频电路、模块天线、RS232通信电路、复位电路、LED状态显示和角驱动电路等[4]。

如表2所示射频识别读写设备的功率是434 MHz，应该选择相对的数据处理和通信的实现验证。

表2 典型的有效距离，辐射功率和频率的关系

B. 软件架构设计

(1) 模块化设计

提高系统软件的模块化体系结构可以分为以下两个模块，前端模块和PC核心服务器模块，如图2所示。

图2 软件架构行驶车辆管理系统

前端模块包含五个基本功能：

• RFID数据采集

选择RFID读写设备434 mhz来实现在lm-2m距离使用射频识别技术采集数据的功能。 三个数据通信的方法

a. 串行端口(RS232)数据传输通信

b. GPRS无线网络连接

c. TCP / IP连接网络通信

• 用户界面的前端

触摸显示屏的用户界面应该使用Qt /嵌入式开发的前端。

• 基于ARM的自动控制前端的门禁
• 相关查询和注册功能的手持RFID读写终端设备

PC核心服务器模块采用MVC和B/ S体系结构来构建。使用SQL Server数据库来存储相关信息数据。电脑服务器端实现数据统计的功能，分析、整理和输出。

2) 相对查询设备

最近通过触摸实现LED显示屏的前端查询(无卡)外来注册的车辆和相关数据。在局域网中进行相关联的操作，并通过控制前端构建核心服务器端远程设备管理和存储有效的数据。同时，添加访问的手持读写设备系统。通过手持RFID读写设备读写查询内部车辆和注册车辆违反交通规则信息，实现车辆的管理的智能化。

IV系统的实现

ARM前端的主要控制模块使用Linux的嵌入式C语言编程：前端的用户界面使用Qt /嵌入式技术：RFID数据采集使用基于onIS015693标准的串行端口(RS232)代码：服务器端使用web B/S结构，远程访问使用J2EE体系结构。

系统的用户界面和管理界面设计以web页面的形式将返回给用户，这是现在很流行的B / S架构。每台主机可以在局域网通过http访问PC服务器端检查经过确认的访问结果。

电脑采用的是可扩展存储大量的数据，而解除了嵌入式设备的缺乏资源的限制。

系统的实现过程如图3所示。

1. 前段流图

（b）计算机服务器流程图

图3 系统的流程图

前端的工作过程：当车辆标签进入阅读扩展门禁RFID阅读器的前端，前端接收射频识别读写信息，通过网络通信对服务器端数据库进行查询，再检查车辆信息：如果确认信息是正确的，确认信号将被发送到控制台的前端和传递的相对应车辆的信息应该更新：如果信息被证实是错误的，它应该是阅读和处理异常的方式卡登记车辆信息。

工作过程的核心服务器端：成功通过的车辆应通过前端的车辆识别、确定和登记车辆是否违反交通规则并作相应地处理：再次确认和更新信息的车辆进出车辆管理数据库后确认。

V结论

RFID具有强大的数据通信功能，传输速度快，更长的读写距离，并可以同时处理多个卡片阅读器而不冲突的特点。

在RFID标签制造时有一个唯一的序列号，卡的序列号不能被复制，在市场上不会有两个重复的RFID卡，所以它具有更高的防伪特性。

文中提出基于RFID的车辆管理系统的改进设计，能够协助信息化门禁工作，很大程度上提高了其工作效率，减少了人力资源的消耗，同时增加了获取的信息数量，并实现自动管理和智能化管理。应用程序的开发集成了嵌入式系统和B / S架构，并将J2EE体系结构应用到车辆管理系统的开发，使用串行通信编程以满足系统要求；同时，应用大型数据库SQL Server，以满足现代企事业单位车辆管理的需要。

参考文献

[1] Dong Lihua, RFID Technology and Application, Shanghai: Electronic Industry Press, May 2008.

[2] Stevens W R, Rago S A. Advanced programming in the UNIX environment[M]. Addison-Wesley, 2013.

[3] Klaus Finkenzeller.RFID handbook (Second Edition)

[4] Yang Zongde. Advanced Linux Programming, Beijing: Peoples Posts and Telecom Press, 2008. 1.

[5] Rida Amin .RFID-Enabled Sensor Design and Applications. London: Artech House

[6] V. Prabhu and C. Y. Cheng, “Applying RFID for cutting tool supply chain management,” in Proc. Industrial Engineering Research, Nashville, USA, 2007, pp. 19-23.

[7] Reference Guide of S6700 Multi Protocol Transceiver ICRI-R6C-001A, TI-RFID ISO/IEC 15693–3[S], M

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