浅析RFID在智能车库中的应用

□王亓剑 金 建 梁 薇

一、引言

近年来，随着我国社会的进步和经济的迅猛发展，国民购买力得到了很大提高，开始追求更高的生活质量，轿车成为了人们的代步工具，车辆制造业随之兴起，车辆的生产量也迅速增长。由于用户量的增加，我国现在的车辆销售为2349.19多万辆，领先于世界各国。在这种增长的趋势下会出现一种现象，就是停车场的供不应求，面对这种状况，随之产生的乱停乱靠现象也随之增加，在没人管理的地方随意停车，很多时候会导致各种纠纷，所以应当更好地对车辆进行管理，提高车库的利用率。为应对这种情况，不少城市停车库引进一种智能车库管理系统，目前已有研究人员采用RFID技术研究设计智能车库管理系统，以解决普遍的车辆进出频繁的领卡问题。此系统具有很多其他IC卡车库没有具备的优势，只要拥有车库专门制作的RFID通行证，车辆在出入车库时就会变的方便快捷很多，一切多余的操作都不需要，比如司机摇下车窗等，因为RFID技术对车辆识别和收费都能自动完成，这种自主性技术大大提高了车库管理的便利，做到快速有效的管理。现如今，小区以及人流量大的商场对智能化停车场的需求也变得更加迫切，为减少这些人流密集场所的交通拥堵和避免发生多种交通事故事件，加之我国车辆的拥有量呈直线上升的趋势，因此，使用RFID技术管理车辆的用户随之增加，他们对车库的车辆管理水平的要求也越来越高。考虑到人们对生活和工作的环境有更科学、更规范的要求，许多城市的大型综合性建筑物和居民小区的配套设施都纷纷引进管理高效、安全合理、快捷方便的智能车库管理系统。大量停放汽车较多，车流量大的繁华地带例如高级公寓、大型娱乐场所、酒店以及办公楼等，为确保停放车辆安全和交通方便，迫切需要自动化程度高、方便快捷的智能车库管理系统，提高车库的整体管理水平[1～4]。

二、RFID原理和技术

现在是一个追求劳动力解放的社会，什么都讲究自动化，射频识别(RFID)系统就是这个社会现象衍生出来的技术产物，它满足了人们对自动化需求的完美诠释。自动化体现在信号的识别方面，射频无线信号通过电子标签自动识别来自目标的信号；然后通过无线电波与读写器进行数据交换，读写器将主机的读写命令传送给电子标签，再把电子标签返回的数据传送回主机，电子标签数据信息的存储、管理和控制由主机的数据交换与管理系统完成。由读写器、电子标签和计算机网络组成[5～6]。

针对不同的产品，对RFID系统的应用组成也会不同，电子标签、读写器和系统高层这三个部分是组成一个系统的框架，其他的需求是根据这三部分进行开发的[7]，如图1所示。

电子标签(Tag)的组成很简单，一个芯片和天线就能组成一个电子标签，芯片的作用是用来存储物体的数据，可以存储来自被识别物体的全部信息，并对这些数据信号进行解调、解码等处理成各式各样使天线能够识别的无线电波，并把标签本身的数据信号以电磁波的形式发射出去。为了区别不一样的电子标签，为每个电子标签设定了唯一的电子编码，是射频识别系统真正的数据载体，存储着被识别物体的相关信息。电子标签的功能模块如图2所示。

图1

图2

读写器(Reader and Writer)，这是一种具备了读数据和写数据两种功能的设备，它读和写的媒介是数据，以数据的形式读取和写入到电子标签内，并保存起来。随着网络的普及，读写器也具备了可以与计算机网络进行连接的功能，通过天线和数据媒介来完成信息的传递，也就是数据的互换，可以理解为读写器链接了前端电子标签和后端的计算机终端设备，使得RFID技术可以顺利运转起来。

读写器分为三个模块，由射频模块、控制处理模块和天线三部分组成(图3为读写器的功能模块)。天线为读写器与电子标签之间进行数据的交换。此外，读写器可以在多个不同频段之间工作，既能对多种不同型号的电子标签进行读写，也可以直接和计算机网络进行通信。

图3

三、RFID技术使用目前所遇到的困境

(一)成本高。不同于普通条码标签，由于RFID使用的是电子标签，这种标签的造价相对比较昂贵，这就相当于一张纸和一个U盘的区别，价格可能是成几何倍的，随着使用量的增加，等量的普通条码和电子条码的成本也会越差越大，这就很大程度地降低了RFID技术在市场的竞争力，也打消了使用群体的积极性。

(二)物理干扰。虽然RFID标签的使用不会受到液体和外界作用的影响，但是在读取过程中会受到诸如金属等周围物体的干扰。为了使用的准确性，需要尽可能地避开这些物理干扰，这就局限了使用的广泛性。

(三)技术标准不统一。对RFID这门新兴技术，由于市场的不稳定性和使用的不普遍性，以致于对RFID技术并没有形成统一标准，不同的企业使用不同的RFID标签，使得各类标签并不是兼容的，这样的发展趋势使得RFID技术遇到了一定程度的难题，进而造成了RFID技术应用的混乱。

(四)技术成熟度不够。从RFID技术出现到发展，至今经历的时间很短，应用在各领域的时间就更短了，在运用过程中所遇到的局限性更能显示出在技术应用上的不成熟，由于超高频RFID电子标签反向反射性的特点具有的两面性，使得其在金属、液体等商品中应用比较困难，如果能解决这一难题，对RFID技术必定是一个质的提高。

(五)不可打印。在条码技术中，可以将条形码作为一个条目打印在商品的发票或保修卡上。相反的是RFID技术并不能做到这一点，以芯片的形式存储方便了数据的管理和操作，却无法像传统条形码一样印刷，因此无法作为一个条目打印出来。

四、结语

回顾至今为止RFID技术的发展历程不难看出，在这一门新兴技术带给市场良好冲击的同时，RFID技术所要面临和解决的问题还很多，总体客观地去分析利弊，RFID的成功还是符合市场发展的，它的时效性、准确性和耐久性等大批优势满足了大多市场的需求，随着市场需求的越来越多，RFID技术必定会随着市场的发展而发展。