程 佳 廖鳴鏑

（廣州市設(shè)計(jì)院 廣東廣州 510620）

1 幾種技術(shù)方式的對(duì)比

1.1 基于IC卡方式

基于IC卡方式為取代人工管理方式以來(lái)較為廣泛采用的一種技術(shù)方式。用戶取卡進(jìn)入停車(chē)場(chǎng)，泊車(chē)后選擇就近定位設(shè)備，再次刷卡對(duì)停車(chē)位置標(biāo)示，尋車(chē)時(shí)通過(guò)尋車(chē)終端刷卡尋車(chē)，最后繳費(fèi)回收卡出場(chǎng)。此種方式通過(guò)非接觸式IC卡記錄車(chē)輛車(chē)牌號(hào)、停車(chē)時(shí)間、停車(chē)費(fèi)用等信息。在整個(gè)停車(chē)取車(chē)過(guò)程中，用戶需多次刷卡，操作流程較為復(fù)雜，且易存在漏刷情況，導(dǎo)致尋車(chē)難等問(wèn)題。同時(shí)，由于刷卡時(shí)需用戶停車(chē)操作，且存在對(duì)IC卡進(jìn)行讀寫(xiě)操作進(jìn)而與車(chē)輛信息匹配，高峰期、惡劣天氣時(shí)易出現(xiàn)擁堵[1]。這種方式也不能對(duì)車(chē)輛進(jìn)行示蹤，查詢歷史軌跡。

1.2 基于視頻識(shí)別方式

基于視頻識(shí)別方式近年來(lái)以其易操作性逐步取代基于IC卡方式，成為大型停車(chē)場(chǎng)的主流管理技術(shù)之一。此種方式主要基于帶有視頻識(shí)別功能的攝像機(jī)，車(chē)輛進(jìn)場(chǎng)時(shí)通過(guò)入口攝像機(jī)識(shí)別并記錄車(chē)牌信息、車(chē)輛狀態(tài)等信息，泊車(chē)后，攝像機(jī)采集記錄車(chē)輛停車(chē)位置并與車(chē)牌信息匹配，反向?qū)ぼ?chē)時(shí)，通過(guò)在尋車(chē)終端輸入車(chē)牌信息，搜索泊車(chē)位置，完成取車(chē)。但視頻識(shí)別方式對(duì)環(huán)境照度、車(chē)輛拍攝角度有較高要求，易受天氣條件及環(huán)境照度等影響。相比于IC卡方式，視頻識(shí)別方式可對(duì)車(chē)輛進(jìn)行示蹤，但造價(jià)較高。

1.3 基于RFID技術(shù)方式

基于RFID技術(shù)方式是對(duì)IC卡和視頻識(shí)別方式優(yōu)勢(shì)的結(jié)合。RFID即無(wú)線射頻識(shí)別，主要原理為采用附著于車(chē)輛上的物理標(biāo)簽存儲(chǔ)用戶信息，當(dāng)標(biāo)簽處于特定頻率的電磁場(chǎng)中時(shí)，通過(guò)定位算法對(duì)標(biāo)簽進(jìn)行定位、追蹤，即通過(guò)非接觸式技術(shù)搭建無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)?；诖朔N技術(shù)通過(guò)配置定位模塊的RFID射頻卡為車(chē)輛定位，在車(chē)輛進(jìn)場(chǎng)時(shí)通過(guò)入口視頻識(shí)別攝像機(jī)采集車(chē)輛信息，并與RFID卡關(guān)聯(lián)，泊車(chē)完成RFID卡作為定位標(biāo)志留在車(chē)內(nèi)，卡內(nèi)定位模塊可周期性發(fā)射信號(hào)實(shí)現(xiàn)對(duì)車(chē)輛定位。取車(chē)時(shí)，用戶需在反向查詢裝置上通過(guò)車(chē)牌號(hào)等車(chē)輛信息尋車(chē)。離場(chǎng)時(shí)出口設(shè)備進(jìn)行卡回收，并通過(guò)卡內(nèi)模塊計(jì)費(fèi)收費(fèi)。此種方式無(wú)需多次刷卡，甚至對(duì)固定用戶甚至無(wú)需刷卡，提高停車(chē)效率。

2 系統(tǒng)架構(gòu)及實(shí)現(xiàn)流程

基于RFID技術(shù)的停車(chē)場(chǎng)管理系統(tǒng)包括出入口設(shè)備，天線及基站、RFID標(biāo)簽、反向?qū)ぼ?chē)設(shè)備、控制管理設(shè)備以及平臺(tái)軟件組成。

表1 幾種技術(shù)方式對(duì)比

圖1 基于RFID技術(shù)的停車(chē)場(chǎng)管理系統(tǒng)架構(gòu)圖

2.1 出入口設(shè)備

出入口設(shè)備主要包括識(shí)別設(shè)備，控制設(shè)備、收發(fā)卡設(shè)備等。其中識(shí)別設(shè)備主要通過(guò)帶有視頻圖像識(shí)別功能的攝像機(jī)組成，通過(guò)圖像處理技術(shù)抓拍并識(shí)別車(chē)輛號(hào)與數(shù)據(jù)庫(kù)信息比對(duì)，判斷車(chē)輛是否為固定用戶，即判斷是否已經(jīng)擁有RFID標(biāo)簽。若為已有RFID標(biāo)簽的固定用戶，則車(chē)輛直接進(jìn)入無(wú)需停車(chē)取卡或登記。若為無(wú)RFID標(biāo)簽的臨時(shí)用戶或新用戶，則發(fā)放與車(chē)輛信息已匹配的RFID標(biāo)簽，即RFID卡。若為未識(shí)別出RFID標(biāo)簽的固定用戶，則重新將RFID標(biāo)簽與車(chē)輛信息匹配?？刂圃O(shè)備主要為道閘或自動(dòng)門(mén)、地感等門(mén)禁設(shè)備，主要用于管控車(chē)輛的放行。收發(fā)卡設(shè)備主要用于對(duì)臨時(shí)用戶進(jìn)行進(jìn)入發(fā)卡、離開(kāi)收卡，對(duì)新用戶及未識(shí)別出RFID標(biāo)簽的固定用戶進(jìn)行信息匹配的卡處理操作。

2.2 天線

在停車(chē)場(chǎng)均布天線搭建無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)，為車(chē)庫(kù)覆蓋特定頻段的電磁場(chǎng)，使處于車(chē)庫(kù)中任意車(chē)位的RFID標(biāo)簽都能被讀取。讀取RFID標(biāo)簽并對(duì)標(biāo)簽定位可基于測(cè)距技術(shù)的時(shí)間定位（TOA）、到達(dá)時(shí)差定位（TDOA）、方向測(cè)量定位（AOA）、信號(hào)強(qiáng)度定位（RSSI）等方法以及基于非測(cè)距技術(shù)的DV-Hop定位算法、APIT定位算法、凸規(guī)劃算法等方法[2]。

2.3 RFID標(biāo)簽

RFID標(biāo)簽主要由天線、調(diào)制器、編碼器、時(shí)鐘及存儲(chǔ)器構(gòu)成。RFID標(biāo)簽按工作頻率可分為低頻、中高頻、超高頻與微波標(biāo)簽?？紤]到RFID標(biāo)簽的工作能量及讀寫(xiě)距離，應(yīng)用于停車(chē)場(chǎng)管理系統(tǒng)的RFID標(biāo)簽較多采用超高頻段的有源標(biāo)簽，用戶將RFID標(biāo)簽放置于車(chē)內(nèi)，并在天線覆蓋范圍內(nèi)行駛時(shí)，后臺(tái)可根據(jù)相應(yīng)定位算法對(duì)車(chē)輛定位、示蹤[3]。同時(shí)將停車(chē)場(chǎng)管理系統(tǒng)與視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，可結(jié)合攝像機(jī)采集的關(guān)聯(lián)車(chē)輛畫(huà)面信息作為事中監(jiān)控、事后尋車(chē)及查看的依據(jù)。

圖2 用戶進(jìn)場(chǎng)流程圖

2.4 反向?qū)ぼ?chē)設(shè)備

反向?qū)ぼ?chē)設(shè)備為用戶反向?qū)ぼ?chē)提供便利，主要設(shè)置于人流線聚集處，如電梯廳、樓梯廳、人行出入口等。通過(guò)刷卡或錄入車(chē)輛信息等調(diào)取車(chē)輛位置、狀態(tài)圖像，并為用戶規(guī)劃合理的尋車(chē)路徑，提高用戶尋車(chē)效率及準(zhǔn)確性。

2.5 控制管理設(shè)備

控制管理設(shè)備主要包括工作站、服務(wù)器及收費(fèi)設(shè)備等系統(tǒng)控制設(shè)備，一般設(shè)置于安防控制室、崗?fù)せ蚴召M(fèi)中心，并由安保值班人員操控。

2.6 平臺(tái)軟件

平臺(tái)軟件即停車(chē)場(chǎng)管理軟件，為停車(chē)場(chǎng)管理系統(tǒng)提供人機(jī)交互界面，同時(shí)也為其他聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)，如視頻監(jiān)控系統(tǒng)提供接口。

3 系統(tǒng)特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)

3.1 高效性

RFID標(biāo)簽的讀取為非接觸式，即能免去停車(chē)刷卡的操作時(shí)間，亦能在相對(duì)惡劣的條件下正常識(shí)別讀取，且識(shí)別讀取快，提高識(shí)別效率，從而使用戶的停車(chē)流程更加便捷高效[4]。

3.2 安全性

相較于一維條形碼和二維碼技術(shù)，RFID標(biāo)簽將承載信息電子化，且可采用加密保護(hù)，不易被篡改或復(fù)制。

3.3 耐久性

RFID標(biāo)簽由于采用電子式存儲(chǔ)，對(duì)水、油或其他化學(xué)制品的污染有較強(qiáng)的抗污染性。因此不易損壞，數(shù)據(jù)保存時(shí)間也較為長(zhǎng)久。

4 總結(jié)

綜上所屬，相比于刷卡方式，基于RFID技術(shù)的停車(chē)場(chǎng)管理系統(tǒng)在車(chē)輛進(jìn)出場(chǎng)、泊車(chē)定位、反向?qū)ぼ?chē)、繳費(fèi)出場(chǎng)各流程減少了刷卡的操作，簡(jiǎn)化用戶停車(chē)流程，提升用戶停車(chē)效率，提高用戶尋車(chē)準(zhǔn)確性，優(yōu)化用戶體驗(yàn)；也減少了管理方的管理成本。同時(shí)，相比于視頻識(shí)別方式，基于RFID技術(shù)的停車(chē)場(chǎng)管理系統(tǒng)對(duì)環(huán)境照度、車(chē)輛停放狀態(tài)等方面要求較低，提高用戶停車(chē)的易操作性，同時(shí)在識(shí)別準(zhǔn)確率和系統(tǒng)可靠性方面更占優(yōu)勢(shì)。綜合比較得出，基于RFID技術(shù)的停車(chē)場(chǎng)管理技術(shù)較傳統(tǒng)的刷卡方式、視頻識(shí)別方式較為優(yōu)越，但對(duì)具體項(xiàng)目也可根據(jù)具體情況采用多種方式結(jié)合的方式，在不同流程采用不同技術(shù)手段，使管理方、用戶等多方的綜合利益最大化。

圖3 用戶離場(chǎng)流程圖

同時(shí)可結(jié)合多樣化管理方式，如地感線圈、超聲波識(shí)別方式。

目前RFID技術(shù)已較為成熟穩(wěn)定，建設(shè)成本也在降低。結(jié)合手機(jī)終端，可進(jìn)一步擴(kuò)大應(yīng)用范圍。

[1]廖鳴鏑，程 佳.一種停車(chē)場(chǎng)反向?qū)ぼ?chē)方法及裝置[J].智能建筑，2015（03）：76～77.

[2]韓美林，劉有耀.RFID定位技術(shù)和常見(jiàn)算法比較[J].產(chǎn)業(yè)與科技論壇，2014，13（01）：89～91.

[3]王雷.基于RFID技術(shù)的小區(qū)車(chē)輛管理系統(tǒng)[D].山東師范大學(xué)，2017.

[4]張靜秋.射頻識(shí)別RFID技術(shù)在智能停車(chē)場(chǎng)管理系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].電腦知識(shí)與技術(shù)，2017，13（25）：170～171+177.