基于 RFID 和物联网技术的智能交通系统设计

发表时间:2020/9/24   来源:《科学与技术》2020年14期   作者:牟秋锋
[导读] 现如今,我国城市建设在不断加快,随着城市交通的客流量不断增加,
        牟秋锋
        高新兴智联科技有限公司   天津    300308
        摘要:现如今,我国城市建设在不断加快,随着城市交通的客流量不断增加,交通所承载的压力在不断增加。而物联网技术的出现,对于解决交通出行问题提供了新的发展方向。本文主要基于射频识别技术(RFID)RFID和物联网技术的智能交通系统进行设计研究。
        关键词:RFID;物联网;交通系统
        引言
        物联网(the internet of things)概念于1999年由EPC Global的Auto-ID中心Ashton教授提出,定义为把所有物品通过射频识别技术(Radio Fre-quency Identification,简称RFID)、红外感应器、全球定位系统、光纤传感器、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络.目前我国已经把“物联网”明确列入《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006~2020年)》和国家“十二五”期间重点发展的战略性产业.智能交通系统是交通领域的一项重大工程,也是各个国家的战略方向.早在2009年,IBM公司就向奥巴马政府大力提倡“智慧地球”概念,其中重点之一就是“智能交通”,其用意在于通过应用大量智能系统来科学高效管制交通,节约社会资源与燃料能源,进而推进社会发展.根据我国《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006~2020年),智能交通将成为国内未来交通运输业优先发展的主题.2011年3月份国家发布的“十二五”交通规划提出,未来5年内,我国将实现对国家高速公路、省干线公路、重要路段、大型桥梁、车辆区域、交通运输状况等的感知和监控;实现对危险品运输车辆、船舶、长途客运以及城市公交、出租车和轨道交通的全过程监控;基本建成全方位覆盖、全天候运行、快速反应的水上交通安全监管系统和海事信息服务系统.RFID技术是物联网的关键技术之一,并以其诸多的优势脱颖而出,这种技术既可以实现非接触式识别和一次性多目标识别,又可以识别高速运动的物体,具有可靠性高、灵敏度高、适应性强等优点.
        1物流系统与RFID物联网技术
        物流系统是指以完成物流服务为目的的,在一定的时间和空间内,由所需的输送的物料以及相关人员、设备、运输工具、仓储设备和通信设施等多个相互制约的动态要素构成的有机集合体,实现合理化地对物流产品进行管理,从而获取宏观和微观效益。RFID物联网技术是让物品“自动说话”技术。在物联网中,将各类信息传感设备置于物品上,并与当前互联网络相互衔接,从而实现物品与网络共享,方便识别与管理。智能的物流系统可以引入RFID物联网技术,将RFID标签放置在物品内部,通过对RFID标签进行采集扫描来获取物品信息,或者对标签进行定位来了解物品的行踪,进而进行盘点、入库、选择配送等物流过程。
        2基于RFID和物联网技术的智能交通系统设计
        2.1网络拓扑
        网络拓扑设计对于系统设计中作为至关重要的环节,以网络拓扑图作为主要系统表现形式。为了在设计该系统中,控制和减小成本投入,从原则上运用了城市域网作为传输骨干,并运用各运营通信商提供的VPN组网实现与域网相连接。对于较大处理业务量和较多下挂设备的网络传输节点,则需要运用DDN专线与域网相连接,譬如完成不同卡点安装等。对于较小业务量以及较少下挂设备节点,以及接入的可移动设备,可以运用VPN接入网或域网,还有手持基站、采集站以及车载可移动基站等。


        2.2技术可行性
        RFID电子标签技术、传感探测技术、无线传感网技术以及数据处理技术均是物联网技术中的关键。其中,RFID电子标签技术也就是即射频识别技术。射频信号可以自动识别目标对象,而物体和系统之间也并不需要构建物理联系,在复杂环境下具有非常好的适应性。射频识别技术主要是与询问器、应答器组成,可以控制、检测、跟踪物体。因此,在本研究中选择RFID电子标签技术设计智能交通系统。而物联网的层次可以划分为感知层、网络层、应用层三个层次。感知层的功能在于信息采集、目标物体的识别。其中,信息采集主要是采集各种事件在发生过程中产生的数据,例如,事件发生的地理位置、事件过程中的音频、视频等。而网络层的功能则主要是了传递信息,通过利用互联网、移动网络等网络技术,在感知层获得信息之后,将会把信息传送给目标设备,以此来实现远距离通信。而网络层则是物联网普遍化的基础。最后,应用层可以对信息实现智能化处理和智能化整合。在传递信息之后,感知层和网络层负责收集信息,而应用层则负责分析信息,从而提高不同对象之间的信息互通,更好的利用信息。基于系统功能,本研究系统具有运行稳定、安全可靠、界面设计简洁、易操作等特点。该系统的总体结构可以划分为几大模块,分别为定位模块、控制模块、通信模块等。而实现该系统必须要满足三个方面的条件。首先,技术可行性。在智能交通系统中,通过利用GPS模块、网络模块等获取车辆位置信息,并基于短消息的协议标准实现数据封装,最后通过设置网络模块,将封装好的信息发送出去。其次,经济可行性,通过利用智能交通系统中能够的导航功能可以大大提高交通资源的使用效率,对于促进城市交通疏流具有关键意义。同时,智能交通系统的使用还可以缓解人力疏导的不足,使驾驶人员实现心中有数。最后,操作可行性。智能交通系统的操作简单化和便于理解化,能够使绝大部分驾驶人员都可以快速掌握,通过在车载终端上的简单操作就能够掌握路况信息,从而选择适合的行进路线。智能交通系统主要包括几大模块,分别为GPS模块、系统模块、主控模块等,通过模块与模块之间的相互作用,可以会哦中能够车辆交通系统,从根源上解决交通堵塞,促进城市交通运输效率。
        2.3存储备份设计
        本系统设计的数据类型不仅包括文本、图像,还有视频等多媒体信息,如何把这些海量信息有效地进行组织存储和安全管理是数据中心发展的基础和提供服务的保证.当前主流的三大存储架构有DAN、NAS和SAN.由于整个网络的数据传输量大,并发请求要求高,并且信息的存储量大,所以存储架构采用SAN存储架构.整个SAN网络同时使用二个光纤通道交换机,主机、磁盘存储通过光纤通道分别连接到两台光纤通道存储交换机,形成双环冗余连接,在部件、连接、系统及应用等各方面均实现了冗余备份,即便单台光纤通道交换机发生故障,主机仍旧可以访问存储设备,完全消除系统单点故障,保证了综合结算系统的高可靠性和可用性.
        结语
        本文通过利用物联网技术,并与自适应模型相结合,从而可以感知到车辆信息和路况,将其及时传递给交通部门。而处理器能够接收交通部门的命令,为处理各种情况提高有效的解决方案。设计的物联网智能交通系统,将其与模糊控制理论、神经网络相结合,从而实现自适应的智能化控制目的。而该系统可以有效的提高交通智能化和应急能力,可以根据路况,给驾驶人员提供提示,从而提高道路的利用率。另外,该系统可以通过射频识别技术掌握车辆信息,记录各种交通事故和违规信息,减少人力资源成本。因此,本系统可以更好的满足物联网时代发展的应用需求。
        参考文献
        [1]曾聪,钟建坤,曾文波,等.基于物联网技术的智能交通系统终端无线通信研究及定位系统设计[J].企业科技与发展,2018,(9):81-84.
        [2]孙悦.基于物联网技术的智能交通控制系统设计[J].建筑工程技术与设计,2016,(28):1605.
        [3]侯培国,马灿,张航飞,等.基于RFID技术的智能轨道交通票务系统设计研究[J].都市快轨交通,2018,31(5):69-75.
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