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基于RFID和物联网技术的智能交通系统设计

发表时间：2020/10/19 来源：《基层建设》2020年第19期作者：孙志达

[导读] 摘要：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。

        大连东软信息学院辽宁省大连市 116033
        摘要：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
        随着现代社会发展水平的不断提升，逐渐递增的城市车流总量，尤其是近年来现代化物流交通业的发展，力求运用现代化新型交通系统，能够研发出科学合理的智能控制方法，对人、车、路三者关系良好协调处理，已经成为如今交通物流领域的热门话题。随着近年来逐渐普及应用的嵌入式设备技术，实现了智能化芯片融入传统交通系统中，以传感网络、数据处理等新型技术，对智能交通系统功能自动化调整优化升级，很大程度上解决了传统定时控制系统的技术弊端。尤其立足如今建设智能城市背景下，更需要展开对智能交通系统的设计研究，因此引入了物联网技术、RFID技术，提出一种新的智能交通系统设计思路。
        1传统交通系统的应用现状
        随着经济的快速发展，城市中的车辆在不断增加，导致交通堵塞情况愈发严峻，传统的交通系统已经无法解决。而通过嵌入式设备的应用，使传统的交通系统融合智能芯片，基于数据处理机制、传感网络等技术，能够实现多种功能。但是，虽然通过利用嵌入式设备可以有效的缓解，但是仍旧还需要进一步研究交通系统，特别是交通系统的智能化需求不断的提升，智能城市的提出等，都对于该系统产生了进一步的要求。
        2智能交通系统的设计
        传感器与网络、指挥台之间连接，可以实现路况信息的实时掌握，并同时反馈相应的处理方式。将其具体到智能交通系统设计的需求方面，而该系统必须要具备以下众多功能，才可以满足城市交通需求。首先，通信功能：在GSM网络覆盖范围之内，通过调度中心、用户终端以及车载系统终端等，具有信息通讯功能。其次，定位功能：随着科技的不断发展和创新，各种定位技术也在不断的出现，如常见的GPS定位、超声波定位以及互联网定位等。而GPS定位技术在这些技术中，是最为普遍常见的一种应用技术。基于可行性以及精确度方面的考虑，GPS定位技术的优势十分显著。智能交通系统通过接收GPS信号，可以提供众多信息。另外，基于监控调度中心还可以对于车辆实现跟踪管理，不仅可以进行单次报位，也可以在规定时间自动报位。再次，建议功能：驾驶人员在行车之前，在车载系统上设置行车路线，而监控调度中心将得到的众多行车路线进行汇总之后，基于路线的拥堵情况，向驾驶人员提供备选路线。最后，报警功能：如果智能交通系统一旦监测到车辆异常，将会立即发出警报。通过嵌入式传感网络，能够实现人流量的实时监测，基于单片机来处理采集得到的数据，能够实现智能化交通系统。另外，结合神经网络模型，可以使交通系统具有自适应能力。而与射频识别技术相结合，则能够在特殊区域识别车辆与行人，从而实现自动化控制，甚至还可以整合某一个区域将其放置在一个网络上，对该区域进行整体控制。
        3系统设计总架构
        智能交通系统设计，运用了分层设计思路架构，每层均为上层提供服务的接口调用，共计设计4层组织系统架构，分别包括了感知层、传输层、表示层、应用层。在设计该系统中运用分层架构，能够形成每层独立减少系统依赖的同时，也有助于避免实际开发软件系统中发生代码重复使用的问题，达到减小不必要的成本投入。（1）感知层。

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作为表示层内的标识对象可以感知的方法集合，通过运用RFID技术标识“车辆电子信息卡”，并基于城市数字化GIS地图上标识城市道路，标识系统数据库的路段情况。系统感知层能够对以上信息，运用无线射频、识别模式及地磁感应、温湿度传感器进行感知标识。（2）传输层。传输层主要实现了由感知层中成功采集的数据信息，向系统数据中心进行传输，在传输层骨干网中主要运用了光纤域网、路网采集基站、DNN专线发卡点，即可实现与城市手持基站、车载基站、公共域网的VPN网络接入。（3）表示层。经汇聚采集的数据信息并进行一系列的筛重、拍错与补漏处理之后，转换原始记录的数据信息形成系统可处理的标准数据，建立业务模型流程，对最终形成的结果数据进行表达。主要包括了GIS数字地图、折线图、柱状图等表达方式，也可以采用表格进行表达，或非结构化描述，通过电视电台、互联网、车载终端进行表达。（4）应用层。该层实现了系统所有应用的有效支撑，共计包括交强险、限行、拥堵收费、年检、交通诱导、布控黑名单、监控危险车辆、交通仿真、优化交通组织、识别套牌车、识别克隆车等系统应用功能。
        4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。
        结语
        综上所述，在信息时代快速发展的背景下，物联网技术在智能交通中的应用是必然趋势。物联网技术的应用，不仅可以保证智能交通系统的稳步运行，也可以大幅度提升交通管控力度与通行的效率。不过，未来智能交通中关于物联网技术的应用，其侧重点应该放在节能与环保方面，这对社会效益与经济协同发展的实现有着重要的现实意义。
        参考文献
        [1]李东睿.智能交通中物联网技术的作用[J].数字通信世界，2018（1）.88-89.
        [2]居晓琴.物联网技术在智能交通中的应用研究[J].电脑编程技巧与维护，2017（9）：75-76.