尹学伟
高新兴智联科技有限公司 天津市300000
摘要：本文通过对车联网及其关键技术RFID的基本概念进行介绍，结合RFID技术在车联网中的一些应用，对基于RFID技术的车联网的构建、工作原理以及具体应用实例进行分析研究，提出后期可能遇到的瓶颈问题。
关键词：射频识别；车联网；定位；5G网络；
前言
5G通信技术的到来，为汽车在科技化相关领域智能化水平的提高带来了新气象。如汽车之于其他事物的交互网络系统已经慢慢地成型，汽车之间、与公路之间、与人之间、与云之间等等，已经渐渐渗透进我们生活的各个方面。
一、RFID的基本原理
RFID为无线射频识别技术，通过射频信号自动识别目标对象同时获取相关的数据，这是一种非接触模式的自动识别技术。通常对于RFID系统来说由电子标签、读写器和数据管理系统三个部分进行组成。在车辆定位的应用中，电子标签安装在汽车的挡风玻璃上，当电子标签进入读写器所辐射的磁场相关的内容时，同时电子标签受到读写器所发射的射频信号，通过电流感应获得的能量发送存储在产品的芯片中的产品的相关信息或主动发送某一频率的感应信号。读写器在读取信息并且成功解码之后，转到数据管理系统进行相关信息处理。进一步实时地获取汽车所在道路上行驶的位置信息，同时发送至信息发布系统，实现汽车的智能定位。RFID技术相对于传统的GPS技术具有一些突出的优点：非接触式操作，这样使得应用更加方便；具有较高的灵敏度，相对而言可以识别更高速度运动的物体，同时可以针对多个目标进行同时识别；相对于GPS技术适应周围环境的能力更强；RFID标签上的信息可以不断地进行修改；相对于GPS技术，RFID进行定位安全性能更加高，标签上保留的信息通过密码保护、加密算法等技术，就使得相关的数据不容易被修改。
二、基于RFID技术的车联网构建
1.车联网的构建
（1）基于RFID技术的车联网构建主要包括车辆身份识别、车辆信息感知、信息传输和信息处理四个部分。车辆作为车联网中的主体，具有一个固定的、唯一的电子身份，该身份与车辆一一匹配，可以实现车辆虚拟化的映射。系统通过传感器自动获取车辆的信息（如身份、速度、位置、载重、寿命等）。然后通过公用的或专有的通信传输平台将获取到的车辆信息传递到数据处理中心，数据处理中心又可以将处理结果反馈至系统前端。在基于RFID技术的车联网的构建中，将感知到的车辆信息进行处理，并且将这些信息与车辆的身份进行匹配，实现对车辆运行状态精细化的监管并提供相应的综合服务。
（2）基于RFID技术来构建车联网，需要从车的身份标识做起。构建车联网的关键在于要建立车辆的身份标识系统，即为车辆安装具有唯一身份标识的RFID电子标签。该工作可以通过两种途径来开展：一方面可以从管理角度入手，用行政手段为所有车辆统一安装基于RFID技术的电子标签；另一方面，也可以为车辆提供信息化服务的目的来推动其它社会车辆安装RFID电子标签。在构建好了车联网的身份标识体系后，各行业就可以从不同的应用需求角度开始入手，逐步建立车联网的信息感知体系、网络通信体系、以及数据处理体系。鉴于交通运输行业内营运车辆的数量较大，带动作用较强，可以由城市交通管理服务、营运车辆管理服务、高速公路管理服务等应用角度入手，逐步地向其它涉车涉驾领域来拓展。
2.车联网工作原理
基于RFID技术构建好的车联网的工作原理是：在车辆上统一安装一枚基于无源RFID的电子标签，并且在终端数据库中将电子标签和车牌号绑定，通过全球唯一标识的电子标签号可以从终端数据库中获取车辆的各种信息，这样以来电子标签就成为了车辆的电子身份证；车主可以在银行开立与本车电子标签绑定的银行账户。
在有RFID阅读器的地点可以准确地识读车辆的身份信息、记录车辆的行驶路径，并实时传输给后台系统，利用采集到的各种原始信息可以根据多种涉车、涉驾的业务需求来开发各种应用系统。
3.基于RFID技术的高速公路收费管理系统构建
以基于RFID技术的高速公路收费管理系统为例，交通管理部门在收费站出入口和需要进行标识的站点设置安装RFID阅读器，在车辆上一次性粘贴一张电子标签，并且在终端数据库中将电子标签号和车牌号一一绑定，同时为该电子标签在银行开立一个信用卡账户或是储蓄卡账户，当该车驶入到不停车收费车道时，车道上安装的RFID读写器将从车辆上粘贴的电子标签中读取车辆的各种信息，按照收费要求来控制车道将车辆放行，同时将该车的各种信息上传到管理中心，当车辆经过标识站时，标识站将读取车辆上的电子标签信息并将车辆的通行信息上传至管理中心，当车辆行驶至不停车收费出口车道时，则通过车辆的电子标签信息获得车辆行驶的入口和标识站，形成车辆行驶的精确路径并对车辆收费放行，完成一次不停车收费。整个操作过程由系统自动完成，并记录下每辆车通过的详细数据信息，管理人员和车主也可以在网上实时查询相关数据记录。
三、RFID与5G技术的结合应用
1.车联网对网络的要求主要体现在时延、带宽及可靠性三个方面。5G传输网络的理论值可以达到5Gbps甚至是10Gbps，将会是4G网络的50~100倍，从而降低了设备相互之间的延时。让5G大带宽、低时延、切片网络等关键技术能够完全应用于未来的车联网技术，满足人们的出行需求。同时由于5G传输网略可以实现3D高精度地图数据以及车辆、行驶环境数据的传输，拥有更高的吞吐量和可靠性，所以C-V2X的应用场景就可以得到充分的完善，从而推动自动驾驶技术的发展。通过RFID技术来进行精确定位，可以同步获得车辆信息、道路周边的情况和当天天气的情况。行驶中的车辆之间可以进行位置信息的相互传递，这样行驶中的车辆将会自主选择最好的驾驶路线，这样大大地减少交通拥堵的情况的发生。因为5G的高带宽、低延时，可以给用户提供更好的车辆自身携带的通信设备的需求，这将给予车辆更好地进行定位，汽车所携带的导航系统的精确程度将会得到大大的改善。
2.车辆行驶过程中，如果遇到突发情况，可以通过车辆网设备进行消息的互相传递。通过RFID技术快速地将车辆定位的信息以及周边的情况通过5G云终端发送给救援中心，通知附近的车辆避免进入拥堵区域，使得救援更快的到达，减少事故造成的损失。5G车联网的道路上的设备单元被破坏的场景下，是可以通过附近车辆的设备之间的相互通信，通过汽车车载单元的与其他车辆之间进行信息的传递，与附近的5G车载设备单元之间交互信息，进行确定道路上破坏的设备单元的位置定位，在一定程度上可以降低出现以上基础设施被破坏所造成的影响。
3.RFID技术在停车场中也有一定的应用。通过RFID读取器读取停车场内部数据管理控制中心的停车信息，将停车场内的空余位置信息反馈给车主，以便停好车辆。同时车主停好车之后，将车辆的位置信息传递给数据管理系统，方便车主离场时快速地获取位置信息。这在一定程度上解决了停车问题的烦恼以及找车的困难。RFID技术在车辆防伪中也有一定的应用。通过云系统采集RFID读取器所获得的车辆信息，读取车牌号的相关的信息。通过道路上的高清摄像机获取行驶中的车辆的图像信息。两者之间进行车牌信息的对比和匹配。从而判断车牌信息的真伪并自动进行报警。
结束语
综上所述，随着5G与RFID等技术的不断成熟使用，将快速推动车联网络向智能化、网联化方向发展，提高了城市道路中信号接收不足、以及隧道中等相关地方的信息传递。这可以为道路交通安全提供保障，使得智慧交通体系的运转效率的提升，可以给人们有更好的出行的体验。
参考文献：
[1]王建强,吴辰文,李晓军.车联网架构与关键技术研究[J]．微计算机信息，2011,27（4）.
[2]郭军.RFID技术在城市道路交通管理中的应用[J]．交通建设与管理，2009，08.
[3]沈建华.基于物联网的车联网技术[C].2011年光缆电缆学术年会论文集，2011，09.