【正文】 本課題致力于設(shè)計(jì)一個(gè)自動(dòng)化程度高和安全防盜性能優(yōu)良的停車場(chǎng)管理系統(tǒng)，設(shè)計(jì)以提高系統(tǒng)自動(dòng)化、人性化程度和安全性為主。 路徑引導(dǎo)算法是針對(duì)路徑選擇問(wèn)題的算法，其主要目的就是要解決路網(wǎng)中兩點(diǎn)之間的最優(yōu)路徑選擇，歸根結(jié)底就是求解帶權(quán)有向圖的最短路徑問(wèn)題。紅外線檢測(cè)器探頭由一個(gè)紅外發(fā)光管和一個(gè)紅外接收管組成，其工作原理是由調(diào)制脈沖發(fā)生器產(chǎn)生調(diào)制脈沖，經(jīng)紅外探頭向停車 位上輻射，當(dāng)停車位上有車時(shí)，紅外線脈沖從停車位反射回來(lái)，被探頭的接收管接收，經(jīng)紅外解調(diào)器解調(diào)，通過(guò)選通、放大、整流和濾波后觸發(fā)器輸出一個(gè)檢測(cè)信號(hào)。其缺點(diǎn)是投資高，模式識(shí)別技術(shù)要求高、實(shí)現(xiàn)復(fù)雜且識(shí)別率存在一定誤差。 （ 3）視頻檢測(cè)器 視頻檢測(cè)是一種結(jié)合視頻圖像和模式識(shí)別的技術(shù)。其次是使用壽命長(zhǎng)、可移動(dòng)、架設(shè)方便。由于超聲波檢測(cè)器北京郵電大學(xué)碩士論文 RFID 智能停車場(chǎng)管理系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)采用懸掛式安裝在停車位上方或者正前方，這與需要地面埋設(shè)的感應(yīng)線圈檢測(cè)器相比具有很多優(yōu)點(diǎn)。它是通過(guò)接受由超聲波探頭發(fā)出并經(jīng)過(guò)停車位反射的超聲波來(lái)感知停車位的占用情況。但是缺點(diǎn)在于安裝時(shí)感應(yīng)線圈必須埋入停車場(chǎng)地面下，當(dāng)感應(yīng)線圈出現(xiàn)故障時(shí)，需要挖開地面維修，維護(hù)成本大，停車位安裝檢測(cè)裝置，一次性投資較大等。使用方法是將感應(yīng)線圈傳感器埋于被檢測(cè)停車位地面下，通過(guò)自動(dòng)檢測(cè)停車位上有車時(shí)線圈的電壓等參數(shù)變化，感知停車位占用情況。目前自動(dòng)采集技術(shù)按檢測(cè)器的工作方式可以劃分為感應(yīng)線圈檢測(cè)器、超聲波檢測(cè)器、視頻檢測(cè)器、紅外線檢測(cè)器等四大類。目前隨著停車場(chǎng)的日益大型化，人工采集方式已經(jīng)不能滿足系統(tǒng)需求。停車位信息中的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)采集方式可以分為人工采集和自動(dòng)采集兩種方式。 停車位信息采集方式 停車位信息采集部分是實(shí)現(xiàn)停車引導(dǎo)的關(guān)鍵內(nèi)容。但在具體誘導(dǎo)過(guò)程中，系統(tǒng)只是提示停車場(chǎng)某個(gè)停車區(qū)域空閑泊位數(shù)，可能會(huì)誘導(dǎo)很多車輛同時(shí)涌向該停車區(qū)域，造成停車場(chǎng)內(nèi)的擁堵?tīng)顩r，無(wú)法起到誘導(dǎo)效果。在信息社會(huì)，對(duì)于各種信息的獲取及處理要求快速、準(zhǔn)確，在不久的將來(lái) RFID技術(shù)就將同其它信息技術(shù)一樣深入并改善我們的生活。它與同期或早期的接觸式識(shí)別技術(shù)不同， RFID 系統(tǒng)的射頻卡和讀寫器之間不用接觸就可完成識(shí)別，具有耐用，容量大，安全性高和使用方便等優(yōu)點(diǎn)，因此可在更廣泛的場(chǎng)合中應(yīng)用。而正是由于大規(guī)模集成電路技術(shù)的成熟，才使射頻識(shí)別系統(tǒng)的體積大大縮小，并進(jìn)入實(shí)用化的階 段。還有，射頻卡門禁、食堂消費(fèi)管理等其他常見(jiàn)的射頻識(shí)別應(yīng)用系統(tǒng)等，都大大方便了我們的日常生活，提高社會(huì)現(xiàn)代化的水平。極大提高了管理水平和工作效率，為科學(xué)管理提供了有力的客觀依據(jù)。一是標(biāo)簽被激活后，根據(jù)讀卡器指令轉(zhuǎn)入數(shù)據(jù)發(fā)送或者休眠狀態(tài)。因此，在大多數(shù)應(yīng)用場(chǎng)合，使用的都是只讀叮 ID 標(biāo)簽，都是運(yùn)用后臺(tái)來(lái)支持標(biāo)簽的數(shù)據(jù)屬性。這樣就在較大程度上提高了標(biāo)簽的制造成本，也在某種程度上增加了標(biāo)簽數(shù)據(jù)的安全隱患。數(shù)據(jù)的在線寫入指的是可寫標(biāo)簽。無(wú)論是只讀標(biāo)簽還是可讀寫的標(biāo)簽，都存在離線寫入的情況。讀卡器向標(biāo)簽發(fā)送數(shù)據(jù)的過(guò)程稱為下行，相對(duì)的，標(biāo)簽向讀卡 器發(fā)送數(shù)據(jù)的過(guò)程稱為上行。如此重復(fù)，完成所有標(biāo)簽識(shí)讀?；蛘咦x卡器首先向一批標(biāo)簽發(fā)出隔離指令，使得讀卡器識(shí)讀范圍內(nèi)的多個(gè)電子標(biāo)簽被隔離，最后只保留一個(gè)標(biāo)簽處于活動(dòng)狀態(tài)與讀卡器建立無(wú)碰撞的通信聯(lián)系 。也就是說(shuō)通常無(wú)源標(biāo)簽的工作方式是讀卡器主動(dòng)喚醒標(biāo)簽的讀卡器先講模式 (ReaderTalkFirst， RTF)、而有源標(biāo)簽可以采用標(biāo)簽首先發(fā)送請(qǐng)求的標(biāo)簽先講模式 (TagTalkFirst， TTF)。當(dāng)標(biāo)簽離開射頻識(shí)別范圍時(shí)，電子標(biāo)簽由于沒(méi)有能量的激活而處于休眠狀態(tài)，當(dāng)標(biāo)簽進(jìn)入射頻識(shí)別范圍時(shí)，讀 卡器發(fā)射出來(lái)的能量激活標(biāo)簽，標(biāo)簽通過(guò)整流的方法將射頻波轉(zhuǎn)換為電能存儲(chǔ)進(jìn)標(biāo)簽中的電容，為標(biāo)簽的工作提供能量，完成數(shù)據(jù)通信。 RFID 系統(tǒng)的工作原理 RFID 射頻識(shí)別系統(tǒng)的工作過(guò)程是通過(guò)一定的時(shí)序方式來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的交換。 畢業(yè)論文 _智能化停車場(chǎng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 圖 電感耦合 圖 電磁耦合 RFID 系統(tǒng)基本工作流程 射頻識(shí)別系統(tǒng)的基本工作流程如下： (1)讀寫器將無(wú)線電載波信號(hào)經(jīng)過(guò)發(fā)射天線向外發(fā)射； (2)當(dāng)電子標(biāo)簽進(jìn)入發(fā)射天線的工作區(qū)時(shí)，電子標(biāo)簽被激活，將自身信息的代碼經(jīng)天線發(fā)射出去； (3)系統(tǒng)的接收天線接收電子標(biāo)簽發(fā)出的載波信號(hào)，經(jīng)天線的調(diào)節(jié)器傳輸給讀寫器。典型的工作頻率有： 433 MHz， 915 MHz， 2． 45 GHz和 5． 8 GHz。雷達(dá)原理模型，發(fā)射出去的電磁波，碰到目標(biāo)反射，同時(shí)攜帶回目標(biāo)信息，依據(jù)的是電磁波的空間傳播規(guī)律，如圖 14所示。識(shí)別作用距離小于 1米，典型作用距離為 1020厘米。電感耦合方式一般適用于中、低頻的近距離射頻識(shí)別系統(tǒng)。 畢業(yè)論文 _智能化停車場(chǎng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 圖 2． 2 射頻識(shí)別系統(tǒng)的基本模型圖 發(fā)生在閱讀器和電子標(biāo)簽之間的射頻信號(hào)的耦合類型有兩種 ： (1)電感耦合。 2． 2． 2 RFID系統(tǒng)的基本模型 射頻識(shí)別系統(tǒng)的基本模型如圖 2． 2所示。數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)主要完成數(shù)據(jù)信息的存儲(chǔ)管理以及對(duì)標(biāo)簽進(jìn)行讀寫控制。例如CClloo、和 NRF2401 等射頻模塊己廣泛的應(yīng)用在各種 RFID 的系統(tǒng)中。讀卡器的射頻模塊產(chǎn)生射頻信號(hào)及射頻能量，激活并提供能量給被動(dòng)式的無(wú)線射頻標(biāo)簽。如果為修改信息的寫入命令，有關(guān)控制邏輯引起的內(nèi)部電荷泵提升工作電壓，對(duì)標(biāo)簽中的數(shù)據(jù)進(jìn)行改寫。進(jìn)入讀卡器作用范圍的標(biāo)簽接 收此脈沖信號(hào)后，標(biāo)簽芯片中的有關(guān)電路對(duì)此信號(hào)進(jìn)行解調(diào)、解碼、解密，然后對(duì)命令請(qǐng)求、密碼、權(quán)限等進(jìn)行判斷。讀卡器控制模塊的功能隨讀卡器畢業(yè)論文 _智能化停車場(chǎng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 應(yīng)用場(chǎng)合不同而有所增減，一般來(lái)說(shuō)為控制與標(biāo)簽的通信過(guò)程，與應(yīng)用軟件進(jìn)行通信，并執(zhí)行計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)發(fā)來(lái)的指令并依據(jù)指令向射頻模塊發(fā)出特定的數(shù)據(jù)流，同時(shí)接受標(biāo)簽的應(yīng)答數(shù)據(jù)流分析提取相關(guān)信息，信號(hào)的編碼與解碼和加密與解密，在一些特定的系統(tǒng)應(yīng)用中控制單元還要實(shí)現(xiàn)防碰撞算法和安全認(rèn)證功能。讀卡器由兩個(gè)基本的功能塊組成 :控制模塊和射頻模 塊。讀卡器可以單獨(dú)具有讀寫、顯示和數(shù)據(jù)處理等功能，也可與計(jì)算機(jī)或其它系統(tǒng)進(jìn)行互聯(lián)，完成對(duì)射頻標(biāo)簽的相關(guān)操作?？芍貙懶蜆?biāo)簽內(nèi)的信息可被讀寫器讀取、更改或重寫，這種標(biāo)簽生產(chǎn)成本較高，價(jià)格較貴。只讀型標(biāo)簽的結(jié)構(gòu)功能出廠時(shí)己經(jīng)被寫入 。主要應(yīng)用于貴重物品遠(yuǎn)距離檢測(cè)類型的應(yīng)用領(lǐng)域。無(wú)源標(biāo)簽不帶電池，其所需能量均由讀卡器所產(chǎn)生的電磁波提供工作距離、存儲(chǔ)容量等都受到能量來(lái)源的限制。高頻標(biāo)簽應(yīng)用于需要較長(zhǎng)的讀寫距離和高讀寫速度的場(chǎng)合，具有很高的效率，其天線波束方向較窄且價(jià)格較高，在火車監(jiān)控、高速公路收費(fèi)等系統(tǒng)中應(yīng)用較多。低頻標(biāo)簽主要用于短距離、低成本的場(chǎng)景，廣泛的被應(yīng)用在校園卡、動(dòng)物監(jiān)管、貨物跟蹤等，以往的基于 RFID的智能停車場(chǎng)管理系統(tǒng)就是使用這種電子標(biāo)簽。標(biāo)簽按載波頻率可以分為低頻標(biāo)簽、中頻標(biāo)簽和高頻標(biāo)簽。讀卡器以無(wú)線射頻的形式讀取和更新存儲(chǔ)在電子標(biāo)簽芯片中的數(shù)據(jù)，進(jìn)行信息解讀并進(jìn)行相關(guān)的管理。電子標(biāo)簽根據(jù)讀寫器發(fā)出的指令，做出相應(yīng)的操作和響應(yīng)。 RFID 系統(tǒng)技術(shù)基礎(chǔ) RFID系統(tǒng)的構(gòu)成 射頻識(shí)別系統(tǒng)由電子標(biāo)簽、讀寫器、計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)三部分組成，如圖 11所示。 (4)按作用距離可分為密耦合卡 (作用距離小于 1cm)、近耦合卡 (作用距離小于 15em)、疏耦合卡 (作用距離約 lm)和遠(yuǎn)距離卡 (作用距離至少 1m以上。在有障礙物的情況下，用調(diào)制散射方式，讀寫器的能量必須來(lái)去穿過(guò)障礙物兩次。 (3)按調(diào)制方式的不同可分為主動(dòng)式和被動(dòng)式。低頻系統(tǒng)主要用成本的應(yīng)用中，如多數(shù)的門禁控制、校園卡、動(dòng)物監(jiān)管、貨物跟蹤等。 (2)按載波頻率分為低頻射頻卡、中頻射頻卡和高頻射頻卡。 根據(jù) 不同的方式，射頻卡有以下幾種分類： (1)按供電方式分為有源卡和無(wú)源卡。 (3)天線：在標(biāo)簽和讀卡器間傳遞射頻信號(hào)。 (2)讀卡器 (閱讀器 )：用來(lái)讀取標(biāo)簽信息的設(shè)備，在停車場(chǎng)管理系統(tǒng)中，一般安放在出入口處，讀取射頻卡上的用戶信息。 最基本的射頻識(shí)別系統(tǒng)由三部分組成： (1)射頻標(biāo)簽：在這個(gè)系統(tǒng)中即分配給用戶的射頻卡。同時(shí) RFID 標(biāo)簽具有體積小、容量大、壽命長(zhǎng)、可重復(fù)使用等特點(diǎn)，可支持快速讀寫、非可視識(shí)別、移動(dòng)識(shí)別、多目標(biāo)識(shí)別、定位及長(zhǎng)期跟蹤管理。 畢業(yè)論文 _智能化停車場(chǎng)控制系統(tǒng)