【正文】 車牌的車輛進(jìn)入激發(fā)區(qū)時(shí)，被成功喚醒后，電子標(biāo)簽接收激勵(lì)信號(hào)（激勵(lì)器的跳頻表和 ID）等信息，此時(shí)，電子車牌的標(biāo)簽由被動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)為主動(dòng)態(tài)，將激勵(lì)信號(hào)和電子車牌信息通過 頻道 發(fā)送給閱讀器，閱讀器將接收的信息重新打包，經(jīng)過基站發(fā)送給控制中心的上位機(jī)，上位機(jī)根據(jù)激勵(lì)器 ID 和電子標(biāo)簽 ID，就能判斷車輛在某時(shí)刻經(jīng)過車道，實(shí)現(xiàn)車道上對(duì)經(jīng)過車輛數(shù)的統(tǒng)計(jì) [3]。 電子車牌內(nèi)的主動(dòng)式 RFID 標(biāo)簽由天線、標(biāo)簽電路和電池組成，天線是電子車牌中的關(guān)鍵部分，它在電子車牌和閱讀器之間傳遞射頻信號(hào)，它的選擇和設(shè)計(jì)是否合理，對(duì)整個(gè)識(shí)別系統(tǒng)的性能有很大的影響，尤 其是當(dāng)系統(tǒng)的工作頻率上升到微波頻段 [2]。從表面上看，嵌入了 6 RFID 標(biāo)簽的電子車牌與傳統(tǒng)的車號(hào)牌基本沒有什么區(qū)別，但它不僅能夠提供與傳統(tǒng)車號(hào)牌相同的視覺信息，還能夠提供相關(guān)的電子信息。 典型的電子車牌是嵌入了主動(dòng)式有源電子標(biāo)簽的車號(hào)牌，它由英國(guó)伯明翰的Hills Numberplates Ltd 公司研發(fā)并申請(qǐng)了專利。但如果可以將 RFID 標(biāo)簽與車號(hào)牌集為一體，不僅可以解決上述問題，還可以有效抑制盜牌、套牌等違法行為，例如，在犯罪分子盜取電子車牌時(shí)，電子車牌在損毀的同時(shí)，其防拆卸裝置還可以發(fā)出電子警報(bào)，損壞的車牌對(duì)于犯罪分子來說也就毫無用處；又 假設(shè) RFID 標(biāo)簽與車牌是分離式的，那么當(dāng)司機(jī)丟失的標(biāo)簽被不法分子獲取后，還可以配合制造的假牌繼續(xù)使用，但如果將 RFID 標(biāo)簽與車號(hào)牌集為一體，就會(huì)避免這一違法行為的發(fā)生。這些應(yīng)用方式存在著性能和安全上的弊端，例如，很多車輛的擋風(fēng)玻璃上裝有含金屬成分的防爆膜，它會(huì)影響標(biāo)簽的性能，可能會(huì)導(dǎo)致標(biāo)簽無法正常工作 。 近年來，在車輛識(shí)別技術(shù)中，電子車牌受到了人們的廣泛關(guān)注。讀取的電子車牌內(nèi)的相關(guān)信息，并實(shí)時(shí)發(fā)送至控制中心，控制中心服務(wù)器經(jīng)過存儲(chǔ)、查詢、對(duì)比等信息處理，配合視頻監(jiān)控，通過對(duì)信號(hào)燈的控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)交通流進(jìn)行調(diào)控，減少交通擁塞。并將 RFID 電子車牌安裝在車輛上，此時(shí)車輛擁有了獨(dú)一無二的身份證。 文中首先對(duì) RFID 電子車牌系統(tǒng)進(jìn)行了一個(gè)整體的設(shè)計(jì)，初步完成了系統(tǒng)設(shè) 4 計(jì)的總體方案，接著以 nRF24L01 和 MSP430 為核心，從硬件方面進(jìn)行了主動(dòng)式電子標(biāo)簽和閱讀器的設(shè)計(jì)，最終應(yīng)用 C 語言編程完善了電子車牌系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)。讀取的電子車牌內(nèi)的相關(guān)信息，并實(shí)時(shí)發(fā)送至控制中心，控制中心服務(wù)器經(jīng)過存儲(chǔ)、查詢、對(duì)比等信息處理，配合視頻監(jiān)控，通過對(duì)信號(hào)燈的控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)交通流進(jìn)行調(diào)控，減少交通擁塞。并將 RFID 電子車牌安裝在車輛上，此時(shí)車輛擁有了獨(dú)一無二的身份證。一個(gè)智能電子車牌由普通車牌和電子車牌組成。本課題研究的電子車牌識(shí)別系統(tǒng)就是一種基于 RFID 技術(shù)的車輛識(shí)別系統(tǒng)，它將為智 能交通系統(tǒng)注入新的活力?；谝曨l和圖像處理的技術(shù)國(guó)內(nèi)外己有不少的研究，但受到采集圖像的噪聲污染、光照影響等原因無法做到精確識(shí)別?；谝曨l與圖像處理技術(shù)的車牌識(shí)別，主要是依據(jù)數(shù)字圖像處理技術(shù)對(duì)所拍攝 的汽車牌照進(jìn)行處理和識(shí)別。同時(shí)管理人員通過采集車輛、駕駛員和道路的實(shí)時(shí)信息來提高其管理效率，以達(dá)到充分利用交通資源的目的。在這樣的背景下，智能交通系統(tǒng) (Intelligent Transportation Systems, ITS)的概念應(yīng)運(yùn)而生，成為研究應(yīng)用的熱點(diǎn)。 人們逐漸認(rèn)識(shí)到交通系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的綜合性系統(tǒng)，單獨(dú)從道路或車輛的角度來考慮，都將很難解決交通問題，必須把車輛和道 路綜合起來，考慮如何在有限的道路資源條件下，提高道路資源的利用率，這才是解決問題的關(guān)鍵。為解決日益嚴(yán)重的交通問題，各國(guó)政府采取各種措施，如對(duì)汽車以重稅限制汽車的數(shù)量，實(shí)施交通管制等來加強(qiáng)管理。交通事故率也不斷上升，每年都會(huì)帶來巨大的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失。當(dāng)今世界各地的大中城市無不存在著交通問題的困擾。用于對(duì)車輛實(shí)行自動(dòng)結(jié)算收費(fèi)、防盜。對(duì)小區(qū)內(nèi)車輛起到防盜作用。 RFID 卡采用充值卡模式，閱讀器讀取卡中存儲(chǔ)的ID 號(hào)和車牌號(hào)，同時(shí)從卡中扣除相關(guān)費(fèi)用。車輛管理部門可以對(duì)盜牌、套牌、盜車、劫車、肇事逃逸等行為進(jìn)行更有效率的處理?？蓪?shí)時(shí)跟蹤車輛，統(tǒng)計(jì)路況信息，然后由交通管理部門指揮車輛避開堵塞路段。與現(xiàn)有車輛管理系統(tǒng)中使用的圖像識(shí)別技術(shù)相比，應(yīng) 用 RFID 技術(shù)的系統(tǒng)具有包含信息量大，環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)，不受風(fēng)雪、冰雹等天氣因素影響，抗干擾能力強(qiáng)，可穿透非金屬物體進(jìn)行識(shí)別，可全天候、無接觸地進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別、跟蹤及管理，算法簡(jiǎn)單且實(shí)現(xiàn)起來較為簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。這些問題使得盜牌、套牌、盜車、劫車、肇事逃逸等違法犯罪行為成為可能，是社會(huì)治安的重大隱患，同時(shí)也可能對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)造成巨額損失，最終導(dǎo)致對(duì)機(jī)動(dòng)車進(jìn)行有效管理的成為巨大的難題。伴隨智能化交通的發(fā)展，車牌的智能性也成為需要我們考 慮的問題。 車牌是機(jī)動(dòng)車外在的唯一性標(biāo)志，其主要作用體現(xiàn)在車牌的可視性與唯一性。我國(guó)在汽車管理、汽車收費(fèi)、汽車 GPS、汽車防盜以及路況信息系統(tǒng)等方面的研究和應(yīng)用都比較落后，離自動(dòng)化和智能化的還有相當(dāng)大的差距。目前 RFID 技術(shù)被廣泛應(yīng)用到工業(yè)自動(dòng)化、商業(yè)自動(dòng)化和交通實(shí)時(shí)控制等領(lǐng)域，應(yīng)用最成功的當(dāng)屬物流管理領(lǐng)域及商品流通領(lǐng)域。 1 第一章 緒論 研究背景 射頻識(shí)別技術(shù)是一項(xiàng)利用射頻信號(hào)通過空間耦合 (交變磁場(chǎng)或電磁場(chǎng) )實(shí)現(xiàn)無接觸通信并通過所傳遞的信息達(dá)到自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)的技術(shù)。車輛識(shí)別 。 關(guān)鍵詞 :射頻識(shí)別 。 通過這樣的電子車牌系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，可以有效地監(jiān)控道路上的車輛信息，結(jié)合道路的實(shí)時(shí)信息， 通過對(duì)信號(hào)燈的控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)交通流進(jìn)行調(diào)控，減少交通擁塞。 在主動(dòng)式 (有源 )標(biāo)簽的設(shè)計(jì)中，采用了微功耗單片機(jī)和射頻芯片 ,以nRF24L01 和 MSP430 為核心，分別從硬件和軟件兩個(gè)方面進(jìn)行了主動(dòng)式電子標(biāo)簽和閱讀器的 設(shè)計(jì)。RFID 技術(shù)的電子車牌系統(tǒng)設(shè)計(jì) 摘要 射頻識(shí)別 (Radio Frequency Identification, RFID)技術(shù)是自動(dòng)識(shí)別技術(shù)中一個(gè)快速發(fā)展的領(lǐng)域 ， 它具有高保密性、環(huán)境適應(yīng)力強(qiáng)、抗干擾性強(qiáng)、識(shí)別距離遠(yuǎn)和識(shí)別速度快等優(yōu)點(diǎn) ， 在智能交通管理中可望有重要應(yīng)用。目前，近距離 RFID 技術(shù)已發(fā)展的比較成熟并獲得了大規(guī)模商用，但遠(yuǎn)距離 RFID 技術(shù)相對(duì)滯后。 低頻激勵(lì)器將激勵(lì)信號(hào)不間斷的向外發(fā)送，當(dāng)載有電子車牌的車輛進(jìn)入激發(fā)區(qū)時(shí)，電子標(biāo)簽接收激勵(lì)信號(hào)，此時(shí)，電子車牌的標(biāo)簽將激勵(lì)信號(hào)和電子車牌信息通過 頻道發(fā)送給閱讀器，閱讀器將接收的信息重新打包，經(jīng)過基站發(fā)送給控制中心， 控制中心 根據(jù)激勵(lì)器 信息 和電子標(biāo)簽 信息 ，就能判斷車輛在某時(shí)刻經(jīng)過車道，實(shí)現(xiàn)車道上對(duì)經(jīng)過車輛 信息的統(tǒng)計(jì) 。 同時(shí)可完成對(duì)超速、套牌、黑名單及 非法營(yíng)運(yùn) 等車輛的識(shí)別。電子車牌 。縫隙天線 目錄 第一章 緒論 ............................................. 1 研究背景 ................................................... 1 研究目的與意義 ............................................. 2 研究?jī)?nèi)容 ................................................... 3 第二章 RFID 電子車牌系統(tǒng)總體方案 ......................... 5 需求分析 ................................................... 5 RFID 電子車牌系統(tǒng)構(gòu)成 ....................................... 6 RFID 電子車牌系統(tǒng)硬件組成 ................................... 7 RFID 電子車牌系統(tǒng)軟件組成 .................................. 10 第三章 RFID 電子車牌系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) ........................ 11 RFID 電子車牌硬件結(jié)構(gòu) ...................................... 11 RFID 電子車牌硬件設(shè)計(jì) ...................................... 11 電子車牌天線設(shè)計(jì) ..................................... 12 電子車牌處理器和收發(fā)模塊設(shè)計(jì) ......................... 14 電子車牌閱讀器設(shè)計(jì) ........................................ 18 低頻激勵(lì)器設(shè)計(jì) ............................................ 20 第四章 RFID 電子車牌系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) ........................ 21 RFID 電子車牌軟 件框架 ...................................... 21 電子車牌閱讀器軟件設(shè)計(jì) .................................... 24 電子車牌軟件設(shè)計(jì) .......................................... 26 第五章 結(jié)論與展望 ...................................... 29 結(jié)論 ...................................................... 29 展望 ...................................................... 29 參考文獻(xiàn) ............................................... 30 致謝 ...................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。作為一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)， RFID 技術(shù)通過遠(yuǎn)程接收射頻信號(hào)來自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，識(shí)別過程無需人工操作，且可在各種惡劣環(huán)境中有效工作。 伴隨科學(xué)技術(shù) 發(fā)展和人民生活水平提高，汽車成為日常交通工具，如何對(duì)汽車進(jìn)行有效及高效管理成為擺在人們面前的一大難題。在發(fā)達(dá)國(guó)家相關(guān)研究成果業(yè)已部分應(yīng)用到汽車產(chǎn)業(yè)當(dāng)中，實(shí)現(xiàn)了汽車管理的高效化和智能化。如今我國(guó)使用的 GA3692 型車牌在可視性與唯一性上存在缺陷，科技含量也不夠高。 目前對(duì)車牌的識(shí)別大多采用圖像分割與識(shí)別技術(shù)，圖象識(shí)別受污染、距離、光線、位置、角度等環(huán)境因素的