基本信息
- 項目名稱：
- 基于物聯(lián)網(wǎng)RFID技術(shù)的智能車輛管理系統(tǒng)
- 小類：
- 信息技術(shù)
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡介：
- 本系統(tǒng)研究的目的是基于RFID技術(shù)，整合網(wǎng)絡通訊技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)和嵌入式開發(fā)技術(shù)，在系統(tǒng)安全、數(shù)據(jù)采集和統(tǒng)計分析、計算機遠程監(jiān)控、及手持便攜式讀卡器應用等方面改良RFID車輛管理系統(tǒng)，提高車輛管理系統(tǒng)的應用價值。著重完善數(shù)據(jù)庫綜合信息統(tǒng)計管理和利用，為管理機構(gòu)提供可靠的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，為其決策提供可靠依據(jù)。同時利用RFID設(shè)備進行了測量車輛速度試驗，RFID設(shè)備完全能夠以低成本，一定精度進行該方面應用。
- 詳細介紹：
- 本系統(tǒng)研究的目的是基于RFID技術(shù)，整合網(wǎng)絡通訊技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)和嵌入式開發(fā)技術(shù)，在系統(tǒng)安全、數(shù)據(jù)采集和統(tǒng)計分析、計算機遠程監(jiān)控、及手持便攜式讀卡器應用等方面改良RFID車輛管理系統(tǒng)，提高車輛管理系統(tǒng)的應用價值。著重完善數(shù)據(jù)庫綜合信息統(tǒng)計管理和利用，為管理機構(gòu)提供可靠的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，為其決策提供可靠依據(jù)。因而系統(tǒng)可行性建立于成熟的射頻識別 RFID技術(shù)和嵌入式技術(shù)基礎(chǔ)之上，系統(tǒng)方案可行。 使用ARM開發(fā)板作為基礎(chǔ)開發(fā)的系統(tǒng)前端控制臺，為在門禁處進行實時工作的管理人員提供了對系統(tǒng)進行控制的便利方式，該控制系統(tǒng)模塊以linux操作系統(tǒng)作為應用環(huán)境，使用Qt/embeded開發(fā)交互界面，界面簡潔明了，易于理解和操作。 系統(tǒng)為用戶和管理員提供在線遠程信息訪問服務，該服務方便用戶足不出戶即可通過互聯(lián)網(wǎng)查詢相關(guān)的車輛記錄，瀏覽服務提供商發(fā)布的最新消息，感受到即時信息服務帶來的便利。管理人員可以在線進行信息的發(fā)布、注冊或注銷用戶使用系統(tǒng)的權(quán)限、對車輛和車主信息進行管理等，多種管理模式為管理機構(gòu)提供更高的工作效率。 最終實現(xiàn)功效包括以下幾大方面： （1）RFID標識系統(tǒng) 汽車管理系統(tǒng)應用環(huán)境良好，經(jīng)調(diào)查選擇了符合ISO/IEC15693全球標準的高頻(HF)434MHz的RFID頻段標簽，可以實現(xiàn)距離為lm一2m的遠距離數(shù)據(jù)讀寫,滿足目標遠程識別需要； （2）自動識別、智能控制、實現(xiàn)車輛不停步快速通過 運用RFID遠距離快速識別車輛掛載卡片，RFID讀寫器接收到來自電子標簽的載波信號，對信號進行解調(diào)和解碼后送至系統(tǒng)終端，終端查詢數(shù)據(jù)庫完成資料比對通過，則控制器的繼電器動作，驅(qū)動道閘開啟，放行車輛。否則不予放行； （3）報警提示、即時監(jiān)控功能 系統(tǒng)核準卡片信息失敗或出現(xiàn)外來車輛沖撞門欄情況，前端控制臺報警，并通過局域網(wǎng)提供聯(lián)動視頻信號：聯(lián)動警衛(wèi)室指定的視頻通道，通過現(xiàn)場攝像頭進行自動錄像或自動抓拍。并將抓拍到的車輛照片通過網(wǎng)絡通訊技術(shù)傳送到數(shù)據(jù)庫進行保存； （4）手持便攜式讀寫器應用 工作人員攜帶便攜式讀卡器對違規(guī)?？寇囕v進行立即信息識別，通過wifi等網(wǎng)絡通信技術(shù)將信息送至系統(tǒng)終端，終端讀取數(shù)據(jù)庫完成信息比對，將車輛詳細信息回送，便于工作人員執(zhí)行處罰處理，再將處罰信息回傳至終端存入數(shù)據(jù)庫，進行記錄更新； （5）車輛檔案管理和數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析 完成對車輛信息、出入情況、進出數(shù)量、車主信息、車主聯(lián)系方式、處罰記錄等信息進行存儲。通過對數(shù)據(jù)智能分析，產(chǎn)生需要的分析數(shù)據(jù)并自動生成餅圖、直方圖等報表、圖表和報告，并進行統(tǒng)計分析； （6）遠程控制功能 運用網(wǎng)絡通信技術(shù)實現(xiàn)遠程訪問系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫統(tǒng)計數(shù)據(jù)和相關(guān)信息； （7）權(quán)限控制 在網(wǎng)絡級、系統(tǒng)級和數(shù)據(jù)庫級設(shè)置訪問權(quán)限控制，對數(shù)據(jù)進行加密處理。 （8）基于射頻技術(shù)的測量車輛速度系統(tǒng)與方法的實現(xiàn) 設(shè)計研究中對利用基于最小二乘法的固定路段內(nèi)車輛RFID技術(shù)測速進行了研究。 （9）基于攝像頭視頻流監(jiān)控模塊的擴展 主要包含了如下五個方面： a.能夠設(shè)定特定的區(qū)域進行監(jiān)測 b.能夠識別特定的事件并記錄到數(shù)據(jù)庫中 c.能夠形成事件發(fā)生時的H.264視頻片段 d.能夠形成事件發(fā)生時的截圖 e.能夠通過網(wǎng)絡控制攝像頭的移動
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標
- 系統(tǒng)主要由以下三個功能模塊部分組成： 1.前端機自動控制模塊：采用80S52單片機作為讀寫RFID卡模塊的核心設(shè)備。利用RFID讀寫卡的模塊YHY502B+TG，實現(xiàn)讀寫硬件。采用串口（RS232）連接PC端。經(jīng)由ARM的GPIO接口控制步進電機，實現(xiàn)對門欄處的自動控制。Qt/embeded是為嵌入式設(shè)備上圖形用戶接口和應用開發(fā)前端arm控制臺需構(gòu)造與用戶友好交互控制界面。整個前端機系統(tǒng)能夠自動識別車輛標簽信息，實現(xiàn)車輛不停步快速通過，同時對無卡車輛進行的數(shù)據(jù)管理方便，以及利用GSM/GPRS模塊對違規(guī)行為進行信息警告。 2．核心服務器與數(shù)據(jù)中心模塊：在PC端，建立兩個進程：一者對串口所傳輸數(shù)據(jù)進行讀取，一者與用戶數(shù)據(jù)庫建立連接，并隨時等待查詢、反饋；對兩個進程間的通信來解決PC端所得數(shù)據(jù)從用戶數(shù)據(jù)庫中的確認。通過基本技術(shù)和用戶量采用了Linux下的MySQL數(shù)據(jù)庫，建立了一個鏈接數(shù)據(jù)庫并能夠進行數(shù)據(jù)庫操作的Linux守護進程，將其置于后臺運行。基于B/S的SSH框架架構(gòu)PC服務器端，這樣能夠在網(wǎng)絡級上達到安全可靠的數(shù)據(jù)查詢，操作。 3.前端機與核心服務器端通信模塊：基于TCP/IP的socket通信：在PC與前端機ARM核心控制板之間經(jīng)由網(wǎng)絡線路，建立socket通信，并需要制定兩端的通信協(xié)議，來維護他們之間的相互通信數(shù)據(jù)的讀寫。
科學性、先進性
- 1.本設(shè)計中對前端機與服務器間socket雙向數(shù)據(jù)通信，設(shè)計了完善的通信協(xié)議，實現(xiàn)了通信數(shù)據(jù)包自動檢錯,符合MVC的設(shè)計思想，實現(xiàn)了系統(tǒng)的松耦合； 2.設(shè)計基于最小二乘法、RFID技術(shù)研究固定路段內(nèi)車輛測速，擬合曲線對路程內(nèi)路程內(nèi)車輛行駛的速度最大值與均值求解； 3.擴展應用手持式便攜讀寫器，滿足管理人員區(qū)域進行巡查監(jiān)測，對車輛進行實時的定位，利用GPRS服務傳回服務器終端； 4.基于視頻流運動目標檢測技術(shù)的車輛行為監(jiān)控。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 2011年3月東北大學"Oracle"軟件創(chuàng)新大賽一等獎 《Improved Design of Vehicle Management System Based on RFID》EI 、ISTP檢索,Jiang Lin-ying,Wang Shuai Zhang Heng, Tan Han-qing 《Implementation of Step Motor Control under Embedded Linux Based on S3C2440》EI 、ISTP檢索, 《An Algorithm and Design for RFID Velocity Measurement Based on Least Square Method 》EI 、ISTP檢索 Zhang Heng, Tan Han-qing, Jiang Lin-ying
作品所處階段
- 實驗室階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 無
作品可展示的形式
- √實物模型 √ 現(xiàn)場演示 √ 圖片 √ 錄像
使用說明,技術(shù)特點和優(yōu)勢,適應范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預測
- 本方案的構(gòu)思設(shè)計根據(jù)車輛管理需求的實際情況，傳統(tǒng)的門禁系統(tǒng)因為人力成本高，安全性低，效率低下，且數(shù)據(jù)利用率低等缺點已經(jīng)無法滿足現(xiàn)今的要求。各機關(guān)、企事業(yè)單位等重要辦公場所，大型停車等車輛密集區(qū)對高效的車輛管理系統(tǒng)有大需求，國內(nèi)的不少射頻企業(yè)也對此投入精力。本方案整合改良功能，著重提高車輛管理的自動化、信息利用率，有效地降低人力成本，同時基于相關(guān)擴展應用（測速、手持式等）的模塊應用前景廣泛。
同類課題研究水平概述
- 目前，汽車產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展，車輛管理問題被各國所重視，RFID自動門禁系統(tǒng)的使用漸成趨勢。國際現(xiàn)行RFID自動門禁系統(tǒng)功能單一，僅簡單記錄卡片持有者的現(xiàn)存管理費和停放時間，實現(xiàn)根據(jù)時間對費用進行扣除的功能，該模式信息利用率不足，附加應用缺乏。國內(nèi)的汽車管理模式自動化水平較低，汽車自動化管理模式有待改良。通過對上述需求的實地調(diào)查，我們總結(jié)了如下的研究方向： 1. RFID和網(wǎng)絡通信技術(shù)相結(jié)合可以實現(xiàn)局域網(wǎng)內(nèi)的信息共享，對一定范圍內(nèi)同時對多個掛有射頻標簽的目標物體進行非接觸、高速及準確的并行跟蹤和識別。這樣，有效地提高系統(tǒng)的自動化與信息化程度。 2. 通過對相關(guān)儀器測速的實際運用考察，現(xiàn)階段，對車輛行駛的速度測量可以主要分為以下三類：雷達測速、激光測速、線圈法測速。通過對相關(guān)技術(shù)設(shè)備優(yōu)缺點相對比，方案提出了基于最小二乘法的射頻識別技術(shù)測速方法，能夠在較大程度上有效的降低測速系統(tǒng)成本，同時在測速算法的基礎(chǔ)上對車輛速度的測量精度進行一定的提高。同時，RFID技術(shù)的應用使系統(tǒng)本身具有車輛標簽識別，這樣能夠唯一辨別車輛身份，對車輛進行信息記錄。 3. 選用S3C2440A的TOUT1作為脈沖信號的發(fā)送端，通用I/O端口GPG13作為換向信號的發(fā)送端，實現(xiàn)了S3C2440A對步進電機的驅(qū)動控制。步進電機在控制領(lǐng)域應用極為廣泛，而嵌入式系統(tǒng)又具有輕便小巧的特點，二者結(jié)合使用可以大大簡化系統(tǒng)的復雜度。在嵌入式Linux系統(tǒng)下用字符設(shè)備思想實現(xiàn)，滿足以后更加復雜的場合需求。 4. 根據(jù)相關(guān)視頻流監(jiān)控技術(shù)的實現(xiàn)，我們對運動目標進行了攝像頭監(jiān)測，這樣有效防止車輛的違章行為?；陂_源圖形分析算法，對運動物體進行監(jiān)控，之后一旦監(jiān)測到違章行為，通過GPRS Moduel通知相關(guān)管理人員。 5. 基于ARM架構(gòu)的手持式應用，通過運用ARM、RFID技術(shù)、GPRS服務整合，實現(xiàn)了對區(qū)域內(nèi)違章?？寇囕v的實時監(jiān)控。同時使用QT/embeded界面開發(fā)，輕量級應用，可移植性強，大大降低程序體積，減輕系統(tǒng)資源占用量，達到系統(tǒng)應用需求。
