射频识别技术在车辆管理中的应用
射频识别技术在车辆管理方面有着广泛的应用前景，涵盖汽车装配生产线、高速公路收费、智能停车场管理、货物无线追踪与识别、公共交通电子票务以及汽车防盗等多个领域。本文对这些应用场景进行了详尽的阐述，并列举了国内外相关案例。同时，作者还对比分析了高速公路上的多种收费模式。
一、什么是射频识别技术
射频识别技术，简称RFID，亦即无线电频率识别，自20世纪80年代起逐渐走向成熟，成为一项关键的自动识别技术。该技术通过射频手段实现非接触式的双向通信，从而进行数据的交换与识别。相较于传统的磁卡与IC卡，射频卡显著的优势在于其无需接触即可操作，这使得在识别过程中无需人工介入，非常适合实现系统的自动化，同时具有较好的耐损性。它能够识别快速移动的物体，并能同时识别多张射频卡，操作起来既迅速又简便。射频卡对于油污、灰尘等恶劣环境具有一定的抵抗力，短距离射频卡在这样的条件下可以替代条码，适用于工厂生产线等场景中对物体进行追踪。此类产品常用于交通运输领域，其有效距离可达数米之远，适用于自动收费系统或车辆身份识别等多种场景。
典型的射频识别系统由两个主要部分构成：射频卡和读写器。射频卡内含有多个主要模块，这些模块被集成在一块芯片上，负责与读写器进行通信。芯片中还包括内存区域，用于存储识别号码或其他数据，其内存容量范围从几比特到数十千比特不等。芯片外部只需连接天线（以及电池），即可作为人员身份识别卡或货物标识卡使用。封装卡的设计多种多样，比如我们熟知的信用卡样式以及小巧的圆形卡片等。与条形码、磁条卡、IC卡等同期或较早的识别技术相较，射频卡以其无需接触、操作距离远、适应恶劣环境以及能够识别移动目标等显著优势脱颖而出。在大多数RFID系统中，读写器在特定区域内释放能量，形成电磁场，该区域的大小由工作频率和天线尺寸共同决定。射频卡行进至该特定区域，一旦接收到读写器的信号，便即刻传输存储的信息和数据。读写器发出的信号普遍包括时钟信号以及射频卡所需充足能量，这些时钟信号确保了数据的同步，进而简化了整个系统的设计流程。读写器在获取卡片信息后，会对其进行解码和错误检查以确定数据的准确性，随后，数据将通过RS232、RS422、RS485或无线通信手段传输至计算机网络。RFID产品中，基础款型为非接触式IC卡，而高级版本则能与外部传感器相连接，用于测量和记录各类参数，甚至能够与GPS系统联动，实现对物体的追踪。
二、在车辆生产与管理中的应用
射频识别技术在汽车制造领域得到广泛运用，同时在交通运输的管控、汽车与火车的监控、高速公路的自动收费、停车场的智能化管理、物品的追踪以及车辆防盗等多个领域发挥了重要作用。
1. 汽车装配流水线
德国宝马汽车公司在其生产线上广泛运用射频技术，旨在高效地大批量制造符合客户个性化需求的车辆。宝马的生产过程完全依照顾客提出的具体样式进行：顾客能够在成千上万种内外配置中选择心仪的车辆颜色、发动机型号以及轮胎款式等，因此，在汽车组装线上需要装配各式各样的宝马车型；若没有一套高度组织、结构复杂的控制系统，这样的复杂任务几乎无法完成。宝马在生产线安装了RFID技术，采用可循环使用的射频标签，这些标签包含了汽车装配所需的所有详细信息。每个作业环节都配备了读写设备，确保汽车在各个生产阶段都能精确无误地完成装配工作。
2. 公路收费
射频技术已成为不停车收费系统中的主流识别手段。这种技术通过车内安装的射频卡（亦称电子标签）存储车辆编号及其他相关信息。车道上的射频天线能够与这些无线电发射器进行通信，并对它们存储的数据进行读取和写入操作，进而实现对于正在通行的车辆的识别。自动车辆识别技术主要涉及在微波5.8GHz频段内进行的短距离（8米至30米）通信。在全球范围内，自动车辆识别领域曾研究和采用的主要频率包括915MHz、2.45GHz以及5.8GHz。观察现有的应用系统，我们可以发现915MHz系统在北美地区得到了广泛应用，特别是用于集装箱的识别。并且，自过去八年以来，国际上包括美国在内的地区，鲜有新的915MHz系统被引入道路收费领域。同时，美国正逐步将智能交通系统中用于自动车辆识别的标准，从原先的915MHz系统转向5.8GHz至5.9GHz的频段。
5.8GHz专用短程通信系统，通常被称为DSRC，主要在欧亚及大洋洲地区得到广泛应用。相比之下，2.45GHz系统的使用频率较低，并未成为主流。
智能交通系统的理念及其工程应用在近期受到全球各国的广泛关注，因此，不停车收费这一关键服务领域也实现了显著进步。在我国开元ky888棋牌官网版，ITS服务被细分为八个主要领域，涵盖四十三个子领域以及一百三十八种具体服务功能，而在电子收费方面，则需要提供六种不同的服务功能。涵盖：路桥隧不停车自动收费系统、路桥隧停车自动收费系统、路侧停车自动收费系统、停车场自动收费系统、公交电子自动收费系统、交通信息有偿自动收费系统。公路不停车自动收费服务主要依赖短距离射频识别技术完成，而公交电子自动收费等服务则主要依靠射频耦合IC卡技术实施。
不停车收费系统内，车道上方或路侧均设有微波天线，这些天线与由天线控制器组成的读写器相连。读写器借助天线向电子标签发送信号，激活其进行通讯。随后，电子标签会回传一个与特定车辆一一对应的唯一ID号码，该号码用于ETC收费系统对车辆（顾客）进行身份识别。
目前，在欧美众多的高速公路自动收费通道中，广泛应用了这项技术。驾车者们在频繁行驶于高速公路之前，会在车上安装射频卡，当车辆驶过收费站时，无需排队等候缴费，即可顺利通行。这是因为收费口配备了读写设备，能够记录车辆通行的具体时间和路程，随后自动从用户的账户中扣除相应的公路费用。
3. 停车场智能化管理
停车场管理依托射频读卡技术，用户需持有特定感应卡方可通行。系统通过感应卡读卡器识别停车场内的用户身份，并负责收费。月租卡的发行和临时卡的授权亦由收费电脑自动处理。该系统还能自动调取每辆车的进场和出场数据，进而自动计算收费金额，从而实现了停车场管理的智能化。而且系统采用视窗操作界面，提供中文菜单，使得用户能够轻松掌握系统的操作方法。驾驶员无需停车即可通过系统自动识别车辆，实现放行（禁止）、记录等管理功能。此举不仅节省了进出场时间，提升了工作效率，还能有效防止管理费用的流失。
4. 货物无线跟踪和识别
目前，众多零担物流企业正借助地面网络来提升货物分拣及运输流程的效率。以Old Dominion货运公司为例，他们已部署了约7500台由Symbol技术公司供应的手持设备。Old Dominion的司机们每日到岗后，会将当日的行驶路线导入便携式设备。在运输途中，每经过一站，他们便使用该设备对装载或卸载的货物进行扫描，并将相关信息反馈至调度中心。调度中心的跟踪系统随即对送货进度进行实时更新，发货点的工作人员据此可预知哪些货物即将抵达，从而及时安排发货计划。这套业务流程日益完善，Old Dominion公司得以对货物装载状况有清晰把握，并有望实施直达运输。对于客户当日提出的取货需求，公司现在通常能迅速挑选出最合适的司机和卡车进行提货，而信息传递已无需依赖电话通知。
通过无线技术的应用，能够有效消除电话和纸面业务的联系，从而提升生产效率。在Old Dominion地区，过往每次抵达站点时，司机们都会通过填写工作卡片来记录各自的进出时间和行驶里程。遇到退货或回收的情况，他们还需额外填写额外的文件。如今，此类操作均借助手持设备完成，Old Dominion统计显示，在服务中心进行取货与送货的工作量提升了10%，而在采用无线技术后的首个季度，整体生产率实现了3.5%的增长。此外，在取货和送货过程中，单证核对效率也出现了显著提升。司机能够迅速完成货物的点数，并迅速确认其是否满足订单规定，客户能够立刻完成签收并迅速将确认信息反馈至总部，进而使得公司能够即刻向客户收取服务费用，相较于无线技术使用前，收款周期减少了三至五天开yun体育app入口登录，因此财务上的收益显著提升。
在Old Dominion地区，目前广泛采用的无线技术是由Symbol公司生产的便携式手持设备。两年前，Old Dominion公司在其所有牵引车、拖车以及手推车等设备上均配备了无线射频识别（RFID）标签。同时，该公司在场区和站门位置安装了无线天线。每当车辆经过这些区域时，系统便会自动记录其信息。此外，装载在货车上的货物也会被自动清点，数量和到达时间等数据随即传输至计算机系统，以便实时更新ERP或其他管理系统。货物抵达指定区域后，配备无线通讯设备的引导员便前往拖车具体位置，借助站台局部无线网络，对已清点完毕的货物进行装载或卸载操作，同时指导站台上的工作人员。
5. 公共交通电子车票
射频识别技术，尤其是非接触式IC卡在公共交通中的应用前景十分广阔。以非接触式IC卡充当电子车票，不仅使用便捷，还能有效减少交易所需时间，同时降低运营成本。早在1996年，韩国汉城便已引入此系统。目前，北京的多条公交线路，如719、749路等，均已安装电子车票收费系统，并即将投入使用。
6. 汽车防盗
这是RFID技术的一项新应用。射频卡已被研制得足够小巧，可以嵌入汽车钥匙中，且钥匙内含有特定的编码。汽车内配备了读写器。当钥匙插入点火器时，读写器能够识别钥匙的个体身份。若读写器未能接收到射频卡发出的特定信号，汽车的引擎便无法启动。通过这种电子验证方式，汽车的中央计算机可以轻松地预防短路点火的发生。当前，在欧洲市场上，丰田、福特以及三菱等汽车品牌，以及韩国的汽车生产商现代，都在其欧洲版车型上采用了射频卡技术，该技术被用于防盗目的，并在欧洲及美国销售的新车中得以应用。全球范围内，大约已有数百万辆汽车配备了这一防盗系统。
该系统为一款汽车防盗装置。驾驶者携带着一张射频识别卡，该卡的有效辐射区域限定在驾驶座45至55厘米的范围内。射频识别读卡器被安置在座椅靠背上。一旦读卡器成功识别出有效的身份标识，系统便会发出三次警报声，随后汽车引擎方可启动。此外，该防盗系统还具备一项显著的功能。如果司机离车且车门未闭且引擎未熄，读写器便需识别另一个有效身份码；若司机携射频卡离开车辆，读写器无法识别该身份码，引擎便会自动熄灭并激活报警系统。此外，此类射频卡亦适用于家庭与办公室的防盗措施。
射频卡能够用于追踪遗失的车辆。在城市的主要街道和道路沿线，埋设了RFID天线系统，一旦车辆配备射频卡，每当车辆经过任何天线读写器时，其车辆识别号及当前时间便会自动被记录，并传输至城市交通管理中心的计算机系统。除了在街道上埋设天线，警方还部署了多辆装备有读写器的流动巡逻车，这进一步提升了车辆行踪的监控效率。一旦车辆遭窃，其找回过程将变得异常便捷高效，巴西圣保罗市已成功应用此类系统。
三、高速公路几种收费方式的比较
在我国，封闭式的高速公路数量正日益增加，其中京津唐高速公路便是典型代表。这类公路上布满了多个出入口，每个出入口都配备了收费站。行驶在高速公路上的车辆，需根据其进入和离开的路口来缴纳相应的费用。目前，国内外已有多种技术应用于此类公路的收费系统，包括但不限于IC卡或磁卡收费、条码扫描收费以及射频识别技术等。应当指出，条码、磁卡、IC卡以及射频卡等识别技术各自具有独特的优势和不足之处。
1. IC卡/磁卡收费方式
IC卡与磁卡在运作机制上大体相同，区别主要在于存储材料和读卡设备的成本。因此，我们聚焦于IC卡的应用探讨。在我国，部分IC卡与磁卡企业正探讨将这两种卡应用于高速公路收费系统，然而，实际效果并不理想。IC卡充当了一种支付凭证，使用IC卡，人们无需在收费点进行现金兑换，这不仅为公路收费人员以及驾驶者节省了宝贵的时间和体力，而且提供了一种相当便捷的支付方式。此外，IC卡读卡机或磁卡读卡机的价格也相对合理。
在具体执行时，鉴于IC卡需提前购买，所以对于途经的外地车辆来说，这一方式并不可行；加之高速公路上外地车辆的比例相当高。故而，真正购买IC卡的人寥寥无几，使得该系统未能发挥其预期功能。此外，IC卡的使用寿命较短开元ky888棋牌官方版，通常仅有一年时间，若将IC卡置于口袋或遗忘在车内，其损坏的风险会大大增加。某些高速公路的收费系统曾探讨过实施IC卡回收机制，即在车辆进入时，向其发放一张IC卡，并在卡内记录进入时间及入口位置等关键数据，随后在出口处通过读卡器读取这些信息。然而，这种方式的操作成本相当高昂，并且一旦收费点遭遇停电，由于IC卡上缺少必要指示，收费工作将难以顺利进行。
2. 条码收费方式
在高速公路的入口站点，票面上会印制一个PDF417格式的二维条码，此条码中包含必要的标识信息。当车辆抵达出口时，工作人员会扫描该二维条码，随后计算机系统便会自动完成结算操作，并将相关信息录入系统。这样的计算机化管理方式，实现了收费的全面自动化，有效遏制了贪污和舞弊等不良行为的发生。费用低廉，适用于普通纸张或已印制的票据，与IC卡相比，成本显著降低，且实用性强。PDF417具备出色的纠错功能，即便票据出现污损或破损，也能确保丢失数据实现100%的恢复。由于在打印条码的同时也印制了必要的信息，即便在收费站遭遇突然停电，收费流程仍能顺畅执行，这使得其相较于IC卡展现出更为显著的优点。
实行条码计费制度后，驶过的车辆仍需停车进行现金交易，然而，公路局通过引入条码管理系统，成功遏制了部分员工贪污作弊的现象。
3. 采用射频识别技术的收费方式
高速公路收费处配备了射频识别技术与电子收费系统相结合的自动车辆识别设备。在收费站处设置基站，并在每辆车上配备RFID读/写卡（即射频卡）。车辆通过收费站时，基站与射频卡进行无线通信，并依据车辆通过次数自动调整射频卡中的金额。此系统可达成真正的自动收费，无需司机进行现金交易，从而有效节约了人力和物力资源。能有效遏制某些员工的贪污作弊现象。面对我国当前交通状况日益严重的拥堵问题，RF射频识别技术无疑将成为未来发展的主要方向。
射频基站的普通价格大约在二十万元上下，而射频读/写卡的普通价格则在四百元左右，这样的成本相当高昂，这也是射频识别技术在中国难以推广普及的一个重要原因。RF射频识别技术通常适用于那些开放式收费的公路，在这些公路上，车辆通过收费站时，收费仅依据车型的大小，而不考虑其入口与出口的差异。封闭式的收费公路，由于各个入口和出口的收费标准存在差异，射频识别技术无法适用，这就使得该技术存在一定的局限性。
