- 如何实现智能交通RFID与视频双机识别系统的资料说明

RFID阅读器主要对电子标签内的数据进行读取和写入，利用空间电磁场实现对标签内容的读取和向标签发送控制命令等作用。阅读器的另一个重要作用是决定整个RFID系统的工作频率，阅读器的工作频率和功率将直接决定阅读器与电子标签的通信距离。一般的阅读器包括天线、射频模块、控制模块以及与计算机相连的各类接口模块。

(3)天线

天线是无线射频系统的关键部分，其主要功能是将电子标签发射的电磁波转化为电流信号传送给阅读器，同时将阅读器的电流信号转化成电磁信号通过天线发射出去。当电子标签进入有效的工作区域时，接收阅读器发出的射频脉冲经过整流后给电容充电，当电容电压经过稳压后就可以作为标签的工作电压，进而使电子标签有足够的能量将自身编码信息通过内置射频天线发送出去。阅读器天线接收标签发送过来的调制信号，经过天线调节器传送到阅读器信号处理模块，进行解调和解码后将有效信息送至后台主机系统进行相关处理。主机系统根据逻辑运算识别该标签的身份，针对不同的设定做出相应的处理和控制，最终发出指令信号控制阅读器完成不同的读写操作。

(4)应用系统

应用系统主要由中间件和应用软件组成。中间件由主机、服务器、通信硬件接口组成，常用于搭建计算机网络资源，能让各种应用技术实现数据通信与信息共享。应用软件处于硬件平台的上层，是一种系统软件或独立程序。应用程序对电子标签进行数据处理是通过RFID中间件来来实现的，中间件通过应用程序接口（API）连接到应用程序端口，从而实现应用程序—中间件—阅读器—电子标签的指令和数据传输，进而达到对电子标签的读写工作。

2 视频车牌识别系统

视频识别技术是一种以计算机视觉技术和视频图像处理为基础，对路面运动物体进行监测分析的技术能够检测到受监控路面的车辆并自动提取车辆牌照信息（含汉字字符、英文字母、阿拉伯数字及号牌颜色）后进行处理。一般完整的视频车牌识别系统包括前端系统、通信系统、后台系统。

(1)前端系统是由路面交通视频监控子系统、隧道交通视频监控子系统和高点交通视频监控子系统组成。主要实现的功能有：视频获取与回传，采用高清视频电荷耦合器件(Charge Coupled Device，CCD)监控摄像设备获取视频，并对视频流进行采样，分析得到车牌号码，以国际通用的编码格式，将视频数字化传回后台系统。

(2)通信系统采用有线或无线等方式传输，将前端系统的数据交付后端系统。

(3)后端系统主要用于将前端系统采集的数据进行解析，实现视频监控、回放、系统管理、查询等功能。

3 RFID与视频双机识别系统构建

3.1 RFID系统的基本工作流程

本设计采用遵循ISO18000-6C国际标准的阅读器，当携带电子标签的目标车辆出现在阅读器的工作范围内时，阅读器所发出的磁场对区域内所有的电子标签进行读写操作，当每一个电子标签接收到阅读器发出的信号，依据收到信号进行解析，返回含有目标信息的高频载波信号，经过卡内模拟射频模块发射出去，接收天线接收到电子标签发来的载波信号，经过阅读器解码器解析提取出相应信息，最终实现系统对目标车辆的自动识别和信息采集。实现过程如图3所示。

3.2 双机系统识别过程

在本设计中，由于RFID系统识别的距离较远可达到20 m～25 m，所以整个双机识别系统会先从射频系统执行。首先进行清点操作，清点操作主要是用于检测射频区域内是否有电子标签存在。为了避免因车辆速度过快而检测不到的情况，每次清点操作间隔会尽可能短，约为0.2 s。检测区域长度一般5 m～15 m左右，所以当车辆在小于180 km/h速度的情况下，至少可以检测到一次，但通常情况下清点操作可以检测到数次至数十次，这由车辆的速度决定。在检测到区域内的电子标签后，可获取到射频区域内电子标签的数量以及每个标签EPC码（Electronic Product Code），由于EPC码作为标签的唯一标识，进而通过EPC码定位到对应标签，读取标签的USER区域内的数据，将得到的内容存入临时列表中。

由于清点操作每0.2 s进行一次，所以会得到大量重复数据，需要去掉多余数据，只留下第一次进入天线射频区域的记录，此记录第一个数据段为毫秒级的时间戳，第二个数据段为USER区的内容，将维护后的数据存入原始ID数据库。