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1射頻識別技術(shù)的基本工作原理

射頻識別系統(tǒng)是由射頻標(biāo)簽、讀寫設(shè)備和計(jì)算機(jī)三部分組成的。射頻識別系統(tǒng)的基本工作原理是：讀寫設(shè)備通過相關(guān)發(fā)射設(shè)備發(fā)送固定頻率的射頻信號，當(dāng)標(biāo)簽進(jìn)入發(fā)射設(shè)備工作區(qū)域時(shí)，會產(chǎn)生相應(yīng)的感應(yīng)電流。標(biāo)簽接收到感應(yīng)電流后被激活，并通過自身內(nèi)置的發(fā)射線將自身的編碼等信息發(fā)送到系統(tǒng)的天線調(diào)節(jié)器，天線調(diào)節(jié)器再將接收到的載波信號傳送給讀寫設(shè)備，進(jìn)行信號的解調(diào)和解碼，最后將解碼信號輸入主系統(tǒng)處理，由主系統(tǒng)判斷標(biāo)簽的合法性，并發(fā)出指令處理和控制不同的標(biāo)簽。射頻標(biāo)簽和讀寫設(shè)備之間是通過耦合元件實(shí)現(xiàn)信號空間耦合的，并在耦合通道內(nèi)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的互相交換和能量的傳遞。射頻信號耦合類型主要有以下兩種。

1.1電感耦合

電感耦合是依據(jù)電磁感應(yīng)的有關(guān)規(guī)律，通過空間中的高頻交變磁場實(shí)現(xiàn)的。電感耦合一般被廣泛應(yīng)用于中頻或低頻的近距離射頻識別車輛管理系統(tǒng)中。其識別距離一般為10～20cm，最長不超過1m。因?yàn)殡姼旭詈媳旧頉]有電源，所以，芯片的能量全部來自讀寫設(shè)備。讀寫設(shè)備的發(fā)射天線線圈能夠產(chǎn)生穿透線圈橫截面的強(qiáng)電磁場。其中，小部分的磁力線能夠進(jìn)入射頻標(biāo)簽的發(fā)射天線線圈，并與電容形成一個(gè)振蕩回路。當(dāng)其通過振蕩回路時(shí)，射頻標(biāo)簽發(fā)射天線線圈的電壓達(dá)到最大，整流后可作為射頻標(biāo)簽芯片的能量使用。

1.2電磁反向散射耦合

這種耦合方法主要是基于雷達(dá)原理，利用電磁波在空間中相關(guān)的傳播規(guī)律發(fā)射電磁波，且反射電磁波會攜帶一些相關(guān)的信息。這種耦合方式在高頻或超高頻的遠(yuǎn)距離射頻識別車輛管理系統(tǒng)中的應(yīng)用比較廣泛，其識別距離一般為3～10m。

2車輛管理系統(tǒng)的組成原理

在現(xiàn)存的車輛管理問題中，小區(qū)車輛管理問題占有較大的比例。以小區(qū)的智能化車輛管理系統(tǒng)為例，系統(tǒng)地研究了智能化車輛管理系統(tǒng)的相關(guān)工作原理。小區(qū)智能化車輛管理系統(tǒng)一般是由讀寫設(shè)備、控制中心（計(jì)算機(jī)）和射頻標(biāo)簽卡三部分組成的。在智能化車輛管理系統(tǒng)中，先要設(shè)置1個(gè)控制中心，也就是主計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。這臺主計(jì)算機(jī)內(nèi)置了小區(qū)智能化車輛管理系統(tǒng)的軟件，可以自動運(yùn)行，一般不需要人為干預(yù)，只是在發(fā)放射頻標(biāo)簽時(shí)需要工作人員操作。控制中心可以通過停車出入口的讀寫設(shè)備及時(shí)掌握各時(shí)間段車輛進(jìn)出停車場的相關(guān)情況，并及時(shí)將相關(guān)信息輸送到主計(jì)算機(jī)處理和控制，實(shí)現(xiàn)閘機(jī)的開關(guān)、車輛數(shù)量的統(tǒng)計(jì)和停車費(fèi)用的計(jì)算等。小區(qū)車輛管理人員可以及時(shí)查看相關(guān)數(shù)據(jù)，大大節(jié)約了相關(guān)的人力、物力和財(cái)力。在使用系統(tǒng)的過程中，車輛擁有者要先注冊并領(lǐng)取1張射頻標(biāo)簽卡，并將車輛數(shù)據(jù)、標(biāo)簽卡身份代碼輸入控制中心的數(shù)據(jù)庫中建立關(guān)聯(lián)。當(dāng)車輛出入停車場時(shí)，停車場出入口的讀寫設(shè)備會將經(jīng)過車輛的射頻標(biāo)簽轉(zhuǎn)為身份代碼，以確定出入車輛的相關(guān)信息。

3射頻識別技術(shù)存在的問題

3.1射頻識別技術(shù)還不成熟

由于能支持射頻識別技術(shù)的設(shè)備并不多，而射頻識別信號又極易被阻擋，所以，使得射頻識別技術(shù)發(fā)展得比較緩慢。另外，射頻識別技術(shù)本身的技術(shù)要求和設(shè)備要求不能很好地實(shí)現(xiàn)，比如，讀寫設(shè)備的制造、芯片的設(shè)計(jì)制造、發(fā)射天線的設(shè)計(jì)制造和數(shù)據(jù)庫軟件開發(fā)等都沒有達(dá)到既定的要求，這就給射頻識別技術(shù)發(fā)展帶來了一定的阻礙。

3.2標(biāo)簽識別率不高

在使用射頻識別技術(shù)識別標(biāo)簽的過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)由于金屬對電磁波的吸收造成空間電磁波減少的現(xiàn)象，這對識別的準(zhǔn)確性有很大的影響。怎樣解決這一問題，提高識別的準(zhǔn)確性，是目前需解決的主要問題。相關(guān)技術(shù)開發(fā)人員提出，可從工程技術(shù)的角度提高射頻識別系統(tǒng)的標(biāo)簽識別率，比如采取多次讀取射頻標(biāo)簽的方法，有效提高射頻識別的識別率。

3.3不能保證數(shù)據(jù)的安全性

在射頻識別智能化車輛管理系統(tǒng)的使用過程中，普遍存在數(shù)據(jù)安全性較低的情況。因?yàn)槟壳笆褂玫纳漕l識別系統(tǒng)沒有相應(yīng)的安全機(jī)制，不能有效保障車輛和用戶數(shù)據(jù)的安全，這就引發(fā)了數(shù)據(jù)被竊取的情況。倘若射頻標(biāo)簽中的相關(guān)數(shù)據(jù)信息被竊取并非法使用，就會造成不可挽回的損失。針對這種問題，具體的解決方法有兩種，即設(shè)計(jì)更大的內(nèi)存容量、將微處理器設(shè)置得更加復(fù)雜。用這兩種方法實(shí)現(xiàn)加密算法的復(fù)雜設(shè)計(jì)，防止數(shù)據(jù)被竊取帶來的不必要的經(jīng)濟(jì)損失。

4結(jié)束語

目前，我國的車輛管理系統(tǒng)建設(shè)已初見成效，尤其是使用了射頻識別技術(shù)后，不斷提高了我國的智能化車輛管理能力，大大減少了車輛管理中人力、物力的浪費(fèi)。基于射頻識別技術(shù)的車輛管理系統(tǒng)的建設(shè)已經(jīng)成為了現(xiàn)代車輛管理發(fā)展的必然趨勢。在該系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用過程中，要不斷地完善系統(tǒng)，解決系統(tǒng)使用過程中存在的問題，讓基于射頻識別技術(shù)的車輛管理系統(tǒng)能夠更好地為社會服務(wù)。

作者：代光榮