介绍一款多义性路径识别系统

1、介绍一款多义性路径识别系统1引言随着我国经济的高速发展，高速公路的建设需求也越来越大。由于投资巨大，单靠国家的投入有时不能 及时解决经济发展与高速公路建设的矛盾，在东南沿海某些省份，往往采用国家建设和私人投资相结合， 收益按比例分配的方式。这种方式虽然解决了建设需求，但随着高速公路建设的网络化发展，汽车在公路 网络行驶的不确定性，使利益分配变得越来越困难。例如：某省内有1000多条高速公路，分属几百个业主，其收费是按车主在高速公路行驶的最短路径进行，但在利益分帐时却很难，因为如果在每个属不同业 主的路段设收费站，投资巨大，也会影响高速公路的效率。如果按投资的比例进行分配，不同道路的行车 流量又

2、不能完全等同，因此这种分帐方式也有失公平。正是基于这种情况，我们开发了基于RFID的多义性路径识别系统，利用 RFID技术，自动收集汽车在高速公路的行车路线，作为业主利益分配的依据。2多义性路径识别系统组成2.1系统构成整个多义性路径识别系统主要由双频标签（ OBU八双频（ODU八信标（RSU ）以及后台服务系统 （包括服务器、前制机、终端机、 SMS modem 等）组成，如下图。各部分设备功能如下：入口 /出口站点：双频电子标签（OBU ）:用于存储车辆相关信息以及车辆在高速公路路网 内行驶的路径信息。双频读卡器（ODU ）:用于读写双频电子标签或IC卡信息。标记站点：探 双频电子标签（O

3、BU ）:用于存储车辆相关信息以及车辆在高速公路路 网内行驶的路径信息。探 信标基站（RSU）:安装在路边或车道上方，与双频电子标签进行信息 交互，实现路径标识功能。探：数据转接。后台管理系统：探SMS modem （短信息调制）：短信息收发，实现后台管理系统与 RSU 之间的通讯。探：RS232数据转接。探前置机：RSU管理。探 池：RS232转以太网。探 后台服务器：宽带接入，数据管理。探宽带调制解调器：宽带接入。探 路由器：宽带连接拨号，端口数据分发。2.2通讯系统设备列表与要求见下表：系统关键设备工作机理多义性路径识别系统关键设备包括： 双频电子标签(OBU )、双频读卡器(ODU )

4、、信标基站(RSU ) o3.1 OBU工作机理OBU与ODU通过433HMZ/无线链路进行通信； OBU与RSU通过无线链路进行通信。3.1.1 OBU 与ODU工作机理(1 ) OBU与ODU应用流程如下：探OBU初始状态为低功耗休眠模式；% OBU接收ODU 13.56MHz 唤醒信号后被激活进入工作模式；% OBU与ODU进行数据通讯；在路径网络入口，ODU将入口信息写入 OBU ;在路径网络出口，ODU从OBU读取入口信息以及路径信息；% OBU进入低功耗休眠模式。(2) OBU与ODU应用流程图：3.1.2 OBU与RSU工作机理(1) OBU与RSU应用流程如下% OBU处于低功

5、耗睡眠模式；% OBU接收RSU 433MHz唤醒信号后被激活进入工作模式；% OBU与RSU进行数据通讯，RSU将路径信息写入OBU ；% OBU进入低功耗睡眠模式(2) OBU与RSU应用流程图3.1.3 OBU唤醒机制模式说明(1) 433M ASK 信号唤醒电子标签在路上工作时，一旦进入唤醒信号覆盖区域，将激活电子标签，启 动电子标签接收路径信息。(2) 13.56M信号唤醒通过计算机控制的读卡器发出的13.56M信号唤醒电子标签，标签将进入接 收读卡器命令的状态，并根据相应的命令作出处理。(3 )定时唤醒电子标签在路上工作时，定时监测信标基站无线链路通信数据， 若监测到有 效数据则接

6、收路径信息。3.1.4 OBU唤醒机制控制说明(1) 路上工作模式时，有两种唤醒方式：433M ASK信号唤醒和定时唤醒； 这两种唤醒方式都能满足路径标识要求；(2) 唤醒方式的切换由读写器控制，车道软件通过计算机接口操作读写器，通过读写器把唤醒方式的配置参数发送到电子标签，从而设定电子标签的唤醒机制；(3) 唤醒机制变换过程中，电子标签、读写器均不需要变更软件。(4) 双频电子标签兼容定时唤醒模式。3.2 ODU工作机理ODU与PC通过RS232接口进行通信；ODU与OBU通过 433MHz/13.56Mhz无线链路进行通信，工作机理参见3.2.1 ODU与PC工作机理（1）ODU与PC应用

7、流程如下探ODU接收PC控制指令；探ODU接收指令进行数据处理后向 PC返回操作结果；（2）ODU与PC应用流程图3.3 RSU工作机理RSU与后台管理中心通过 GPRS、SMS或者RS232进行通信；RSU与 OBU通过433MHz无线链路进行通信，工作机理参见（1）RSU与后台管理中心应用流程如下探RSU接收后台管理中心控制指令；探RSU接收指令进行数据处理后向后台管理中心返回操作结果；（2）RSU与后台管理中心应用流程图4.系统关键设备说明4.1双频电子标签（OBU ）说明4.1.1双频电子标签（OBU ）外观产品外观见下图：4.1.2双频电子标签（OBU ）电气性能4.1.3双频电子标

8、签（OBU ）方案特点我司研发的双频电子标签，是基于 433MHz、13.56MHz双频唤醒，基于高质量高性能半导体芯片 的解决方案，运用了前沿的软/硬件设计理念，特点见下表。：4.2双频读卡器（ODU ）说明4.2.1双频读卡器（ODU ）外观产品外观见下图：4.2.2双频读卡器（ODU ）电气性能4.2.3双频读卡器（ODU ）方案特点我司研发的双频读卡器，是基于 433MHz、13.56MHz RF技术，基于高质量高性能半导体芯片的解决 方案，运用了前沿的软/硬件设计理念，特点见下表：4.3信标基站（RSU ）说明4.3.1信标基站（RSU ）外观信标基站由唤醒基站和通信基站组成。唤醒基站外观见下图：通信基站外观见下图：4.3.2信标基站（RSU ）电气性能4.3.3信标基