一种新型的远距离车辆一卡通系统.doc

一种新型的远距离车辆自动管理一卡通系统 王根平 郭树军 吴光斌（深圳职业技术学院 深圳西丽 518055）摘要 介绍了一种新型的用于车辆管理的远距离一卡通系统。该系统可以兼容目前在物业管理中广泛使用的Mifare IC 卡以及 EM ID卡，可以向使用这些门禁IC或ID卡的广大业主提供在开车进出小区大门时远距离自动读写卡的服务，从而使得业主在进出小区时无需再停车，也无需将手伸出车窗外去手工刷卡，业主可以享受不停车自动进出大门的安全管理服务。该系统采用了低功耗的3G微波通信技术，方向性好，距离可控，是一种真正意义上的远距离车辆自动管理一卡通系统。关键词： EM卡，IC卡，一卡通，车辆管理，远距离 1 小区车辆管理的现状 车辆进出小区管理对任何一个物业小区来讲都是一个必须解决好的重要问题。目前，最为普遍的情况是，物业管理处给业主分发一个Mifare IC卡或EM ID门禁卡，业主在进出小区大门时就把车停小来，将手伸出窗外刷卡，然后道闸起杆，车辆即可进出。 另外，也有部分小区引进了远距离无线RFID卡系统，帮助业主实现车辆自动进出小区，无需刷卡，也无需停车。 远距离无线RFID卡分两种，一种是无源RFID卡，另一种是有源RFID卡。 无源RFID卡就是卡内不带电池，工作时靠大门口的RFID阅读器发出强功率的无线信号激活充电并将卡内的ID号通过无线信号发射出去。 有源RFID卡 就是卡内带有电池，工作时靠卡内的电池工作，在进出大门时将自己的卡内的ID号通过无线信号发射出去。 无源卡的优点是工作寿命长，无需更换电池，缺点是信号不稳定，车辆有时必须割窗膜，信号才能穿透出车辆；有源卡的优点是信号比较稳定，但工作寿命短，一般工作一年或半年就必须更换电池。这种RFID卡还有一个比较大的缺点就是方向性差，存在邻道干扰问题。 业主采用RFID卡系统基本上能够实现车辆自动进出大门，但业主必须另外再增加一个无线RFID卡，没有做到一卡通。2 新型的远距离车辆一卡通系统介绍及应用情况2.1系统组成介绍根据目前小区车辆管理的现状和目前存在的问题，深圳职业技术学院开发出了一款新型的利用3G微波频段通信的3G远距离车辆一卡通系统。该系统的实现方案包括：一是开发出能读写MIFARE IC卡和EM ID卡信息的微波发射装置；二是开发出能够与该微波发射装置通信的阅读器。微波发射装置，除了能够读写IC卡和EM卡以外，还具有微波通信功能，微波信号严格加密，而且不间断工作的寿命在五年以上。具体见图1。 图1 插入IC卡或EM卡的微波发射装置阅读器则除了具备与微波发射装置通信的功能外，还具有功率控制功能，能够根据需要调整与微波发射装置的通信距离，而且阅读器可以同时兼容Wiegand 26、Wiegand 34、 RS485等国际标准接口，使得系统能够很方便地与其他道闸系统无缝对接。具体见图2。图2 微波阅读器该远距离车辆一卡通系统的使用方式是：阅读器安装于停车场的进出关卡位置，而进出车辆都装有微波发射器。当车辆进出关卡卡时，车辆上的微波发射器将插入发射器并被绑定的IC卡或EM卡的ID号发射出去，阅读器则自动接收该卡的ID信号并对信号进行识别判断，自动确定并记录进出车辆IC卡或EM卡的ID，并进行安全检测、收费等全方位管理。该系统的这种远距离工作方式可以确保广大车主在开车进出小区大门时无需再停车，也无需将手伸出车窗外去手工刷卡，业主可以享受不停车自动进出大门的安全管理服务，同时也可以接省大量的时间也可以节省由停车带来的油耗。2.2 系统的优点及特性该系统除了具备了能够兼容目前正在广泛应用的IC卡和EM卡的优点外，还具有以下优点：1、 通信信号严格加密，通过其他无线接收器接收系统的微波信号呈白噪声分布。2、 可以完全克服临道干扰。该微波发射器的信号有严格的方向性，只接收来自正面60度的微波信号。3、 使用寿命长（可达五年）。4、 感应距离1-20米，最佳感应距离为7米。5、 具有防盗功能：可以设置和该微波发射器唯一绑定的用户卡，其他卡不能在微波发射器上使用。车主离开车辆，如从该微波发射器取走自己的用户卡，别人将不可能将自己的车开出管理系统的范围。另外该款系统带有工作状态信号指示灯，可以根据该指示灯来判断系统的正常工作状态以及故障状态；系统集成度高，安装方便，用户信息安全有保障。2.3新型的远距离车辆一卡通系统与RFID系统的对比性能新型一卡同系统RFID系统备注方向性好，（接收60度信号）差方向性好可以避免车辆的邻道干扰问题距离控制3-20米可调，最佳7米差，3-4米距离控制可以避免跟车问题使用的卡兼容IC 卡和EM卡需要另外配卡能兼容IC卡和EM卡即能做到一卡通信息加密严格加密，呈白噪声无加密使用寿命五年一至三年根据上面的对比可以看出，深圳职业技术学院开发的系统比目前正在使用的RFID具备全方位的优势。2.4 3G远距离一卡通系统涉及到的一些技术问题远距离一卡通系统应用案例3G远距离一卡通系统涉及到许多核心技术，如低功耗读写卡技术，低功耗通信技术，微波微带线设计技术，有向天线设计技术，微波唤醒技术，信号加密技术，功率控制技术等等，正是由于有这些技术的支持，系统才具备了RFID所没有的优点，同时保证了系统体积小，集成度好，安装方便，使用寿命长的特点。可以预见的是，该系统将为广大小区和停车场、高速公路等的车辆管理带来极大的便利，具有巨大的经济价值和社会价值。3 3G远距离一卡通系统应用案例目前，深圳职业技术学院开发出的这款3G远距离一卡通系统在许多小区得到应用。深圳市福田区的香域中央就是其中一例。在该小区，车主进出大门原来都是靠手工刷卡，安装3G远距离一卡通系统后，车主完全可以实现不停车自动进出，既方便又高效，受到广大业主的欢迎。实际上该小区的进出通道都靠在一起，如果应用一般的RFID系统，车辆在进出时将会不可避免地产生邻道干扰，即系统搞不清车辆是在进的通道上还是出的通道上，而3G远距离一卡通系统由于方向性好，完全避免了邻道干扰问题，系统运营正常良好，完全避免了邻道干扰问题。参考文献1. 王根平，数字通信系统中导频同步信号处理技术研究，深圳职业技术学报，2005（9）2王根平，基于AF7020的无线数字检测监控系统的设计，计量与测试，2005（12）3. Wang Genping, The cycloconverter based on fuzzy controller for lift,Journal of coal science&engineering,20