基于物联网的公路交通定位技术

基于物联网的公路交通定位技术

作者：丁玮

来源：《城市建设理论研究》2013年第09期

摘要：针对目前我国路网中对车辆定位技术的不足，提出了运用物联网、现代网络信息技术来自动获取高速路通行车辆动态和静态信息的方法，从而识别车辆的行驶路径，进而对每一辆车进行定位的实现方法。

关键词：物联网；车辆定位；RFID；GPS 中图分类号：P228.4文献标识码： A 文章编号： 0 引言

物联网的定义就是通过射频识别（RFID）装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按照约定的协议，可将任何物品与互联网相连接，来进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网主要通过传感器、射频识别技术、全球定位系统等技术来实时采集需要监控、连接、互动的物体或过程，包括声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要的信息，然后通过各类网络接入，进行物与物、物与人的泛在链接，实现对物品和过程的智能化感知、识别和管理。本文的主要目的是研究基于物联网的高速公路上的车辆定位技术与方法。 １ 物联网实施的步骤

物联网在实际应用上，通常需要各行各业的参与，并且需要国家政府的主导及其国家在相关法规政策上的扶助，物联网的开展具有规模性、广泛参与性、管理性、技术性、物的属性等等特征，图１所示是物联网的特征示意图。其中，技术上的问题是物联网最为关键的问题。物联网技术是一项综合性技术，是一个大系统。

对于物联网应用的主要步骤，首先是对物体属性进行标识，属性包括静态和动态的属性，静态属性可以直接存储在标签中，动态属性往往需要先由传感器实时探测；其二是需要识别设备完成对物体属性的读取，并将信息转换为适合网络传输的数据格式；其三是要将物体的信息通过网络传输到信息处理中心（处理中心可能是分布式的，如家里的电脑或者手机，也可能是集中式的，如中国移动的ＩＤＣ，然后由处理中心完成物体通信的相关计算。 ２ 无线定位技术

无线定位技术最初是为了满足远程航海的导航等要求而产生的。全球卫星定位系统GPS的出现使得无线定位技术产生了质的飞跃，定位精度得到大幅度提高。同时，移动通信技术的发展也使一些新的定位技术成为可能。全球三大通信厂商：爱立信、摩托罗拉和诺基亚于

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2000年10月成立了“位置信息互操作论坛LIF，其目标是在全球范围内的无线网络和终端上提供基于位置的服务LBS。欧洲电信标准化协会ETSI对GSM系统的无线定位也提出了一系列标准。近年来，基于RFID技术的定位也得到了广泛的应用。 ３ 基于物联网的车辆定位设计方案

基于物联网的车辆定位系统设计方案在结构上可分为四大部分：车载有源RFID电子标签、RFID射频集信基站、分控中心和高速公路车辆管理中心。系统可通过无线射频技术提供其所在车辆的基本信息，包括车主信息、车辆状态等。RFID射频集信基站的功能是接收车载有源RFID电子标签发射的信息。该系统采用有源RFID技术实现路边RFID射频集信基站与车载有源RFID电子标签间的通信，并对车辆身份进行识别。该系统可用于高速路的交通和车辆管理。通过在需要管理和监控的场合设立集信基站（以下简称基站），基站就可通过无线射频通信方式与安装在汽车上的车载有源RFID电子标签进行通信，以获取车辆牌照（或其他有关信息），并发布必要的交通信息给车辆驾驶员。基站可与高速路段的分控中心联网，而分控中心又可与交通车辆管理中心联网，从而构成整个高速路动态交通监管系统。

分控中心和高速公路车辆管理中心根据所获取车载RFID有源电子标签中的信息、地域编码和车辆通过RFID射频集信基站的时间来形成车辆行驶记录，并以数据库的形式存档。在全国范围内，高速公路车辆管理中心可通过互联网查询任何车辆信息。高速公路车辆管理中心是交通管理的通信、调度、监控和协调指挥枢纽，可分级分区设置。主区域控制中心下辖多个分控中心，分控中心按不同的区域平行设置。控制中心之间可以相互交换数据，可实现交通车辆的跨区域管理、调度与协调。分控中心的设置应该根据交通道路的主次、道路密度及道路的交通密度来设置。

基于物联网的车辆定位技术方案的关键问题有两个，其一是车辆的高速识别。要想实现车辆在高速公路上的定位，首先要解决的问题就是实现车辆的高速识别问题。车辆在高速公路上行驶正常速度为100~120km/h，车速较高时可以达到200km/h以上，一个标识站中的读写器可以覆盖的有效距离大约为100米，所以，通过标识站的时间只有大约30ms。这么短的时间内，要能够正确的读取车内的RFID标签的数据，是需要解决的主要关键问题。

第二便是RFID电子标签的封装。RFID电子标签的封装形态通常要求识别率高、可靠性高、成本低、便于在车上安装和拆卸、封装中应避免由于操作原因而产生无法识别的现象。同时还要便于携带以及与现有IC卡的有机合成等，这些都将是需要重点攻关的内容。 ４ 物联网的应用与展望

尽管物联网的应用在整体上还处于起步阶段，但其在某些领域的应用已经初见成效。随着传感、测控、通信、网络、计算机等技术的不断发展完善，物联网将展现出更为强大的生命力，其应用将会渗透到各个行业，遍布人们生活的各个方面。物联网作为以强大的需求为牵引的前沿技术，将继续推动计算机、互联网、传感器等产业的发展，并将使信息获取出现革命性

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的转机，引领信息技术迈上新的台阶，并同时也将带动集传感、采集、处理、收发、网络于一体的微系统与传感器产业的飞速发展。因此，物联网及其相关技术与产业无疑将具有难以估量的市场价值与发展前景。 参考文献：

张应福．物联网技术与应用．通信与信息技术，2010

孔晓波．物联网概念与演进路径．电信工程技术与标准化，2009