探秘8.5.2系统的硬件组成与网络配置

1.系统硬件的选型

本系统的硬件主要包括RFID电子标签、RFID阅读器、天线、交换机、通信线路、指挥中心服务器等，线路配置如图8-5所示。

图8-5 系统硬件和网络结构图

车辆驶入射频信号区域后，阅读器接收电子标签中存储的车辆数据，加密后传送至指挥中心，再由指挥中心对数据进行进一步的处理。

天线安装位置距地面不宜过高或过低，一般为6.5m左右，与垂直方向的夹角大约68°。由6.5m×tan68＝16m可知，车辆行驶至天线水平距离16m时就应该可以获取到车辆上安装的电子标签数据，也就是说，只有16m左右的距离来获取标签数据，车辆的行驶速度可能过快，因此对电子标签、天线和阅读器的选型要求，增加了许多难度。

（1）RFID电子标签

考虑到机动车的高速移动性（正常的运行速度均在每小时几十公里到一百多公里之间），每秒行驶的路程可达十几、二十米，而受RFID系统的数据传输速率和电子标签响应时间等因素的影响，电子标签和阅读器之间的有效通信距离应在十几米，从而机动车在进入有效通信范围到离开前有1s以上的时间，以确保数据成功传输。虽然加大RFID阅读器的发射功率，识别距离更远，但发射功率太大，电磁波产生的辐射超过一定的范围时，就会对人体和环境产生有害的影响，因此阅读器的发射功率必须遵循一定的功率标准。

相对于低频RFID系统，超高频及微波RFID系统具有读写距离远的特点，因此本系统采用的电子标签工作频率为915MHz。考虑到实际应用中RFID电子标签应永久固定在机动车车牌内，采用无源电子标签，可避免更换电池的弊端。

本系统中的电子标签采用的是全球通用的第二代（EPC Global Class 1 Gen 2）RFID标准，这个标准属于ISO/IEC 180006c标准。

（2）RFID阅读器及天线(www.xing528.com)

按照系统需求，RFID阅读器必须选择与RFID标签频率相适应的型号，必须具备读写稳定、灵敏度高、识别距离远、适于携带安装、适应极端天气变化等工业级的要求。经过反复对比和大量实际测试，选用国内优秀的RFID阅读器进行比较，最终得到与智能交通系统相适应的阅读器型号。RFID阅读器对比见表8-3。

表8-3 阅读器参数对比表

由上可知，RFID阅读器的阅读距离必须足够长，才能获取车速较快时通过车辆的电子标签数据信息，因此需要外接12dbi天线，而且阅读器要兼容不同类型的天线，同时阅读器的防护等级要足够高。

根据硬件参数对比和现场测试，西安市阿法迪信息技术公司生产的型号为XAFD6134A的RFID阅读器在标签阅读距离方面优于表8-3中其他型号的阅读器，故选用该型号的阅读器。该型号的阅读器具有多协议兼容、分体式设计、可外接四路天线、读取速率快、多标签识读、工业级设计等优点，读写兼容ISO18000-6B、ISO18000-6C（EPC GEN2）标准的电子标签。工作频率在902～928MHz和865～868MHz可调，发射功率可调范围在0～30dbm之间，外接12dbi天线，读卡距离大于12m。读卡方式为标准配置主从模式读卡，可定制自动模式读卡和外部控制读卡功能。数据接口是标准配置RS232、RJ45（TCP/IP）。工控机连接RFID阅读器，控制是否获取RFID电子标签信息及传输至服务器进行处理。

（3）交换机

交换机采用工控机，负责采集所连接的阅读器对应天线检测到的电子标签信息，并存储到本地以及发送到数据采集服务器进行记录。

（4）指挥中心

指挥中心数据采集服务器使用IBM System x3950 M2，CPU为Intel Xeon CPU E7420∗4，32GB内存，2TB硬盘，安装Windows Server 2003操作系统，Oracle 10g数据库，数据采集服务器软件，负责将电子标签内的信息存储至数据库表中。

数据运用系统和行驶证管理系统均为B/S结构，可使用普通微机，只需安IE浏览器，通过人机交互，直接完成相应功能，包括显示设备位置、肇事车辆路线、黑名单车辆位置、注册RFID电子车牌等。