物联网传感器技术在停车收费系统中的应用

不停车收费（ETC）系统又称为电子收费系统，是智能交通系统（ITS）的重要组成部分。ETC系统是一种能实现不停车收费的全天候智能型分布式计算机控制、处理系统，是电子技术、通信技术、计算机技术、自动控制技术、传感技术、交通工程和系统工程的综合产物，是典型的物联网应用。当车辆通过拥有ETC系统的收费站时，ETC系统自动完成所过车辆的登记、建档、收费的整个过程，在不停车的情况下收集、传递、处理该汽车的各种信息。

基于RFID的不停车收费系统解决方案：ETC的关键是利用车载智能识别卡与收费站车辆自动识别系统的无线电收发器之间，通过无线电波进行数据交换，获取车辆的类型和所属用户等相关数据，并由计算机系统控制指挥车辆通行，其费用通过计算机网络从用户所在数据库中专用账号自动缴纳，如图7-4所示。

图7-4 ETC系统现场工作示意图

图7-5所示为某基于RFID技术的ETC系统车道示意图。ETC车道主要由天线、地感线圈、自动栏杆、收费额显示牌、信号灯等组成。

图7-5 ETC系统车道示意图

ETC系统的工作流程如下：

1）车辆进入通信范围时，首先压到地感线圈上，启动天线。

2）天线与车载单元进行通信，判别车载单元是否有效。如有效，则进行交易；如无效（无效卡、无卡、假卡、低值卡等），则报警（通信信号灯变红），并保持车道关闭，进行人工收费。(www.xing528.com)

3）如交易成功，系统控制栏杆抬升，通行信号灯变绿色，收费额显示牌显示交易信息。

4）车辆通过落杆线圈后，栏杆自动回落，通信信号灯变红色。

5）系统保持交易记录，并将交易信息上传至收费站服务器中，等待下一辆车进入。

整个ETC系统分为数据采集模块、数据传输模块、后台数据处理模块3个部分。

1）数据采集模块：采用RFID技术，主要由RFID车载超高频无源射频标签和电子读头设备、高速长距离超高频读写器组成。RFID可以采取非接触的射频通信方式，通过读写器与标签的无线通信实现数据采集，识别标签载体的身份等特征。

2）数据传输模块：以调整公路光纤网作为基础、以无线网络为补充的数据传输方案。

3）后台数据处理模块：负责基础数据的管理、系统安全管理、费用运算、路径运算、通行费拆分、系统相关报表管理等，以及提供与车载电子标签联名卡的办理、代扣通行费等金融方面的服务。

系统的3个模块组合在一起，形成一个完整的物联网，实现ETC功能。

将先进的信息技术、数据通信传输技术、电子控制技术以及计算机处理技术综合、有效地运用于公路运输管理系统，构成强大的交通“物联网”，将成为21世纪现代化运输体系的基本模式和发展方向，也是交通运输现代化的一个重要标志。