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西南交通大学本科物联网课程射频识别技术课程论文（2016）____________________________________________________________________基于RFID的车辆定位系统设计物联网工程2班 杨文益 2014112253 摘要：随着车联网技术的迅速发展，安全驾驶和应急救援等车联网应用需要很高的位置精度，但是传统的 GPS和无线定位方法很难满足新的定位需求，所以迫切需要一种高精度方法对车辆进行定位。射频识别技术是车联网的核心技术，可以利用RFID 技术对车辆进行定位。基站中的 RFID 读取器可以读取车牌中 RFID 标签中的信息，利用 RFID 读取器和标签之间的信息传播特征参数可以计算出车辆的位置。这种情况下车辆不需要安装车载机，实现起来比较容易。关键字：车联网；车辆定位；RFID；基站布局。市场需求调研、项目拟解决的问题及项目目标1）市场需求调研车联网是物联网技术应用于智能交通领域的集中体现，目前它是物联网应用中前景最广阔的一个，更是许多信息技术专家关注的热点。利用车联网技术可以有效的对城市交通状态进行有效的判别，也可以查询出具体车辆的运行轨迹。未来利用车联网技术有望解决一些交通问题，例如缓解交通拥堵、减少交通事故等。车联网中一个核心技术是车辆定位技术，只要对车辆进行精确的定位基本就能实现车联网。然而精确的车辆定位就需要RFID技术的引用，因此市场对这一方面的需求会很大。2）项目拟解决的问题车辆定位是车联网以及智能交通中重要的技术之一，目前定位方法主要有两类：一类是利用卫星通信技术的卫星无线电定位方法，包括 GPS、北斗定位；另一类是利用移动通信技术的蜂窝无线定位方法。其中 GPS 系统是目前在技术上非常成熟而且已被广泛利用的一种卫星导航定位系统，它可以有效的提供连续的物体位置、速度、航向等重要信息。但是利用 GPS 定位也有很多缺点。第一，利用 GPS 接收机对移动台进行定位时，至少需要 4 颗卫星的发射信号，但是在城市道路高大的密集建筑物群之间或者在建筑物之内不能满度要求；第二，利用 GPS 定位由于信号传输有延迟，所以当移动台的速度很高时定位精度误差很大；第三，GPS 设备价格昂贵不适合做大面积的推广。虽然蜂窝移动通信系统被广泛的利用，但是无线电定位技术还是面临着诸多问题。通常，蜂窝网络定位系统中主要功能是估计出移动台的位置坐标，在不影响网络原有的功能的条件下，蜂窝定位系统利用目前的无线网络以及 GPS等数据估计出移动台的位置。利用蜂窝网无线定位对车辆定位时也存在很多弊端：第一，假如智能交通系统所有的信息传输都利用蜂窝网络，则必须使用网络的短信数据传输，但是整个交通信息系统信息传输总量相对较小，造成了信道资源的浪费；第二，因为移动通信协议是公开的，所以车辆的位置有可能被不法分子跟踪，既侵犯民众隐私权也危害国家安全。为实现智能交通目前主要的车辆定位方法-GPS 和蜂窝网无线定位都不能满足定位精度的要求，所以寻求一种定位车辆精度比较高的方法已经迫在眉睫。射频识别（RFID）技术也是车联网中最主要的技术，所以可以利用 RFID 对车辆进行精确定位。3）项目目标基于 RFID 的车辆定位方法能够精准的定位车辆的位置，一个 RFID 系统是由一个存储目标身份的 RFID 标签和一个访问该标签数据的 RFID 读取器组成。基于 RFID 的车辆定位系统可以有两种实现方式：第一，RFID 读取器安装在车辆中，RFID 标签安装在路边，当车辆靠近标签时，车辆中的读取器可以读取存储在标签中的精确位置信息，进而得到车辆的位置；第二：RFID 读取器安装在路边基站中，RFID 标签安装车牌中，通过读取器和标签的信号传输可以计算出车辆的位置。根据目前中国的国情第一种方法实现起来比较困难，第二种可以比较容易的用于实际应用中，所以本文中的车辆定位系统是基于第二种情况来设计的。通常 RFID 读取器可以读取 100-200m 范围内标签的信息，但是如果基站安装无线发射和无线接收装置，覆盖范围可以增大到 3-5km。二、拟解决的关键技术及技术方案1）整体思路基于 RFID 的车辆定位方法是一种用于车辆定位的新方法，RFID 标签安装在车牌中，RFID 读取器安装在路边基站中，通过 RFID 读取器读取车牌中 RFID标签的信息得到车辆的位置。为了对车辆进行精确定位必须提出一种适用于RFID 的定位方法。但是对于同样的车辆定位方法如果 RFID 基站的布局情况不同定位精度也会改变。理想情况下，当车辆和基站的距离非常小（小于 10m）时，并且车辆和基站之间没有任何干扰读取器和标签进行信息传输的物体时，基站存储精确的位置坐标，然后通过 RFID 标签和 RFID 基站的信号反射时间可以得到车辆的精确位置坐标