基于RFID技术的汽车衡远程计量系统

车辆识别是远程计量的关键。韶钢远程物资计量系统应用RFID技术，通过读写器和电子标签对汽车车辆进行识别， 成功实现车辆牌号的识别，为现场无人值守的远程计量创造了条件。

0.引言

远程物资计量目前得到广泛的应用，远程计量要解决 一个关键问题就是车辆的识别技术。识别技术目前有光符 号识别技术、语音识别技术、生物计量识别技术、IC卡技 术、条形码技术、射频识别技术（RFID，Radi。Frequency IDentification)等。RFID技术在车辆识别中取得比较成功的 应用。RFID技术又称无线射频识别，是一种通信技术，可 通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，无需识别 系统与特定目标之间建立机械或光学接触。

韶钢远程物资计量系统，将进出厂及中转大型衡器集 中到控制大厅统一操作，现场无人值守。远程计量系统涉 及运输车辆管理、称量委托计划、远程计量、远程监控及 操作、物资签收等多个环节。物资信息与称量数据的匹配 过程中车辆的是信息承载体，可以利用车号的识别达到车 辆的识别。韶钢轨道衡称量系统使用铁路系统RFID技术， 路局车车号识别比较成功，而汽车车牌号码采用图像识别 技术，识别率较低，因此韶钢远程计量系统改造项目拟采 用RFID技术对汽车车辆进行识别，实现了现场无人值守的 远程计量。

1.RFID系统的组成

1.1射频识别系统的结构框图

射频识别系统通常由电子标签、读写器、计算机通信 网络三个部分组成，如图1所示。

1.2电子标签的存储结构

电子标签分为四个存贮体，每个存储体可以由一个或 一个以上的存储器字组成。其存贮逻辑图如图2所示。

从以上结构图中可以看到，一个电子标签的存贮器分 成四个存贮体：

存贮体0:保留内存（Reserver) 存贮体1:EPC存贮器 存贮体2:TID存贮器 存贮体3:用户自定义存贮器。

对于四个存贮区，读写器提供的存贮命令都能支持读 写操作，但有些电子标签在出厂时就设定为只读，而不能由 用户自行改写。用户通过读写器将相关数据存贮在空白电 子标签中，通过读取标签存贮器的相关信息，或将某状态 信息写人到电子标签中，获得RFID系统的应用。

1.3汽车衡称量系统组成

韶钢远程计量系统包括汽车衡称量系统、轨道衡称量 系统、铁水衡称量系统。如图3所示，由操作终端、摄像 机、扩音器、硬盘录像机、红外线对射探测器、红绿灯、 RFID读写设备、环境监控设备、交换机、UPS组成及配套 管理软件组成。其中汽车衡车辆牌号识别系统主要由三个 部分组成：XC-RF850型读写器、XCTF-8500型电子标签和 计算机。

XC-RF850型读写器集成一路圆极化天线或一路线极化 天线，可识读496位的EPC数据区、112位的TID数据区及 64千位的用户数据区，具有标签数据过滤功能，可过滤重 复标签数据，支持标签信息附加时钟信息，实时记录标签 读取时间，具有IP65高防尘防水等级，适用于高湿或多尘 沙的恶劣作业环境。

XCTF-8500型电子标签是防拆电子标签，粘贴在汽车 玻璃时可以很好读取信息，一旦将标签从车辆挡风玻璃上 拆除，标签立即失效，不能再使用，因此可以防止非法拆 除标签。该标签支持EPCglobal C1 Gen2协议与ISO18000-6C 标准，工作频率为902MHz?928MHz，具有240位EPC码、 64位TID码、512位用户数据区，可重复擦写使用，内部采 用复合陶瓷基板，外壳采用PC工程塑料封装，具有耐高 温、性能稳定等特点。

2.远程计量系统应用

2.1基本原理

XC-RF850型读写器采用微波反射调制技术实现远距 离、无接触方式识别并提取XCTF-8500型电子标签内的数 据信息。由XC-RF850型及电子标签构成数据收集系统，读 写器与电子标签之间的通信为双向通信方式，电子标签将 会根据读写器发出的命令做出相应的响应。

2.2RFID装置的安装

XC-RF850型读写器安装在汽车引道6米高的门型架中 间，XCTF-8500型电子标签粘贴在汽车前档风玻璃。读写 器通过线路与计算机连接，可以是RS-232、RS-485或以太 网接口。如图4所示。

当汽车上称台引道时，车辆驶入天线通信区，天线以 微波通讯的方式与电子标签进行数据交换，从电子标签上 读取车辆的相关信息，将信息传送到计算机，计算机获取 车号信息后，即按照远程计量系统相关功能进行下一步的 操作。

2.3汽车称量流程

①绿信号灯亮，称重车辆进入车道，车辆进入称台 后；红信号灯亮，禁止下一车辆进入车道。

②车辆经过门型架时，读写器读取电子标签的数据后 将信息上传到主机数据库。

③称量监控大厅当班操作人员显示屏上该车辆称量委 托计划信息自动调出来，称量人员根据该信息结合视频监 控进行核对。

④车辆上衡称重，显示屏显示称重的重量信息，同时 抓拍图象信息。

⑤如有需要称量人员与司乘人员进行信息交互。

⑥合规性称量操作完毕，数据保存并传送。

⑦称重完毕车辆下衡，亮绿灯，允许下一辆车驶入。

2.4RFID车辆识别的特点

①车号识别可靠性高，识别率99%以上，恶劣天气环 境不影响使用。

②标签内数据可加密，电子标签（电子车牌）难以伪 造或复制，能够减少作弊现象。

③车辆电子标签可以采用无源标签，有较长的使用寿 命，不需要维护。

④电子标签读写速度快，为毫秒级别，因此可实现快 速称重，提高了称重的效率，降低了排队过衡的情况。

⑤由于电子标签采取了自动读取数据的方式，车辆的 识别均由计算机自动控制，免除了人工干预，记录数据自 动保存和记录，可以减少堵塞人为操作漏洞。

⑥车辆自动识别，实现了远程计量，称量任务可以自 动分配，较少操作人员作弊的可能。

2.5电子标签的选择

对于物流系统中车辆的管理，采用只可读的电子标签 基本可以满足要求，本项目采用XCTF-8500电子标签属于 可擦写型标签，因此成本偏高，建议实际使用中根据需求 进行选择。

3.结束语

韶钢远程计量系统采用RFID技术，实现车号自动识别 和物资远程计量，车号识别正确率可以达到99%以上，比 起原来使用车牌图像识别技术可靠性和识别率大大提升， 为远程集中称量，提高劳动生产率，防止称量环节作弊， 起到重要的作用。