基于rfid技术的车位感知方案研究

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1、基于RFID技术的车位感知方案研宄徐鸣邱卫东上海交通大学对车位感知方案的研究可以使停车场管理员能够实时了解整个停车场的车位状态从而指导车辆泊车，方便停车场管理员管理的同时节省车主找寻车位的时间。车位感知即在某种传输媒介的协助下，智能感知某车位上的车位状态,并通过计算机通信技术，使停车场管理员能够实时掌握整个停车系统中各车位状态的一种技术。木文对车位感知方案进行研究，并提出基于RFID的微波感知方案。关键词：RFID；车位感知；方案1各车位感知方案对比目前，停车场车位感知方案很多，主要依据传输媒介的不同而分为以下

2、五个大类：超声波感知方案、视频感知方案和微波感知方案。超声波感知方案体积较小，容易安装，使用寿命较长，不过超声波受外界气流、温度等影响较大，另外，超声波感知方案是将超声波发射接收装置均置于车顶上方，利用接收超声波反射信号强度，检测发射装置与地面或车顶距离感知车位状态的，若车顶有弧度、或是敞蓬车等，容易使得接收装置接收不到反射信号从而造成误判。视频感知方案的图像带有非常丰富的视频信息，停车场管理人员可以根据视频资源作监控等其他用途，且视频感知方案硬件装置如摄像头等容易安装，不过视频感知受昼夜晴雨等天气环境影响较大

3、，且感知的准确率与摄像头的安放位置有较大关系。微波感知方案能够适应恶劣的气候环境，受环境因素影响小；同时发射功率较小；接收装置可以侧向感知多个泊车位。但它的劣势是非车辆物体经过感知区域时可能产生干扰，不过此劣势是超声波感知方案、甚至视频感知方案、地磁感知方案等几大感知方案的共同缺点。2基于RFID的微波感知方案2.1侧向车位感知模型基于2.4G奋源RFID信号的微波感知方案的一大主要优势即可以感知侧向车位状态，使用侧向感知的模型来减少读写器的使用量,从而达到节省成本的0的。侧向感知模型即使用一个读写器来同时接收

4、来自多个车位的多个RFID标签发送的信号数据，即一个读写器不仅能感知正对的一个车位的车位状态，冋吋能对侧向车位的车位状态进行感知，侧向车位感知模型示意图如图1所示，容易知道，对于读写器接收到的各RFID标签的信号强度值RSSI需要进行一定的预处理，才能确定各标签对应车位的车位状态。图1侧向车位感知模型示意图对于侧向感知模型需要确定车位状态判决门限和标签数与读写器数的比值两个重要参数。对于侧向感知模型需要确定车位状态判决门限和标签数与读写器数的比值两个重要参数。（1）车位状态判决门限对于一个应用侧向感知模型的读写

5、器，它管辖多个RFID标签（与车位一一对应），由于每个RFID标签的距离不同，读写器接收的信号强度值RSSI也不尽相同。需要定义统一的能够判定各车位状态的RSSI门限，即车位状态判决门限。在读写器预处理模块中，将RSSI值高过车位状态判决门限的对应车位（RFID标签）判定为无车；将RSSI值低于车位状态判决门限的对应车位（RFID标签）判定为有车。（2）标签数与读写器数比值在实际中，读写器的价格（包括预处理模块以及车位状态发送模块等）远高于RFID标签的价格。由于RFID标签与车位对应，故在保证车位状态感知准确

6、的前提下，标签数与读写器数比值越高，整个车位感知系统成本越低。本文使用如下的定理来确定以上两个参数值：(3)侧位感知模型参数确定定理根据收到的最近车位有车吋RSSI下限及最远车位无车吋RSSI上限，利用夹逼定理联合确定。本文采用工作频率为2.475GHz,发射功率为3dBm的有源电子标签HAC-ADS及HAC-ADM读写器进行多组实际测试，其测试数据均值如下所示：表1冇源RFID信号RSSI值測试数据测试数据均值2m3m4m5m6m7m无遮挡-68dBm-70dBm74dBm-78dBm-80dBm-80dBm

7、有遮挡-80dBm-82dBm-84dBm-88dBm-90dBm-93dBm在实际中，本文将RFID标签置于车位中心部分，读写器位于车位前方。根据表1实测数据及定理1，我国停车场牢位大小约为2.5-3m×5-6m，设定感知网关读写器架设高度约为2.5-3m,最近.午.位读写器与RFID标签之间水平距离约为1.5-2m,根据勾股定理，最近车位读写器与RFED标签之间距离。S≈sqrt(1.82+2.82)≈3.3m再根据表1数据估计，最近车位冇车吋RSSI下限约为-83dBm

8、~-82dBm,而标签读写器距离7m吋，读写器RSSI值约-83dBm,己小于最近车位有车吋RSSI下限，即利用侧向车位感知模型无法区分出7m以外的车辆无车状态与最近车位的有车状态，即不能准确感知到7m以外的车位的无车状态。再根据车位大小约为2.5-3niX5?6m,易求得一个读写器最多可以管辖三个车位，即使用1个读写器对应3个RFID标签的标签/读写器比值，一个接收器管辖三个车位即最