一種基于射頻標(biāo)簽技術(shù)的職能車輛監(jiān)控方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本專利涉及一種基于RFID技術(shù)的職能車輛監(jiān)控系統(tǒng)及方法，屬于電子信息領(lǐng)域，特別是涉及電子監(jiān)控領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，在我國一些道路清掃車、灑水車等公共職能車輛的數(shù)目迅速增加，但是對于這些車輛使用情況的管理和監(jiān)督較為混亂?，F(xiàn)階段，市場上的車輛定位裝置以單一的GPS技術(shù)為主，該方式在定位精度和覆蓋范圍方面存在明顯的不足，在橋梁、隧道以及高樓密集地區(qū)，GPS信號干擾較大，GPS定位精度不高，GPS定位常常會有高達(dá)幾十米甚至上百米的定位漂移甚至完全沒有GPS信號，無法實現(xiàn)車輛的在任何區(qū)域的精確定位。一旦管理人員在某一行車區(qū)間內(nèi)無法定位到這些車輛的位置信息，將給車輛的管理帶來不便。此外，管理部門需要了解車輛是否在規(guī)定的時間和對應(yīng)的工作區(qū)域內(nèi)作業(yè)以及車輛車載作業(yè)設(shè)備的工作狀態(tài)等信息。例如，灑水車是否在規(guī)定的時間和區(qū)域內(nèi)打開車載灑水裝置進行灑水作業(yè)。但是依靠傳統(tǒng)的GPS設(shè)備無法實現(xiàn)目標(biāo)車輛在任何區(qū)域的精確定位，更無法檢測到車載作業(yè)設(shè)備的工作狀態(tài)，遠(yuǎn)不能滿足一些高標(biāo)準(zhǔn)管理者的要求。
[0003]近年來隨著RFID技術(shù)的發(fā)展，RFID技術(shù)已在許多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。射頻識別RFID技術(shù)是一種自動識別技術(shù)，其采用無線射頻方式通過非接觸雙向數(shù)據(jù)通信對目標(biāo)進行唯一識別，無需近距離接觸即可完成信息輸入、讀取等相關(guān)操作，其能夠有效的識別目標(biāo)身份等信息。目前，有源的RFID標(biāo)簽相比于無源RFID標(biāo)簽讀寫距離更遠(yuǎn)，且RFID讀寫器漏讀標(biāo)簽的概率更小。另外，常見的RFID讀寫器一般是不可移動式的，常工作于固定的區(qū)域，需要依賴穩(wěn)定的電源及通訊線路的支持。但是，目前RFID、GPS、GSM幾大關(guān)鍵技術(shù)各自為營，各項技術(shù)的優(yōu)點不能相互交融。因此，有必要設(shè)計一種能夠有效提高車輛在任何區(qū)域內(nèi)定位的精度和實時監(jiān)測車輛關(guān)鍵部件運行狀態(tài)監(jiān)控的基于超高頻RFID、GPS、GPRS和傳感技術(shù)的職能車輛監(jiān)控系統(tǒng)，從而幫助管理人員實現(xiàn)對車輛的遠(yuǎn)程監(jiān)控管理，可應(yīng)用于重點車輛監(jiān)控、城市職能監(jiān)控系統(tǒng)等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]技術(shù)問題:本發(fā)明的目的在于提出一種能夠精確定位職能車輛當(dāng)前作業(yè)位置，并能夠監(jiān)控車輛當(dāng)前某些關(guān)鍵作業(yè)部件運行狀態(tài)的一種基于射頻標(biāo)簽RFID技術(shù)的職能車輛監(jiān)控系統(tǒng)及方法。
[0005]技術(shù)方案:本發(fā)明的基于射頻標(biāo)簽技術(shù)的職能車輛監(jiān)控系統(tǒng)包括有源RFID標(biāo)簽、車載超高頻RFID讀寫器、GPS模塊、作業(yè)設(shè)備感測模塊、GPRS模塊、核心控制模塊、語音提示模塊和上位機。有源RFID標(biāo)簽與車載超高頻RFID讀寫器通過電磁感應(yīng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信，車載超高頻RFID讀寫器、GPS模塊、作業(yè)設(shè)備感測模塊、GPRS模塊和語音提示模塊分別通過串口連接至核心控制模塊，上位機通過網(wǎng)絡(luò)與前端GPRS模塊實現(xiàn)通訊。
[0006]在基于射頻標(biāo)簽技術(shù)的城市職能車輛監(jiān)控系統(tǒng)中，每一個有源RFID標(biāo)簽含有一串全球唯一的EPC編碼，管理員在上位機數(shù)據(jù)庫中根據(jù)不同的EPC編碼預(yù)先為其分配對應(yīng)的車輛作業(yè)位置信息；車載超高頻RFID讀寫器實時檢測周圍環(huán)境中的有源RFID標(biāo)簽信息；GPS模塊實時定位車輛當(dāng)前的位置、車速和時間信息；作業(yè)設(shè)備感測模塊實時檢測車載作業(yè)設(shè)備的運行狀態(tài)；語音提示模塊用于提示車輛駕駛?cè)藛T是否在規(guī)定的時間內(nèi)和范圍內(nèi)實施作業(yè)；核心控制模塊實現(xiàn)RFID標(biāo)簽數(shù)據(jù)校對、讀寫器協(xié)調(diào)、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)存儲和任務(wù)管理功能，主要用于控制車載超高頻RFID讀寫器、GPS模塊和作業(yè)設(shè)備感測模塊同步進行數(shù)據(jù)采集；GPRS模塊則將RFID超高頻讀寫器、GPS模塊和作業(yè)設(shè)備感測模塊所采集到的信息通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至后臺，同時也接收來自后臺上位機所發(fā)送的信息。若車載超高頻RFID讀寫器未檢測到RFID標(biāo)簽信息，則GPRS模塊每隔時間T將GPS模塊和作業(yè)設(shè)備感測模塊收集到的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至后臺。若車載超高頻RFID讀寫器檢測到RFID標(biāo)簽信息，則GPRS模塊每隔時間T將RFID讀寫器、GPS模塊和作業(yè)設(shè)備感測模塊收集到的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至后臺。其中，時間間隔T可以由后臺管理員按照規(guī)定格式編輯短信發(fā)送至GPRS模塊內(nèi)的指定號碼進行修改。上位機主要通過軟件實現(xiàn)城市職能車輛監(jiān)控系統(tǒng)的管理。
[0007]管理人員預(yù)先在職能車輛作業(yè)區(qū)域布設(shè)有源RFID標(biāo)簽，并在數(shù)據(jù)庫中關(guān)聯(lián)各RFID標(biāo)簽中EPC編碼所對應(yīng)的車輛位置信息。當(dāng)車輛啟動后，車載超高頻RFID讀寫器、GPS模塊、作業(yè)設(shè)備感測模塊、GPRS模塊、語音提示模塊和核心控制模塊上電運行。通過對車載超高頻RFID讀寫器所獲取到的EPC編碼信息、作業(yè)設(shè)備感測模塊采集到的車載作業(yè)設(shè)備運行狀態(tài)以及GPS模塊所收集的位置、車速和時間信息進行分析，上位機根據(jù)相關(guān)判定策略來區(qū)分車輛是否在指定的區(qū)域內(nèi)和時間段內(nèi)進行作業(yè)，并給予作業(yè)人員相關(guān)提示信息。具體的判定策略如下:
[0008](I)當(dāng)車載超高頻RFID讀寫器檢測到RFID標(biāo)簽信息時，上位機首先根據(jù)所采集到的EPC編碼查詢對應(yīng)的車輛位置信息，然后將該位置信息與預(yù)先設(shè)定的車輛作業(yè)區(qū)域進行比對。當(dāng)兩者相匹配時，若在車輛作業(yè)時間段內(nèi)且車載作業(yè)設(shè)備開啟，上位機不發(fā)出指令；若在車輛作業(yè)時間段內(nèi)且車載作業(yè)設(shè)備未開啟，則上位機發(fā)出指令，通過網(wǎng)絡(luò)傳輸至GPRS模塊，由核心控制模塊解析指令并控制語音提示模塊發(fā)出提示音1，告知車輛駕駛?cè)藛T目前已在指定的作業(yè)區(qū)域，及時開啟車載作業(yè)設(shè)備進行工作。若在車輛非作業(yè)時間段內(nèi)且車載作業(yè)設(shè)備開啟，語音提示模塊均發(fā)出提示音2，告知車輛駕駛?cè)藛T目前未在指定的作業(yè)時間，及時關(guān)閉車載作業(yè)設(shè)備；若在車輛非作業(yè)時間段內(nèi)且車載作業(yè)設(shè)備未開啟，上位機均不發(fā)出指令。
[0009]當(dāng)兩者不相匹配時，若在車輛作業(yè)時間段內(nèi)且車載作業(yè)設(shè)備開啟，語音提示模塊發(fā)出提示音3，告知車輛駕駛?cè)藛T目前未在指定的作業(yè)區(qū)域，及時前往作業(yè)區(qū)域并及時關(guān)閉車載作業(yè)設(shè)備；若在車輛作業(yè)時間段內(nèi)且車載作業(yè)設(shè)備未開啟，則上位機均不發(fā)出指令。若在車輛非作業(yè)時間段內(nèi)且車載作業(yè)設(shè)備開啟，語音提示模塊發(fā)出提示音3，告知車輛駕駛?cè)藛T目前未在指定的作業(yè)區(qū)域，及時前往作業(yè)區(qū)域并及時關(guān)閉車載作業(yè)設(shè)備；若在車輛非作業(yè)時間段內(nèi)且車載作業(yè)設(shè)備未開啟，上位機均不發(fā)出指令；
[0010](2)當(dāng)車載超高頻RFID讀寫器未檢測到RFID標(biāo)簽信息時，上位機首先根據(jù)所采集到時間信息與在數(shù)據(jù)庫中預(yù)先設(shè)定的車輛作業(yè)時間信息進行比對。若在車輛作業(yè)時間段內(nèi)且車載作業(yè)設(shè)備開啟，則上位機發(fā)出指令，通過網(wǎng)絡(luò)傳輸至GPRS模塊，由核心控制模塊解析指令并控制語音提示模塊均發(fā)出提示音3，告知車輛駕駛?cè)藛T目前未在指定的作業(yè)區(qū)域，及時前往作業(yè)區(qū)域并及時關(guān)閉車載作業(yè)設(shè)備；若在車輛作業(yè)時間段內(nèi)且車載作業(yè)設(shè)備未開啟，上位機不發(fā)出指令。若在車輛非作業(yè)時間段內(nèi)且車載作業(yè)設(shè)備開啟，語音提示模塊均發(fā)出提示音4，告知車輛駕駛?cè)藛T目前未在指定的作業(yè)區(qū)域和作業(yè)時間，及時關(guān)閉車載作業(yè)設(shè)備；若在車輛非作業(yè)時間段內(nèi)且車載作業(yè)設(shè)備未開啟，上位機不發(fā)出指令。
[0011]有益效果:
[0012](I)本發(fā)明能夠判定職能車輛是否在規(guī)定的區(qū)域和時間內(nèi)實施作業(yè)，并能夠及時語音提示車輛控制人員，提高管理人員的工作效率。
[0013](2)本發(fā)明采用多維化的定位方式，包括RFID和GPS模塊，可以在復(fù)雜環(huán)境條件下實現(xiàn)對職能車輛的實時監(jiān)控和精確定位。
[0014](3)本發(fā)明系統(tǒng)架構(gòu)清晰、簡單，易于實現(xiàn)。
【附圖說明】
[0015]圖1