物联网下RFID技术的应用—交通车管理系统

2010年天津市大学生计算机应用能力竞赛创新成果项目竞赛（创意与策划类）物联网下RFID技术的应用—交通车辆管理系统天津工业大学计算机科学与技术学院作者：高红乐徐魁项乔随着社会的进步和发展，人们的生活方式发生着深刻的变化。城市的交通拥挤便是这种变化引起的现象之一。随着道路上交通流的不断增加，交通状况日趋复杂，交通违章、交通事故和交通阻塞等现象的频频发生，不但给人们的出行带来种种不便，同时也给道路交通带来了诸多困扰。同时城市由于交通设施的增加造成的交通拥挤甚至混乱给人们的生活也带来了极大的不便，这种不便迫使人们去寻找高技术的有效手段去解决这问题。智能化的交通车辆管理系统就是顺应这一时代需求的高技术产物。这不仅可以有效地解决乱停乱放造成的交通混乱、车开到目的地而不能停的尴尬焦急境地，而且采用的是智能化的红绿灯控制管理、让红绿灯亮暗更加人性化；智能称重、防超载对保证人身安全、维护公路和桥梁具有重大意义，还可促进交通设施的正规化建设，同时也尽可能地减少车主失车被盗的忧虑。另外，在技术方面，其高技术性匹配于现有其他智能化系统，具有很好的开放性，易于与其它智能化系统组合成更强大的综合系统，适应各种综合方式的高级管理。结合本次大赛的主题，我们发现物联网下的RFID的应用—交通车辆管理既契合了“最好能够结合互联网方向的应用”的要求，又是高于当今互联网的应用。同时其中的RFID技术是现成已有的了，其成本也是可以接受的。我们小组相信，在不远的将来，物联网下的RFID的应用—交通车辆管理一定能够成为现实，甚至是比我们的创意方案更美好的现实。物联网：物联网(InternetofThings)指的是将无处不在（Ubiquitous）的末端设备（Devices）和设施（Facilities），包括具备“内在智能”的传感器、移动终端、工业系统、楼控系统、家庭智能设施、视频监控系统等、和“外在使能”(Enabled)的，如贴上RFID的各种资产（Assets）、携带无线终端的个人与车辆等等“智能化物件或动物”或“智能尘埃”（Mote），通过各种无线和/或有线的长距离和/或短距离通讯网络实现互联互通（M2M)、应用大集成（GrandIntegration)、以及基于云计算的SaaS营运等模式，在内网（Intranet）、专网（Extranet）、和/或互联网（Internet）环境下，采用适当的信息安全保障机制，提供安全可控乃至个性化的实时在线监测、定位追溯、报警联动、调度指挥、预案管理、远程控制、安全防范、远程维保、在线升级、统计报表、决策支持等管理和服务功能，实现对“万物”的“高效、节能、安全、环保”的“管、控、营”一体化。物联网是互联网后时代的发展方向。随着“物联网”三个字出现在今年两会的政府工作报告中，这个新兴产业也开始备受瞩目。工信部已经发布消息称，物联网已跻身国家重点发展的五大战略性新兴产业。工信部已将物联网规划纳入到“十二五”专题规划，正在积极研究推进。RFID：RFID射频识别是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便。RFID是一种简单的无线系统，只有两个基本器件，该系统用于控制、检测和跟踪物体。系统由一个询问器（或阅读器）和很多应答器（或标签）组成。国内外相关技术的研究、开发现状:2009年1月IBMCEO彭明盛、美国总统奥巴马，提出“智慧地球”的概念。IBM已经在投巨资发展物联网，今年9月17日IBM已在京建立去拿球首个物联网技术中心。如今已经实现的实例有如下：一：物联网传感器产品已率先在上海浦东国际机场防入侵系统中得到应用。二：ZigBee路灯控制系统点亮济南园博园。三：科密指纹门禁系统助智能化小区保平安。四：首家高铁物联网技术应用中心在苏州投用应用之广泛在此不一一列举，总体包括具备“内在智能”的传感器、移动终端、工业系统、楼控系统、家庭智能设施、视频监控系统等。另悉，全球InternetofThing2010Conference将于11月29日至12月1日在日本东京召开。策划(技术)方案:借助RFID技术以实现一套较为完整的交通车辆管理系统。大体流程如下：车辆自开始行驶到停下，始终是处在交通车管理系统的监控与调配之下的。在线检测，将时时监控着车辆的一举一动。当车辆行驶途中遇到红路灯时系统将对当时的路况以及车辆流量的情况进行红灯的开启时间的合理分配。以达到交通畅通的良好状态。遇到收费站时，系统将利用车辆与高速公路之间已经收集好了的信息完成车辆与收费站之间的无线数据通讯，进行车辆自动识别和有关收费数据的交换，通过计算机网路进行收费数据的处理，实现不停车自动收费的全电子收费系统。当车辆即将停下时，在全球定位系统的检测下，系统根据所得收集到的车辆当前信息以及当地的信息之后确定适宜于停车的地方，并及时提供给司机，以使司机快捷而便利的将车辆停放好。所包含的系统为：在线检测、定位追溯、调度指挥、预案管理、安全防范、远程维保统计报表、决策支持。第一部分项目概况第一章：项目基本情况第二章：第二章项目方案介绍第二部分项目产品市场与竞争预计第一章市场概述第二章竞争分析第三章市场策略第一部分项目概况第一章：项目基本情况1.1.1项目基本信息1.1.2项目负责人及技术骨干基本情况1.1.1项目基本信息1.1.2项目负责人及技术骨干基本情况姓名所在大学专业高红乐天津工业大学软件工程徐魁天津工业大学软件工程项乔天津工业大学软件工程第一部分项目概况第二章：项目方案绍1.2.1项目总体概述1.2.2项目开发可行性1.2.1项目总体概述项目内容与目的描述：在国家政策将大力支持物联网发展的大前提之下，我们小组经过精心的思考和分析，把创意方案确定在其近期可实现的一个分支—RFID的应用—交通车辆管理。RFID其实就是为汽车贴上了唯一确定表示汽车的动态信息的“标签”，结合能够识别其数据并通过传递数据的方式对其实现控制的终端设备，最终构建起能够进行物物相连的“物联网”。结合本次大赛的主题，我们发现物联网下的RFID的应用—交通车辆管理既契合了“最好能够结合互联网方向的应用”的要求，又是高于当今互联网的应用。同时其中的RFID技术是现成已有的了，其成本也是可以接受的。我们小组相信，在不远的将来，物联网下的RFID的应用—交通车辆管理一定能够成为现实，甚至是比我们的创意方案更美好的现实！项目创新内容描述:技术创新：应用了“内在智能”的传感器、移动终端、工业系统、楼控系统、家庭智能设施、视频监控系统等、和“外在使能”(Enabled)应用创新：将RFID技术应用于交通车辆管理系统组合创新：通过RFID（射频识别）将外线感应器，定位跟踪，监控和管理，全球定位系统、激光扫描器很好的组合起来使用引进吸收再创新：引进物联网下的RFID技术，并将其应用于交通车管理系统1.2.2项目开发可行性项目技术现状:目前，RFID已成为IT业界的研究热点，被视为IT业的下一个“金矿”。各大软硬件厂商，包括IBM、Motorola、Philips、TI、Microsoft、Oracle、Sun、BEA、SAP等在内的各家企业都对RFID技术及其应用表现出了浓厚的兴趣，相继投入大量研发经费，推出了各自的软件或硬件产品及系统应用解决方案。在应用领域，以Wal-Mart、UPS、Gillette等为代表的大批企业已经开始准备采用RFID技术对业务系统进行改造，以提高企业的工作效率并为客户提供各种增值服务。在标签领域，RFID标签与条码相比，具有读取速度快、存储空间大、工作距离远、穿透性强、外形多样、工作环境适应性强和可重复使用等多种优势。项目技术路线描述：通过各种无线和/或有线的长距离和/或短距离通讯网络实现互联互通（M2M)、应用大集成（GrandIntegration)、以及基于云计算的SaaS营运等模式，在内网（Intranet）、专网（Extranet）、和/或互联网（Internet）环境下，采用适当的信息安全保障机制，提供安全可控乃至个性化的实时在线监测、定位追溯、报警联动、调度指挥、预案管理、远程控制、安全防范、远程维保、在线升级、统计报表、决策支持等管理和服务功能，实现对“万物”的“高效、节能、安全、环保”的“管、控、营”一体化。物联网是由联网物品构成的一个网络，其中包括与这些物品进行互动的互联网服务。物联网背后的技术包括RFID（识别），传感器和智能手机。项目实施风险评价：①标准不确定性。②消费者态度不确定性。③技术不确定性。④数据安全不确定性。⑤网络外部不确定性。第二部分项目产品市场与竞争预计第一章市场概述2.1.1行业及市场概述2.1.2目标市场2.1.1行业及市场概述随着道路上交通流的不断增加，交通状况日趋复杂，交通违章、交通事故和交通阻塞等现象的频频发生，不但给人们的出行带来种种不便，同时也给道路交通带来了诸多困扰。而现在市场上的基于RFID技术的交通车辆管理系统在我国少之又少，能解决以上大部分的问题的系统拥有极其广阔的市场前景，更如果能够得到政府的支持而进行规模的推广，其市场潜力巨大。2.1.2目标市场车辆管理是各单位面临的一个问题。我们提供远距离基于RFID射频识别技术的车辆管理系统方案，既能应用于停车场、小区等地方的车辆出入管理，也能应用于公交、车队等运输车辆调度管理。RFID技术含量高为使用提供了很大的便捷性。通过对远距离移动目标进行非接触式信息采集处理，实现对车辆的自动识别和自动管理。应用于停车场收费管理与进出车辆控制时，车主无需停车即可出入停车场通过电脑自动识别持卡人身份，确定对车是放行或拦截，为车主通行及物业管理提供极大方便第二章竞争分析2.2.1竞争优势分析1.虽然目前RFID的成本比较高，但是在交通系统中应用却能被容易接受，因为车辆的价值高（几万或几十万元），即使一套RFID标签系统上百块钱成本，相比一下还是很小比例，所以车主为了通行便利和精细管理都可以接受这个价格。而且就目前的发展来看，RFID标签的价格不久后会因为大规模量产而使价格达到10美分之下。2.RFID标签大部分价格在十元以下，而RFID读写器在百元左右。3.最好能够获得国家相关部门的支持以及大力推广之下而广泛应用。2.2.1竞争优势分析第三章市场策略2.3.1市场开发方式策划2.3.2支持保障计划2.3.3项目产品生产成本2.3.4项目产品定价2.3.1市场开发为了发开们自己的市场，我们要从以下几点去做：1.市场调研（对行业趋势调研、竞争对手调研、对企业内部调研、市场机会调研）2.市场细分3.选择目标市场4.分析产品优劣势5.产品品牌定位6.产品线组合策划7.产品包装策划8.产品价格策略策划9.产品渠道策略策划10.产品促销策略策划11.品牌创意策划12.品牌传播策划13.市场布局策划14.制订营销管理制度15.营销战略推广策划16.样板市场打造策划17.营销团队培训18.辅助实施19.效果检测与评估2.3.2支持保障计划人力资源规划在系统运行的初期，在交通车路经的交通要道需要遣派1~3位专业人士解答。系统运行进入正式使用阶段，交通路径一切关口皆采用的是全自动式管理。2.3.2支持保障计划资本运作希望在某一公司或政府的大力支持下，该系统获赞助，并能够大力推广到中国乃至全世界的交通网络中。资本运作希望在某一公司或政府的大力支持下，该系统获赞助，并能够大力推广到中国乃至全世界的交通网络中。2.3.3项目产品生产成本项目产品生产成本的主要构成因素分析信息传输、信息安全维护预测产品的单位成本RFID标签大部分价格在十元以下，而RFID读写器在百元左右。虽然目前RFID的成本比较高，但是在交通系统中应用却能被容易接受，因为车辆的价值高（几万或几十万元），即使一套RFID标签系统上百块钱成本，相比一下还是很小比例，所以车主为了通行便利和精细管理都可以接受这个价格。而且就目前的发展来看，RFID标签的价格不久后会因为大规模量产而使价格达到10美分之下。2.3.4