论文RFID技术在ETC系统中的应用，本文是技术类有关专升本毕业论文范文和RFID技术和ETC系统和应用方面论文怎么撰写.
一、RFID 简介
RFID（Radio Frequency Identification）射频识别,又称为无线射频识别技术,电子标签等,它是利用电磁感应技术、无线电波技术等进行非接触式的双向通信,可以进行双向的数据交换.[1]RFID 具有非接触式进行信息交换和处理的特点和优势,能够准确,有效,快速地建立连接和交换数据.无线射频识别技术的系统主要由阅读器、电子标签、天线三个部分组成.阅读器在建立连接后为电子标签提供一定的能量,并且接收电子标签内存储的信息并且进行读取,在读取到信息之后,通过短程的通信协议,和应用系统中的主机进行通信,使应用系统能够读取到电子标签中的信息.电子标签是由芯片和耦合元件组成的,每个电子标签都拥有一个唯一的电子编号.电子标签中存储着被识别物体需要被识别的数据和信息,比如在ETC 系统中,电子标签就会存储车辆和车主以及银行*等信息.由于电子标签较为精巧,所以一般附着在被识别物体上.电子标签自身是不具有能量的,它工作时的能量是从阅读器发出的射频信号中获取到的.天线在我们生活中较为常见,其作用主要是为了提高通信质量,在无线射频识别技术中的天线帮助阅读器和电子标签在通信时进行最大能量传输,使电子标签能够获得能量并进入被激活的工作状态.
无线射频识别技术系统的工作频率通常分为：低频,高频,甚高频,微波频段等.一般来说,当系统的工作频率越高,系统的识别距离就越远,并且其方向性也更强,但是,随着工作频率的增长,系统的穿透能力就越差.我国目前高速公路收费系统主要使用的工作频率是微波频段.
二、ETC 系统
2.1 传统高速公路收费系统
我国传统高速公路收费系统是半自动系统,自动化的系统包括车牌识别技术,车型检测系统等,但是收费还需要人工手动收费.虽然不需要人工去识别车牌和车辆的类型,但是人工收费会很大程度上影响收费站的通车效率.如果一辆车的收费时间是10 秒,那么就会出现收费排队的现象,当车流密度较大时,会造成高速公路的拥堵.
目前,我国的汽车保有量的持续增加,传统的高速公路人工收费系统已经逐渐不能满足现有的车辆规模.为了更好地缓解高速公路交通压力,减少车辆在收费站花费的排队和付费时间.20 世纪90 年代,我国开始研究引进一种全新的收费系统技术——ETC[3],也就是电子不停车收费系统.经过试验和推广实行,ETC 的效果十分显著,需求也逐渐增多,目前,全国大部分省市高速公路已经使用ETC 的方式进行收费,极大地提高了收费效率和安全,也大幅地缓解了我国的交通压力.
2.2 ETC 简介
ETC 系统是当今较为先进的高速公路收费系统,它不需要人工进行收费,并且车辆不需要停下,可直接穿过收费系统,进行自动扣费.实现了高速公路不停车收费的愿景.ETC 较传统收费系统的优势十分明显,首先,它不需要人工参与,一切均是自动化进行；其次,车辆不需要停在某个位置进行扣费,而是非接触式扣费；第三,减少收取,错收等现象,避免了国家财政的损失.
虽然目前ETC 基本遍布全国高速收费站,但是主要收费方式依然是传统的人工收费方式.原因主要是*ETC 业务需要信用卡等条件,对于很多不是经常开车至高速公路的人来说,对ETC 的需求不是很大.偶尔几次人工收费,车主是能够接受的.除此之外,部分地区的ETC 还未完全实现联网,所以传统人工收费方式依然是主要收费方式.
2.3 ETC 的构成
按照车辆的行驶通过ETC 系统的位置,可以把ETC 系统分为三部分：识别检测部分,数据处理部分,通过放行部分.识别检测部分：这部分需要完成对电子标签数据的读取,车辆信息的获取以及车型的检测.包括的部件有：电子标签,阅读器,天线,环路感应器,车辆识别系统,车辆分类系统.这部分包含的部件,一部分是无线射频识别系统中的设备,一部分是车辆检测的部分.
数据处理部分：这部分需要将获取到的车辆信息,银行信息等上传网络进行核对并处理和扣费.包括的部件有：信息核对系统,扣费系统等.
通过放行部分：这部分主要是当信息核对无误,扣费缴款成功后,提示车主扣缴费用以及放行.包含的部件有：闸道,费用显示牌,摄像机,指示灯等等.
ETC 系统的核心部件包括电子标签、阅读器、车辆识别系统,扣费系统,闸道.[2] 其中最重要的还是无线射频识别系统中的电子标签和读写器.
下图是ETC 系统的构成图示：
2.4 ETC 原理及工作流程
ETC 系统简单的原理就是：车窗上附着的电子标签和ETC 专用通道上的路侧单元通过微波专用短程通信协议进行收费信息传输,通过车辆识别系统,车型检测系统进行车辆自动识别、自动车型分类,利用计算机网络技术与银行系统进行后台收费结算,从而实现不停车全自动收费的电子收费系统.对于车辆的某些违章行为,可使用ETC 专用通道前安装的摄像头对车道上违章通行的车辆进行抓拍,上传到相关交警系统,进行及时处理[4].
ETC 系统的具体工作流程是：
a. 车辆行驶至ETC 专用车道入口的感应区域时,阅读器会向车窗上的电子标签发送微波信号,当电子标签内的感应线圈接收到阅读器发送的信号后会产生微弱的感应电流,激活电子标签,电子标签开始向阅读器发送车辆及银行信息.
b. 在电子标签将存储的信息以微波的方式通过天线发送至阅读器后,阅读器会接收到调制信号,在内部进行解调和解码后,再将信息传输到扣费系统.
c. 当扣费系统接收到阅读器发送过来的电子标签身份信息后进行信息核对,核对无误后,向阅读器发送控制信号,储存进入车辆的信息,并且打开车辆闸道,指示灯由代表禁止通行的红色变为代表通行的绿色,允许车辆通过.
d. 当车辆到达出口感应区域时,阅读器会再次确认车辆的信息,再次核对无误后,系统计算应缴费用,并且显示在费用显示牌上供司机查看,车道控制器再将交易信息发送至到收费结算系统和收费站.车辆离开车道后,闸道再次关闭,指示灯也变回红色.
e. 如果车辆没有安装电子标签或标签失效的情况下进入ETC 专用通行道,此时通道的阅读器则接收不到任何信息,指示灯会发出警报,闸道保持关闭状态,禁止车辆通过.车道上安装的摄像机会抓拍车辆的车牌号,发送到交管部门.
三、预测未来ETC 的发展
ETC 系统和传统半自动人工收费系统相比优势明显,但是目前来说还不能完全取代传统系统,但是ETC 在未来将会有很大的发展.原因如下：首先,目前电子支付已经成为大众的主要支付方式,所以未来*ETC 的流程和成本都会简化和降低.这样以来,大部分车主将会选择*ETC.其次,车辆因为排队而频繁启动、刹车造成了许多不必要的油耗.ETC 的使用使车辆不必排队和停车,减少了对资源的浪费,所以国家会大力提倡ETC 的普及.最后,当全国的ETC 连接成网之后,基本不需要传统的收费站,减少了建造成本,用地成本,人工成本等,是一项阳光项目.
四、总结
RFID 技术因其便捷,成本低,非接触数据交换等特性,已经逐渐应用于各个行业的系统中,比如公交,地铁,食堂等收费系统,已经逐渐成为自动识别技术领域的主流技术.RFID 在ETC 系统中的应用,缓解了高速公路收费站的压力,提高了司机的驾驶体验,节约了资源能源,减少了成本,取得了非常显著的成果.
在未来智慧城市的发展中,RFID 技术将会扮演更多更加重要的角色,更好地为社会和人类提供便捷和智能的服务.
汇总，上文是适合RFID技术和ETC系统和应用论文写作的大学硕士及关于技术本科毕业论文，相关技术开题报告范文和学术职称论文参考文献.
参考文献：
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