高伟

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在当今的交通管理之中，ETC系统已经得到了越来越广泛的应用，而将RFID技术应用到ETC系统之中，不仅可以进一步提升系统的工作效率与工作质量，同时也可以为车主提供出足够的便利。

1 ETC系统简介

就当今的高速公路发展而言，ETC系统是最为先进的一种收费系统，车辆上的车载单元和系统专用通道的路侧单元之间可以通过专用的微波短程通信技术来实现自动识别和车型分类，并自动传输收费信息。通过计算机网络和银行系统之间的连接来实现后台的结算收费，不需要停车就可以完成自动化的电子收费。下图就是该系统的构成图：

图1 ETC系统构成图

2 RFID技术的原理及其组成

2.1 RFID 技术

RFID技术也就是射频识别技术，这种技术又被叫做“电子标签”。RFID技术主要是借助于电磁感应以及无线电波等来实现非接触式的双向通信目标，进而实现电子信息的识别及其双向交换。因为RFID技术在非接触式的信息采集以及信息处理之中具备着十分显著的优势，所以如果将其应用到ETC系统之中，就可以对其专用通道之中通过的车辆信息进行快速、有效、准确地识别。

2.2 RFID技术的组成

RFID技术的组成部分共有三个，其一是电子标签，其二是阅读器，其三是天线。其中，电子标签的组成部分有芯片和耦合元件，它的电子编码具有唯一性，通常会附着在被识别的物体之上，在设置在车窗前的电子标签之中，通常会包含着详细的车辆信息，而从阅读器之中所发出的射频信号可以获取到能量，也就是说，电子标签自身并不具备工作能量，需要通过阅读器所发出的射频信号来实现能量的获取以及电子标签的读取，进而从电子标签之中获取到车辆的信息。通过阅读器，不仅可以对电子标签之中的车辆信息进行解密，同时也可以对这些信息进行加密传输。而整个信息传输的过程则需要借助于天线来实现，通过天线，可以让大量的信息在电子标签以及阅读器这两者之间进行传输，进而让电子标签在阅读器之中获得足够的能量，最终使其工作状态被激活[1]。RFID系统的主要频段有以下几种：

表1 RFID系统主要频段

通常情况下，RFID系统工作频率越高，其识别的距离也就会越远，且有着越强的方向性，但是其穿透能力会显著降低。在这些频段之中，5.8GHz这一微波频段在交通领域之中十分适用，我国的公路联网收费系统也将这一频段作为暂行的识别车辆的标准工作频段。

3 RFID技术在ETC系统之中的具体应用流程分析

3.1 工作原理

将RFID技术应用到ETC系统之中，可以通过车道两边的读写设备来进行车窗前电子标签的识别，这样就可以准确判断出车道之中通过的车辆型号，然后根据不同的型号来执行不同的收费标准。在收费过程中，系统可以直接通过车主所绑定的银行账户进行费用的自动扣取，这样就实现了不停车全自动收费的通行目标。在ETC系统的专用通道前，需要安装相应的摄像头，这样就可以实时抓拍车道上违章通信的车辆信息，并将这些信息上传到相应的系统之中，以便交警部门对此进行及时处理。

3.2 工作流程

（1）当有车辆驶入到ETC专用车道的入口，并进入到读写器的感应区域之内时，读写器就会将微波信号发送给车辆的电子标签，使其产生一个微弱的感应电流，进而激活电子标签，使其将车辆的信息传送给读写器。

（2）存储在电子标签之中的车辆信息会通过微波的形式，借助于天线传输到读写器之中，在读写器接收到了来自电子标签的调制信号之后，就会对这个调制信号进行解调以及密码处理，然后将处理好的信号传输给ETC系统的主机。

（3）当ETC系统的主机接收到读写器传递过来的车辆电子标签之后，会对该车辆的身份信息进行核对，在确认无误之后，主机就会发送给读卡器一个控制信号，并将车辆的进入信息储存到系统之中。在接收到主机传输的控制信号之后，车辆闸道将会自动打开，指示灯也会从开始时所设定的红色转变为绿色，这就表明允许该车辆在此车道通过[2]。

（4）在通过该专用通道的车辆驶入到ETC车道出口，并到达了读写器能够感应到的区域之内时，读写器会再一次对车辆的信息以及进入时间进行确认，在经过确认无误之后，系统才开始对该车辆通行的费用进行计算，并将该车辆通行的费用呈现在显示牌上，相关的交易数据会通过车道之中的控制器传输给收费站以及收费结算系统。在车辆驶出了该专用通道之后，道闸会再一次关闭，指示灯也会从绿色再次变为红色，等待下一辆车辆通行。

（5）如果驶入专用通道的车辆没有进行电子标签的安装，或者是安装在该车辆之中的电子标签无效，当车辆进入到读卡器的感应区域之内时，读卡器就无法接收到车辆的信息，因此指示灯就会发出相应的报警，道闸也将会一直处于关闭状态之下，车辆无法从该专用通道通过。同时，安装在车道前面的摄像机会将该车辆的牌号抓拍下来，然后将其上传给交警部门，再由交警部门对其进行相应的处理[3]。

4 结语

综上所述，随着当今经济和科学技术的不断发展，各种先进的技术设备也开始在交通领域之中得以广泛应用。将RFID技术应用到ETC系统之中，就可以对通过的车辆信息进行快速、准确地读取，并实现不停车自动缴费的操作。通过这一技术的应用，可以进一步减轻相关工作人员的负担，并为交警部门的工作提供出更多的支持。相信随着当今科学技术的不断发展，RFID技术也将会在ETC系统之中发挥出更多的优势，进而为我国交通事业的良好发展提供出更加强大的动力。