一种车联网系统RFID标签动态性能测试系统的制作方法

本发明涉及RFID标签动态检测系统，特别是涉及车联网系统中RFID标签识读距离等参数动态检测，属于检测技术与自动化装置领域。

背景技术：

射频识别(Radio Frequency Identification，RFID)作为一种新颖的非接触式自动识别技术，在日常生活中得到了广泛应用，而汽车电子标识技术是RFID技术在智能交通领域的主要应用。汽车电子标识是车辆的二代身份证，俗称“电子车牌”，通过在汽车前挡风玻璃的内侧安装一枚RFID标签作为车辆身份信息的载体，与布设在城市道路断面上的电子车牌高速读写器进行通信，实现自动、非接触、不停车地完成车辆的识别和监控，突破了原有交通信息采集技术的瓶颈，达到了各类综合交通管理的目的。

目前，国内外大量学者对RFID标签进行了广泛的研究，但是对电子车牌RFID标识与物理车牌图像同步采集技术的研究还很少。本发明提出一种车联网系统RFID标签动态性能测试系统，实现汽车电子标识和车牌图像的同步采集，弥补了传统交通监控设备无法准确获取车辆身份信息的不足，是一项面向智能交通领域的技术创新。

技术实现要素：

本发明的系统方案如图1所示，图1中标注含义如下：1-轨道，2-RFID标签，3-模拟汽车，4-模拟汽车开停调速控制器，5-闸门A，6-RFID读写器天线A，7-RFID读写器A，8-相机，9-激光测距传感器，10-测距控制器，11-LED显示屏A，12-闸门B， 13-RFID读写器天线B，14-RFID读写器B，15-超声波测距传感器，16-LED显示屏B， 17-控制台，18-主控电脑显示屏。

图1所示系统包括：

(1)道路模拟系统模块，道路模拟系统的轨道1采用工程塑料材质，在道路模拟系统中放置安装有RFID标签2的模拟汽车3，通过模拟汽车开停调速控制器4设定模拟汽车3的移动速度，模拟汽车3在轨道1上沿顺时针方向运动；

(2)激光测距系统模块，在轨道1架设闸门5，在闸门5上安装有RFID读写器天线6、 RFID读写器7和相机8，激光测距传感器9安装在轨道1外且正对闸门5和模拟汽车3，当RFID读写器天线6检测到安装在模拟汽车3上的RFID标签2时，测距控制器10向激光测距传感器9发送信号，激光测距传感器9接收到测距控制器10发送的信号后，测量模拟汽车 3与激光测距传感器9之间的距离S₁，计算模拟汽车3与RFID读写器天线6之间的距离S₂，并将距离S₂显示于LED显示屏11上；

(3)超声波探测系统模块，在轨道1上架设闸门12，在闸门12上安装有RFID读写器天线13、RFID读写器14和超声波测距传感器15，当RFID读写器天线13检测到安装在模拟汽车3上的RFID标签2时，测距控制器10向超声波测距传感器15发送信号，超声波测距传感器15接收到测距控制器10发送的信号后，超声波测距传感器15向模拟汽车3发出超声波并接收由模拟汽车3反射的超声波，测量模拟汽车3与超声波测距传感器15之间的距离 S₃，并将所测距离值S₃显示于LED显示屏16上；

(4)车牌识别系统模块，当测距控制器10向激光测距传感器9发送信号的同时，启动相机8，拍摄模拟汽车3的车牌，并将所拍车牌图像传送回控制台17进行处理，识别出车牌中的有效字符，并将激光测距系统获得的距离S₂、车牌信息以及RFID标签的TID号在主控电脑显示屏18和LED显示屏11上同步进行显示。

以上所述的激光测距系统模块中S₂的计算过程如下：

步骤一：测量激光测距传感器9与参考点A之间的距离S₄，并根据距离S₁，计算模拟汽车3与参考点A之间的距离S₅＝S₁-S₄，参考点A为RFID读写器天线6在轨道1上的投影；

步骤二：测量RFID读写器天线6与参考点A之间的距离S₆，并根据以上步骤一中距离 S₅，计算

附图说明

图1：测试系统结构图

图2：距离测量参数示意图

具体实施方式

RFID天线选用Larid A9028远场天线，最大识读距离约为15m。RFID读写器选用美国 Impinj公司的Speedway Revolution R420超高频读写器。激光测距传感器选用德国Wenglor 公司的X1TA101MHT88型激光测距传感器，该型号的激光测距传感器测量距离范围为50m。超声波测距传感器选用深圳星科创科技公司的XKC-007Y50H型超声波测距传感器，该型号的超声波测距传感器测量距离范围为0.08m～8m。采用本发明提出的RFID识读范围自动测量系统包括：

(1)道路模拟系统模块，道路模拟系统的轨道1采用工程塑料材质，在道路模拟系统中放置安装有RFID标签2的模拟汽车3，通过模拟汽车开停调速控制器4设定模拟汽车3的移动速度，模拟汽车3在轨道1上沿顺时针方向运动；

(2)激光测距系统模块，在轨道1架设闸门5，在闸门5上安装有RFID读写器天线6、 RFID读写器7和相机8，激光测距传感器9安装在轨道1外且正对闸门5和模拟汽车3，当 RFID读写器天线6检测到安装在模拟汽车3上的RFID标签2时，测距控制器10向激光测距传感器9发送信号，激光测距传感器9接收到测距控制器10发送的信号后，测量模拟汽车 3与激光测距传感器9之间的距离S₁＝5.35m，计算模拟汽车3与RFID读写器天线6之间的距离S₂＝3.66m，并将距离S₂显示于LED显示屏11上；

(3)超声波探测系统模块，在轨道1上架设闸门12，在闸门12上安装有RFID读写器天线13、RFID读写器14和超声波测距传感器15，当RFID读写器天线13检测到安装在模拟汽车3上的RFID标签2时，测距控制器10向超声波测距传感器15发送信号，超声波测距传感器15接收到测距控制器10发送的信号后，超声波测距传感器15向模拟汽车3发出超声波并接收由模拟汽车3反射的超声波，测量模拟汽车3与超声波测距传感器15之间的距离 S₃＝3.51m，并将所测距离S₃显示于LED显示屏16上；

(4)车牌识别系统模块，当测距控制器10向激光测距传感器9发送信号的同时，启动相机8，拍摄模拟汽车3的车牌，并将所拍车牌图像传送回控制台17进行处理，识别出车牌中的有效字符，并将激光测距系统获得的距离S₂、车牌信息以及RFID标签的TID号在主控电脑显示屏18和LED显示屏11上同步进行显示。

以上所述的激光测距系统模块中S₂的计算过程如下：

步骤一：测量激光测距传感器9与参考点A之间的距离S₄＝2.50m，并根据距离 S₁＝5.35m，计算模拟汽车3与参考点A之间的距离S₅＝5.35m-2.50m＝2.85m，参考点A为 RFID读写器天线6在轨道1上的投影；

步骤二：测量RFID读写器天线6与参考点A之间的距离S₆＝2.30m，并根据以上步骤一中距离S₅＝2.85m，计算