基于RFID技术的不停车收费系统的设计

摘要：在分析研究ETC的组成、工作原理和工作流程的基础上，完成ETC总体框架设计；在基于射频识别技术的基础上，对硬件系统中核心部件电子标签与读写器进行硬件设计与分析；然后对ETC软件进行开发设计，完成系统软件总体框架的设计和分析。最后对研发的ETC系统进行现场测试，给出试验结果并进行分析。
关键词：不停车收费系统；射频识别技术；智能交通

0 引言
不停车收费系统是一种能实现不停车收费的全天候智能型分布式计算机控制、处理系统，是电子技术、通信和计算机、自动控制、传感技术、交通工程和系统工程的综合产物。不停车收费的关键是利用车载智能识别卡与收费站车辆自动识别系统的无线电收发器之间，通过无线电波进行数据交换、获取车辆的类型和所属用户等相关数据，并由计算机系统控制指挥车辆通行，其费用通过计算机网络，从用户所在数据库中专用账号自动缴纳。
当车辆通过拥有不停车收费系统(Electronic Toll Collection，ETC)的收费站时，ETC系统自动完成所过车辆的登记、建档、收费的整个过程。在不停车的情况下收集、传递、处理该汽车的各种信息。图1为不停车收费系统的工作示意图。

1 ETC自动收费系统方案
封闭式网络环境下ETC系统按车型和行驶里程收费，收费系统对进入高速公路的每一辆车的车型进行识别并判断类型，确认其进出口地址，按征收费率计算费额并完成收费。从ETC的工作流程分析可知一个较为完整的ETC车道所需的各个组成部分，由此可设计如图2所示的ETC车道自动收费系统框图。下位机有MSP430+ARM组成，通过与上网机连接，把数据信号传输到上位机，这样就进行整个ETC系统分布式网络化布局，ARM系统主要完成控制，MSP430单片机则主要负责车辆缴费信息的显示，采用RFID技术，通过路侧天线与车载射频标签之间的无线通信，在不需要司机停车和其他收费人员采取任何操作的情况下，自动完成收费处理全过程。