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車輛自動識別系統(tǒng)的兩種技術(shù):RFID vs ANPR

2021-07-30 13:56 RFID世界網(wǎng)

導讀:下面主要從資源調(diào)配、檢測率、數(shù)據(jù)準確性、環(huán)境免疫性、多通道處理和安全性這六方面,對RFID與ANPR這兩種車輛自動識別技術(shù)進行比較。

安全性是車輛自動識別系統(tǒng)中的重要特性之一,尤其是在收費站和停車場的收費業(yè)務(wù)上。

今天,車牌自動識別系統(tǒng)(ANPR)也經(jīng)常被用來識別車輛,不過,人們更多集中關(guān)注ANPR的兩方面:一是自動識別車輛的高錯誤率;二是政府在ANPR技術(shù)上所提供的財政支出。

射頻識別技術(shù)(Radio Frequency Identification)應(yīng)用于車輛識別系統(tǒng),將以更安全、更經(jīng)濟的方式解決車輛自動識別系統(tǒng)所面臨的技術(shù)問題與經(jīng)濟問題。

國家公路管理局采用帶光學字符識別(OCR)的紅外攝像機來讀取車輛牌照,以便按道路收費、執(zhí)法、以及監(jiān)控大門附近或停車場的交通情況。

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而RFID技術(shù),主要將電子標簽安裝在車輛上的擋風玻璃或者其他地方,并通過固定放置在出入口和停車場等位置的RFID基礎(chǔ)設(shè)施來識別來往的車輛。

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下面主要從資源調(diào)配、檢測率、數(shù)據(jù)準確性、環(huán)境免疫性、多通道處理和安全性這六方面,對RFID與ANPR這兩種車輛自動識別技術(shù)進行比較。

01 資源調(diào)配

用戶配置是創(chuàng)建、維護和停用訪問權(quán)限和隱私,同時確保企業(yè)資源安全的過程。

今天,ANPR技術(shù),主要是以車牌的形式呈現(xiàn)。而RFID技術(shù)則要求在車輛的擋風玻璃上貼電子標簽。這兩種車輛識別技術(shù)都與后端的系統(tǒng)相配合使用,后者主要將標識符(車牌或RFID標簽)與用戶的賬號相關(guān)聯(lián),通過RFID讀取器所獲得的這些數(shù)據(jù)存儲在本地,并向云端或者服務(wù)器提供相關(guān)數(shù)據(jù)。

ANPR常常作為車輛訪問系統(tǒng)的一種技術(shù)抉擇,主要在于這種技術(shù)在高速公路的收費站以及停車場的收費業(yè)務(wù)提供更低的供應(yīng)成本,因為ANPR是一種通過政府注冊的車牌識別系統(tǒng),也是一種隨時可用的通行憑證。

目前,許多州和國家正在采用聯(lián)邦政府發(fā)布的RFID應(yīng)答器,因此,司機必須將RFID電子標簽貼在車輛的擋風玻璃上,其中,在佛羅里達州的司機是將Sun Pass標簽貼在車輛上來支付道路的通行費和停車場的停車費用。

02 檢出率

比較ANPR和RFID這兩種技術(shù)的檢測率需要一致的測量方法。為此,將ANPR技術(shù)通過外部觸發(fā)器如環(huán)路檢測器所檢測到的車輛總數(shù),與RFID技術(shù)所捕獲的標簽數(shù)量或車牌總數(shù)進行比較。

基于視覺識別的ANPR技術(shù)需要強大的光學、計算和數(shù)字化能力,但這會降低每秒對車牌的識別速度。由于環(huán)境的差別和快門速度的不同,ANPR系統(tǒng)可以在行駛速度高達160公里/小時(100英里/小時)的汽車上以每秒的速度檢測車牌。[1]

遠程、超高頻RFID技術(shù)其實更好地應(yīng)對高速車輛識別的挑戰(zhàn)。如今,RFID系統(tǒng)正在應(yīng)用于高速汽車的車牌識別,即使汽車以非常高的速度通過收費站,也不減速通過——車輛識別和認證以超過每小時150英里進行測試。馬薩諸塞州交通部(MassDOT)展示了RFID系統(tǒng)的準確性,與過去使用的付費電池板系統(tǒng)相比,其E-ZPass系統(tǒng)在六個月的時間里基于RFID應(yīng)答器供電的收費提高了超過99%。[2]

03 數(shù)據(jù)準確性

數(shù)據(jù)準確性是對正確捕獲車輛和傳輸數(shù)據(jù)的度量。

RFID使用Air協(xié)議將結(jié)合循環(huán)冗余校驗(CRC)作為防止電子標簽和讀取器之間傳錯數(shù)據(jù)的方法。而ANPR依賴于軟件算法和投票邏輯來確定識別字符的可能性。[3]由于RFID能夠自檢所讀取的相關(guān)數(shù)據(jù),它比ANPR提供更準確的數(shù)據(jù)。

ANPR技術(shù)的數(shù)據(jù)準確率并不如RFID技術(shù)的高。其中的主要問題在于,ANPR每100個讀數(shù)有4個錯誤的數(shù)據(jù)。[4]IT West報告顯示,在英國,ANPR系統(tǒng)使用9000臺攝像頭,每年存儲多達3000萬份車輛記錄,并表明這一系統(tǒng)每天承載著高達120萬份錯誤的車牌讀數(shù)!這相當于每年有超過4億次的錯誤讀數(shù)。[5]

04 環(huán)境免疫性

作為一種光學技術(shù),ANPR技術(shù)容易受到環(huán)境因素影響,比如部分的雪或污垢可能掩蓋車牌號碼,而陽光照射在車輛前照燈的眩光或者白色閃回也會導致攝像頭難以辨別覆蓋車牌號碼。此外,帶有紅色的數(shù)字和字母的車牌與紅外照相機形成極低的對比度,也會導致ANPR對車牌的檢測率顯著下降。

RFID技術(shù)則免受環(huán)境等外部因素的影響。一個標簽在沒有光線的情況下,也可以在驚人的行駛速度或者從霧、雪、油漆以及其他惡劣的環(huán)境條件下識別車輛車牌。而RFID設(shè)備的壽命比光學識別設(shè)備要長,同時所需要的維護最少,以提高系統(tǒng)配置的靈活性。

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外部因素

05 多通道處理

單個RFID讀取器能夠管理兩個車道。每個RFID讀取器都將根據(jù)車輛的身份信息來進行唯一識別,區(qū)分其車道分配。

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(通道控制面板需要來自每個車道的無線信號來控制閘門的執(zhí)行器)

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單個RFID閱讀器能夠管理兩個通道。Wiegand(威根德)開關(guān)根據(jù)特定天線來傳輸讀取器身上的數(shù)據(jù),并將Wiegand信號傳輸?shù)皆L問系統(tǒng)的控制面板。無論RFID讀取器讀取的是沿著同一方向或不同方向的汽車上的標簽,都可以實現(xiàn)識別車牌。每條天線都具有車道相匹配的唯一標識符,因此,它可以區(qū)分RFID讀取器所讀取的車輛方向,從而有助于單獨控制出入閘門?!癛FID+Weigand開關(guān)”這一解決方案能夠減少讀卡器數(shù)量,易于安裝和調(diào)節(jié)信號,從而節(jié)省時間和成本。

ANPR技術(shù),需要多個讀卡器共同運行來識別多車道的車牌。那么,ANPR所需要的成本將會更高,因為它需要購買更多的硬件來進行維護。然而,RFID技術(shù)有助于降低這些成本。這是因為rfid有多個天線輸出數(shù)據(jù),并且可以為不同的讀取點提供數(shù)據(jù)支持。由于RFID技術(shù)只是車輛識別系統(tǒng)中硬件成本的一小部分,因此與購買多個硬件部件以獲得相同的結(jié)果相比,潛在地節(jié)省不少硬件成本。

06 安全性

安全性是車輛識別中最重要的特性之一,特別是當車輛進行金融交易時,比如在停車場的收費業(yè)務(wù)。然而,ANPR(車牌自動識別系統(tǒng))并沒有內(nèi)置安全機制。例如,一張高質(zhì)量的假車牌圖像貼在原車牌上,其實就能欺騙ANPR的相機系統(tǒng)。

盡管某些形式的RFID沒有足夠高的安全性,比如用于庫存控制或資產(chǎn)管理類型的RFID標簽。然而,車輛車牌識別系統(tǒng)所使用的RFID技術(shù)具備將密碼嵌入應(yīng)答器的能力,因此,沒有密碼的前提下不允許訪問系統(tǒng)數(shù)據(jù),這無疑提高了訪問系統(tǒng)的安全性。除此之外,RFID技術(shù)還有加密功能。當密碼本身進行密鑰加密,就便于安全地訪問控制系統(tǒng)。有了加密功能,沒有密鑰就無法訪問控制系統(tǒng)。目前,最高形式的安全是NXP半導體公司的UCODEDNA芯片,它結(jié)合了防篡改功能,如密碼算法,以阻止小偷和仿冒者,同時在高速下提供訪問控制系統(tǒng)的高性能。

最后的想法

RFID技術(shù)已被證明可以在減少大量錯誤讀數(shù)上節(jié)省數(shù)百萬美元,并提供了一個現(xiàn)代化、可靠和高度安全的解決方案。

同時,RFID降低了受到外部因素影響所造成讀數(shù)之間的不準確性,從而提高了配置靈活性。

另一個解決方案是一種混合方法,綜合運用ANPR和RFID技術(shù)的解決方案也可以防止未經(jīng)授權(quán)的車輛,并克服ANPR在識別車輛方面的不精確性,從而讓車輛訪問系統(tǒng)取得良好的運作效果。

事實上,許多國家正在將RFID技術(shù)載入車輛訪問系統(tǒng)中,將RFID芯片恰當?shù)匕惭b在或嵌入車輛的車牌中。