射頻識別技術在車輛管理中可廣泛應用于汽車裝配流水線、公路收費、停車場智能化管理、貨物無線跟蹤和識別、公共交通電子車票、汽車防盜等領域，本文對這些領域的應用進行了詳細敘述并列舉了國內外的案例。此外，作者還對高速公路幾種收費方式做了比較。

一、什么是射頻識別技術

　　射頻識別技術（RFID，即Radio Frequency Identification）是從20世紀80年代走向成熟的一項自動識別技術。它利用射頻方式進行非接觸式雙向通信交換數據以達到識別目的。和傳統的磁卡、IC卡相比，射頻卡最大的優點就在于非接觸，因此完成識別工作時無須人工干預，適合于實現系統的自動化且不易損壞，可識別高速運動物體并可同時識別多個射頻卡，操作快捷方便。射頻卡不怕油漬、灰塵污染等惡劣的環境，短距離的射頻卡可以在這樣的環境下替代條碼，用在工廠的流水線等場合跟蹤物體。長距離的產品多用于交通上，距離可達幾十米，可用在自動收費或識別車輛身份等場合。
　　典型的射頻識別系統包括兩部分：它們是射頻卡、讀寫器。射頻卡的幾個主要模塊集成到一塊芯片中、完成與讀寫器通信，芯片上有內存部分用來儲存識別號碼或其它數據：內存容量從幾個比特到幾十千比特。芯片外圍僅需連接天線（和電池），可以作為人員的身份識別卡或貨物的標識卡。卡封裝可以有不同形式、倒如常見的信用卡的形式及小圓片的形式等。和條碼、磁卡、IC卡等同期或早期的識別技術相比，射頻卡具有非接觸,工作距離長,適于惡劣環境, 可識別運動目標等優點。在多數RFID系統中，讀寫器在一個區域內發射能量形成電磁場、區域大小取決于工作頻率和天線尺寸。射頻卡經過這個區域時檢測到讀寫器的信號就開始發送儲存的信息及數據。讀寫器發送的信號通常提供時鐘信號及射頻卡所需的足夠能量，其中的時鐘信號使數據同步，從而簡化了系統的設計。讀寫器接收到卡的數據后、解碼并進行錯誤校驗來決定數據的有效性、然后通過RS232,RS422,RS485或無線方式將數據傳送到計算機網絡。簡單的RFID產品就是一種非接觸的IC卡、而復雜的RFID產品能和外部傳感器接口連接來測量、記錄不同的參數甚至與GPS系統連接來跟蹤物體。

二、在車輛生產與管理中的應用

　　射頻識別技術被廣泛應用于汽車生產，交通運輸控制管理，汽車、火車等交通監控，高速公路自動收費系統，停車場管理系統，物品管理，車輛防盜等方面。

1. 汽車裝配流水線
　　
　　德國寶馬汽車公司在裝配流水線上應用射頻卡以盡可能大量地生產用戶定制的汽車。寶馬汽車的生產是基于用戶提出的要求式樣而生產的：用戶可以從上萬種內部和外部選項中選定自己所需車的顏色、引擎型號還有輪胎式樣等要求，這樣一來，汽車裝配流水線上就得裝配上百種式樣的寶馬汽車、如果沒有一個高度組織的、復雜的控制系統是很難完成這樣復雜的任務的。寶馬公司就在其裝配流水線上配有RFID系統，他們使用可重復使用的射頻卡，該射頻卡上可帶有詳細的汽車所需的所有要求，在每個工作點處都有讀寫器，這樣可以保證汽車在各個流水線位置處能毫不出錯地完成裝配任務。

2. 公路收費

　　射頻技術已經發展成為不停車收費系統的主流識別技術。自動車輛識別（AVI）是利用安裝在車內的射頻卡（又稱電子標簽）存貯車輛編號及相關信息，安裝在車道的射頻天線可與該無線電收發器通信，并對其存儲內容進行讀寫操作，從而識別出當前通行車輛。自動車輛識別主要指工作在微波5.8GHz頻段的短距離（8米～30米）通信技術。國際上在自動車輛識別領域內曾經研究和使用過的頻率主要有三種：915MHz、2.45GHz、5.8GHz。從已經建成的應用系統來看，915MHz系統主要應用于北美地區，尤其是集裝箱識別系統。并且，近八年以來，國際上（包括美國在內）幾乎再沒有新的915MHz系統應用于道路收費系統。美國自身也在逐步地將應用于智能交通領域內的自動車輛識別的標準轉向5.8GHz～5.9GHz系統。
5.8GHz專用短程通信（DSRC）系統主要應用于歐洲、亞洲及大洋洲地區。2.45GHz系統應用相對較少，沒有形成主流。
　　由于智能交通系統概念與工程實施在近年來引起各個國家的普遍重視，不停車收費作為其中重要的服務領域之一得到較大發展。我國的ITS服務共劃分為8個服務領域、43個子服務、138種服務功能，其中電子收費共需提供6種服務功能。包括：路橋隧不停車自動收費服務、路橋隧停車自動收費服務、路側停車自動收費服務、停車場自動收費服務、公交電子自動收費服務、交通信息有償自動收費服務。公路不停車自動收費服務將主要依托短距離射頻識別技術實現，而公交電子自動收費等服務將主要依托射頻耦合IC卡技術實現。
　　在不停車收費系統中，在車道上方或路側安裝有微波天線，天線連接到由天線控制器構成的讀寫器上。讀寫器通過天線向電子標簽發射信號，電子標簽被激活開始進行通訊。電子標簽反饋回與具體車輛對應的獨一無二的ID號碼，用于ETC收費系統對車輛（顧客）進行身份辨析。
　　現在，歐美許多高速公路自動收費口都使用這一技術。經常往來于高速公路上的車輛事先就在車上安裝了射頻卡，當它通過收費站時，它不需要排隊等待交費，而是直接通行，因為在該收費口安裝有讀寫器，記錄了該車的通行時間和距離，公路費自動從用戶賬戶上扣除。

3. 停車場智能化管理

　　停車場管理系統采用射頻讀卡技術，用戶持特定的感應卡進出停車場，使用感應卡讀卡器來分辨停車場的用戶，停車場收費，月租卡的發售及臨時卡的授權均由收費電腦完成，可自動調用每一車輛的進場時存入的數據及出場時存入的數據，并自動計算出收費金額。實現真正的智能化管理。而且系統用視窗操作，中文菜單顯示，使用者能輕易掌握可用此系統的操作。駕駛員無需停車，系統自動識別車輛，完成放行（禁止）、紀錄等管理功能。節約進出場的時間、提高工作效率，杜絕管理費的流失。

4. 貨物無線跟蹤和識別

　　現在更多的零擔貨運公司使用地面網絡提高揀貨和運輸操作的效率。例如，Old Dominion貨運公司安裝了Symbol技術公司提供的約7500臺手持設備。每天Old Dominion的司機到達崗位時，他們將當天行車路線下載到手持設備上，在運輸中每一站他們用這種手持設備掃描裝載的或卸載的貨物，并將此信息傳回調度中心。在中心的跟蹤系統實時對送貨情況進行更新，發貨處的工作人員即可得知哪些貨物將到，隨即可以提前對發貨進行計劃。隨著這套業務流程逐漸成熟，Old Dominion能非常清晰得到裝載貨物情況并可能進行直達運輸。對當天拿到的客戶取貨要求，現在通常可以很快挑選最合適的司機和卡車去提貨，這些信息傳遞已經無需電話通知。

　　使用無線技術可以通過消除電話和紙上業務聯系提高生產效率。在Old Dominion，以前每到一個站點司機們都通過填寫工作卡片來記錄進出時間以及行車里程數，如果碰到退貨或回收情況，他們需要填寫更多的單證。現在這些都通過手持設備來操作，Old Dominion統計在一個服務中心取貨和送貨工作量提高了10%，在使用無線技術后的第一個季度整體生產率提高了3.5%。另外一個顯著的提高在于取貨送貨時的單證核對上。司機可以更快的清點所卸貨物，并更快核對是否符合訂單要求，客戶可以立即簽收并將確認立即傳回中心，這樣企業可以隨即向客戶收取服務費用，與使用無線技術之前相比收款周期縮短了三到五天，財務收益因而非常顯著。

　　在Old Dominion，最新使用的無線技術是Symbol生產的手持設備。兩年前Old Dominion還在所有的牽引車、拖車、手推車等設備上安裝了無線射頻識別(RFID)標簽，在場區和站門安裝了無線天線，所有車輛經過這些地點時自動被記錄，貨車所載貨物也自動被清點，數量、到達時間等數據傳回計算機系統對ERP或其它管理系統進行實時更新。貨物到達場區內后，帶有無線裝置的引導人員到拖車的準確位置，利用站臺的局部無線網絡跟蹤指揮清點過的貨物進行裝載或卸載，并指揮站臺工作人員。

5. 公共交通電子車票

　　射頻識別系統，特別是非接觸IC卡應用潛力最大的領域之一就是公共交通領域。使用非接觸式IC卡作為電子車票，具有使用方便、可以縮短交易時間，降低運營成本等優勢。韓國漢城在1996年就采用了這一系統。目前，北京的公交車如719、749路等公交車也都加裝了電子車票收費系統，將很快投入運營。

6. 汽車防盜

　　這是RFID較新的應用。由于已經開發了足夠小的射頻卡、能夠封裝到汽車鑰匙當中含有特定碼字的射頻卡，在汽車上裝有讀寫器。當鑰匙插入到點火器中時，讀寫器能夠辨別鑰匙的身份。如果讀寫器接收不到射頻卡發送來的，特定信號、汽車的引擎將不會發動。用這種電子驗證的方法、汽車的中央計算機也就能容易的防止短路點火。目前歐洲的豐田汽車、福特汽車和Mitsubishi汽車公司、韓國汽車制造商Hyundai等在它的歐洲車型中也應用射頻卡在歐洲和美國出售的汽車中用于防盜。目前全世界已經有大約數百萬輛汽車裝有該防盜系統。
　　一種汽車防盜系統。司機自己帶有一射頻卡，其發射范圍是在司機座椅45-55厘米以內。讀寫器安裝在座椅的背部。當讀寫器讀取到有效的ID號時，系統發出三身嗚叫，然后汽車引擎才能啟動。該防盜系統還有另一強大功能。倘若司機離開汽車并且車門敞開引擎也沒有關閉的話，這時讀寫器就需要讀取另一有效ID號，假如司機將該射頻卡帶離汽車，這樣讀寫器不能讀到有效ID號、則引擎會自動關閉同時會觸發報警裝置。同樣這種射頻卡也可用于家庭和辦公室的防盜。
　　射頻卡可應用于尋找丟失的汽車。在城市的各主要街道路線處埋設RFID的天線系統，只要車輛帶有射頻卡，則在路過任何天線讀寫器時、該汽車的ID號和當時時間都將會被自動記錄，并被返回到城市交通管理中心的計算機中，除了城市街道埋設天線外，警察還開動若干輛帶有讀寫器的流動巡邏車，更加方便地監測車輛的行蹤。如果車輛被盜，就將很方便快捷地被找回，在巴西的圣保羅市已經使用這樣的系統。

三、高速公路幾種收費方式的比較

　　目前在我國，封閉式的高速公路越來越多，如京津唐高速公路等。這些公路設有多個路口，每個路口均有收費站，高速公路上的汽車按照入口和出口的不同來交費。目前國際和國內有多種技術用于該種公路的收費。主要有：IC卡或磁卡收費方式、條碼收費方式、射頻識別技術等。應該說條碼、磁卡、IC卡、射頻卡等識別技術都有各自的優缺點。

1. IC卡/磁卡收費方式

　　IC卡和磁卡的工作原理基本一致，只是存儲介質以及讀卡器的價錢有所區別。所以我們主要討論IC卡的應用。目前在我國，有一些IC卡和磁卡的公司一直在考慮將IC卡或磁卡用于高速公路收費系統上，但效果不是很好。IC卡是一種代幣，采用IC卡可以不用在收費處找錢，為公路收費人員和過往汽車節省了時間和力氣，因此是一種比較方便的解決方案。IC卡讀卡機/磁卡讀卡機在價錢上不是太貴。
　　在實際操作過程中，由于IC卡需要預先購買，因此對于外地路過車輛，此種方法是不實用的，而高速公路上外地路過車輛的比率是很高的。因此IC卡實際購買者很少，該系統就失去了其應有的作用。而且IC卡的壽命很短，一般只有一年左右，如IC卡放在口袋或丟在車內，IC卡更容易折損。有些高速公路收費系統曾經考慮采用IC卡回收方式，即在每一個入口發給入境車輛一張IC卡，卡上寫入入境時間、入口地點等重要信息，到出口處用讀卡器讀取卡中內容。但這樣運行成本太高，而且如果遇到收費處停電，那么IC卡由于缺乏明示信息，因此收費工作無法正常進行。

2. 條碼收費方式

　　在高速公路入口處打印一個二維條碼PDF417在票上，其中還包括一些明示信息，在出口處掃描二維條碼，計算機自動結帳并進入計算機中，實現計算機收費管理。實現計算機管理，收費全部自動化，有效防止貪污舞弊行為。 成本低廉，可以打印在一般的紙上（或者已經印刷好的票上），同IC卡比較，成本很低，具有實際使用價值。由于PDF417具有很強的糾錯能力，因此即使票據污損或者殘破，也可以使丟失數據獲得100%的恢復。因為條碼打印時，同時打印了明示信息，因此在收費站突然斷電的情況下，收費工作依然可以正常進行，因此比IC卡具有更強的優越性。
　　采用條碼收費，過往車輛依舊要停車找錢，但對于公路局來說，采用了條碼管理，因此可以有效地防止部分工作人員的貪污舞弊行為。

3. 采用射頻識別技術的收費方式

　　采用射頻識別技術和電子收費相配合的自動車輛識別技術。在高速公路收費處安裝一個基站，在每一輛汽車上安裝一個RFID讀/寫卡（射頻卡）。當汽車駛過收費站時，基站與射頻卡進行無線通訊，并根據車輛通過的次數自動更改射頻卡中的款數。可以實現真正的自動收費，司機不用進行現金交換，因此節省人力、物力。可以有效地防止部分工作人員的貪污舞弊行為。在中國交通擁堵的今天，RF射頻識別技術將是最終的發展趨勢。
　　但一個普通的射頻基站價錢在20萬元左右，而一張普通的射頻讀/寫卡為400元左右，成本非常高，這是射頻識別技術之所以在中國普及很難的原因。RF射頻識別技術一般適用于開放式的收費公路，即汽車經過收費處只根據車型大小收費，不根據入口和出口的不同收費。而對于封閉式的收費公路，由于不同入口和出口，收費不一樣，因此采用射頻識別技術就沒有辦法實現，因此具有一定的局限性。