1.1 相關背景

　　隨著無線射頻通信技術的不斷發展，自動識別技術取得了長足的進步，無線識別（RFID: Radio Frequency Identification）技術最早起源于軍用雷達技術中的敵我識別，已經廣泛地應用于軍事、航空和航天等諸多領域。近年來，由于超大規模集成電路技術的飛速發展和成本的降低，使得無線自動識別技術開始逐步進入民用市場。采用無線自動識別系統又稱為電子標簽系統，可以對車輛、人員、集裝箱等高附加值物品進行身份識別、信息自動交換和實時追蹤監控。

　　目前我國城市經濟高速發展，人民生活水平迅速提高，出租車已經成為城鄉居民的重要出行交通工具。然而，對我國各地城市政府而言，非法營運的出租車廣泛存在，如果控制不力其危害既無法保證廣大公眾出行的基本權益，也無法保障合法出租車司機的正常收益，同時引起相當大的安全問題。因此，如何來管理好這些與日俱增的出租車則成為一大疑難問題。

　　1.2 需求分析

　　據我國交警部門統計，在我國各地假、套牌車輛已成頭號馬路殺手，更惡劣的是，假牌車套牌車在造成交通事故后逃逸，嚴重影響了交通秩序和交通安全。而環保部門也對此類車輛深惡痛絕，近2成 “黑煙車”是假牌車或套牌車。出租車使用假、套牌的原因有二：一是來路不正或手續不齊；二是偷逃各種規費。營運車輛、走私車輛、拼裝車輛、報廢車輛、被盜車輛是這類車輛的主體。最為常見的是套牌——在購車時，買兩輛同型號、同顏色的車輛，從不法分子手中購買假牌照、假行駛證。這些黑車、克隆車已經對交通和客運市場帶來嚴重的危害，如何更有效的以技防手段來打擊和整治黑車、克隆車顯得尤為重要。

　　另一方面，由于我國各地政府的實際情況不同，因此各地的牌照、養路費、稅收等都不一樣，大量造成一種局面就是外地車在當地滿街跑，養路費、工商、稅收統統流失到外地，就連違規處罰都很困難。

　　因此，用具有高速遠距離自動識別、大容量信息存儲和更先進防偽技術的電子標簽來替代老的紙張行駛證、營運證，使得車輛管理處對所有車輛的管理全部實現電子化。電子標簽能夠以電子信息的形式承載車輛的許多信息，如車號車型、所屬公司、違紀處理、使用年限等，由于具有高科技含量，擁有全球唯一并無法復制和改寫的號碼，其讀寫必須由車輛管理處的專用設備和業務管理系統方能識別，因而有效杜絕了證件偽造、篡改的可能性。行業管理人員只要用手持機就可以在道路上立刻查驗出出租車證件的真偽有效，這使得黑車和克隆車難以存在于市場。并且車輛和人員的年度審驗只要用該機器就可以直接到公司進行快速“刷卡”，省卻了大量的人力物力，減少了企業和駕駛員的負擔。

　　1.3 項目建設目標

　　本項目旨在利用最先進的無線射頻自動識別技術、軟件無線電技術、納瓦級微功耗控制技術、嵌入式實時系統、移動通信網絡、分布式軟件平臺等高新技術，依托公安金盾工程的專網綜合服務平臺，提供對城市出租車有針對性的、高效的、科學的監管應用解決方案，為公安、交警、工商、稅務等政府職能部門提高對全市范圍出租車的管理水平、管理效率，提升政府的整體形象和經濟效益。

　　1.4 項目的意義和必要性

　　徹底解決城市出租車中出現的大量黑車、套牌車；
　　執法部門可對本地車輛逾期年檢、欠費、欠保的出租車及時高效處罰；
　　方便交警、公安執法，降低執法工作強度、提高工作效率；
　　大大提高出租車安全防盜搶能力；
　　極大的保護了廣大合法出租車的正常收益，規范了市場秩序，政府為出租車行業提供了安全保障使得出租車能更好地服務于廣大市民；
　　便于政府對出租車行業政令的貫徹執行；
　　對城市出租車的科學、有效的監管也非常有利于社會的穩定，也是充分貫徹黨中央提出的建設和諧社會的基本目標。

　　2 建設方案建議

　　2.1 公司簡介

　　2.2 系統簡介
　　城市出租車電子營運證自動識別和核查系統是通過在出租車上安裝的無線射頻標簽，取代傳統的出租車電子營運證，以電子方式存儲出租車的號碼和相關信息，政府相關職能部門工作人員如交警、公安、稅務、工商等，則通過相應的手持式讀寫器或基站式讀寫器，以流動方式、固定點方式對出租車進行隨時隨地的動態監管和核查。

　　2.3 技術簡介
　　簡單的講，電子標簽（RFID）技術是一種無接觸自動識別技術，其基本原理是利用射頻信號及其空間耦合、傳輸特性，實現對靜止的或移動中的待識別物品的自動機器識別。
射頻識別系統一般由兩個部分組成，即電子標簽和閱讀器。應用中，電子標簽附著在待識別的物品上，閱讀器用于當附著電子標簽的待識別物品通過其讀出范圍時，自動以無接觸的方式將電子標簽中的約定識別信息取出，從而實現自動識別物品或自動收集物品標識信息的功能。

　　由于RFID不要求在標簽和閱讀器之間有光線通路，避免了其他自動識別系統（例如條形碼）的缺點。這保證了RFID系統可以用于惡劣環境，比如灰塵、泥土、高濕度、可見度差的環境。 RFID的最大優點是在上述惡劣環境下仍可以得到令人滿意的讀寫速度，在大多數情況下，可以在100毫秒之內響應。除此之外，RFID的讀寫是完全自動、全透明的，不需要手工掃描被追蹤對象，也不需要象其他接觸式標簽技術那樣，需要激活磁條閱讀器、IC卡閱讀器等。

　　2.4 工作原理

　　RFID與短程通信設備組成的系統主要包含智能RFID，RFID的讀寫設備(Read-Write Units，簡稱RWU)兩部分，讀寫設備RWU和RFID之間的無線通信實現信息管理系統與RFID之間的信息交流。

　　讀寫設備RWU是RFID的讀寫控制器，由微處理器、安全模塊和微波通訊控制器和RS232/485通訊接口等組成，以短程通訊協議和微波無線傳遞手段，實現RWU與RFID的之間安全可靠的信息交換目的，RWU通過RS232/485/無線/GPRS與上位機連接，從上位機接收控制命令和數據并返回數據。

　　RFID是一種具有微波通信功能和信息處理、存儲功能的移動裝置。RFID內置一個小型的實時任務系統，完成RFID內部的存儲器、I/O、電源、通訊協議、密鑰、算法、命令協議處理等功能。

　　短程通信技術采用的無線通信協議，其核心是利用小功率微波天線覆蓋而構成的小區分割，并采用基于HDLC協議的時分多址和同步通信機制，通過設計相應的處理與控制軟件來實現RWU-RFID之間的雙向數據傳輸和信息交換。

　　2.5 應用案例

　　目前，我國在各信息化領域應用RFID電子標簽技術的條件已經逐步成熟，上海銳帆作為自動識別領域的領先者成功地掌握了電子標簽的關鍵技術。產品已成功應用在港口碼頭、堆場、集裝箱物流、軍隊倉儲、智能停車場、家校通等諸多領域：

　　典型案例有：
天津第六界亞歐財長會議車輛自動識別安全管理系統
交通部集裝箱自動識別系統(在巴黎國際發明展覽會上為中國贏得2項金獎, 項目客戶方負責人:包起帆)，榮獲國家安全生產科技進步三等級；
總參二部人員、車輛、設備的自動識別和安全監控；
華北某野戰軍裝備物資的可視化管理；
南京軍區某部軍用醫療物資的可視化管理；
INTEL浦東第五大晶元廠CPU工序追蹤與識別系統；
新西蘭高速公路事故點車輛自動識別和預警系統；
HITACHI WIRELESS 實時定位系統RFID 設備OEM供貨商；
北美AUTOPASS停車場智能管理系統；
英國伯明翰市寵物追蹤系統；
齊齊哈爾機動車道路自動核查系統；
SIEMENS (中國)PTD集團的生產線產品可視化追蹤和定位系統；
上海大眾燃氣設備、管線的自動識別和追蹤
山東淄博營運車路面稽查管理
HONEYWELL (中國)有限公司 智能停車場區域定位系統的RFID設備OEM供貨商；
GE SECURITY (CHINA) 實時定位系統RFID設備供應商；
昊華集團煤礦井下人員定位和識別系統
上海港龍吳港務公司集裝箱卡車自動識別系統
柯達EasyShare數碼相機的生產線工序管理
邦凱（中國）有限公司生產線工序管理
安徽武警總隊車輛安全管理系統
烏魯木齊家校通
成都家校通
南京家校通
荊州家校通
四川綿陽公交車進出站“標竿”和公交優先系統
南通公安局車輛出入管理

　　3 系統與應用解決方案

　　3.1 系統概述

　　城市出租車電子營運證自動識別和核查系統作為整個交通信息系統的一部分，其設計要與本地區的交通管理電子化整體工程相配套，要適應本地區的具體特點和情況，同時該系統的運行的好壞直接關系到每一個駕駛員，公安干警及社會群眾的切身利益、榮譽威信、與生命 安全問題，是一項涉及面廣、政治性強、錯綜復雜的系統工程。面對這樣一個牽涉全社會的系統工程，應采用先進的技術設備與技術手段，確保系統的可靠性、安全性、先進性、適應性和擴展性，以便為社會提供優質、高效的服務。

　　隨著計算機技術及其它高科技技術的不斷發展和完善。我們參照一些發達國家的經驗，針對我國出租車管理的現狀及一些法規、文件進行了認真分析總結 后，認為：建立一套以先進的電子標簽（行駛證）為基礎流動數據載體和基本信息單元，以手持式電子標簽讀寫機作為現場違章處理工具，后臺信息系統以移動通信網和城域網（SDH/X.25/DDN/PSTN）為主干，以現代化通訊方式為網絡聯通手段。以客戶機—服務器模式為數據結構的計算機信息管理系統，來實現車輛行駛證道路自動識別監管系統、采用先進的計算機網絡技術、通訊技術、數據庫技術、射頻自動識別技術，來實現對車輛的管理形成一個完整的動態實時的人——機系統，它必將對交通管理工作的現代化起到極大的推動作用。如下圖所示：

　　3.2 系統功能

　?。?）實現紙張行駛證、營運證的所有業務功能，電子營運證完全取代紙張營運證，將對出租車輛的登記、養路費繳費、保險繳費、年審、二維、車技、稽查、處罰等的監督管理功能構建在電子營運證之上；

　?。?） 建立電子營運證路面稽查的整套操作方式，利用數字化技術實現數字稽查的功能；

　?。?）實現各級交警計算機管理中心與車管所出租車駕駛員檔案管理系統聯網，使駕駛員執照的發放與駕駛員電子營運證的發放的數據信息保持一致；

　?。?）實現電子營運證發放的自動化；

　?。?）實現各級交警計算機管理中心與所轄區、縣、市的各大隊、中隊、銀行處罰收款點及車管所計算機系統的遠程聯網，通訊網絡在有條件的地方盡量采用X.25分組交換網（或DDN）。部分無條件的地方采用公共電話網，使后臺交管信息網絡系統初具規模；

　　（6）實現各級地市路面的出租車實時動態監管、非法違章出租車自動識別和提示、自動登錄、異地牌照養路費自動核查和追繳，徹底改變舊的出租車監管模式，實現國家和公安部所倡導的新形式下創新警務；

　?。?）實現對全市所有出租車的全方位計算機管理模式及一套完備的包括違章匯轉、事故匯轉、出租車審核、安全崗位責任制管理、勤務管理、雙向監督考核機制以及專家決策支持等項目功能在內的信息管理系統軟件。

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　　3.3 系統總體設計

　　電子營運證運作模式：

　　有關電子營運證的業務類型主要有四類，柜臺受理、路面稽查、技術評定、二級維護；柜臺受理包括8種業務，發卡、變更、換卡、補卡、注銷、繳費、年審、處罰；路面稽查包括2種業務，執法日志、違章記錄。以下將分別論述。下圖表示了電子營運證的業務框架。

　　手持機運作模式：

　　手持機是基于PDA掌上電腦的電子標簽讀寫器，在其中可以編制靈活的系統功能，對道路上行駛車輛的電子營運證進行遠距離自動稽查，具備實現脫機的獨立數字功能，以解決路面或遠離總部的一些數字業務需求。

　　手持機在日常稽查中扮演了非常重要的角色，調取電子營運證中的信息、對行駛證進行處罰記錄、記錄執法日志、記錄違章信息等，全部由手持機來完成，因此手持機是車輛行駛證道路自動識別監管系統的另一個業務核心。

　　前端手持式PDA電子標簽讀寫器可將數據上傳或從區級及市級交警車輛監管業務處理子系統數據庫下載，系統設計安全性高，讀寫操作進行密碼核對，還能帶加密算法。系統靈活設計，實時聯機，脫機均可。

　　1）、可選內置模塊
　　I　 當采用實時數據聯網方式時，裝有無線通訊模塊的電子標簽手持機使用現有的無線通訊網絡與區級及市級交通車輛監管業務處理子系統進行實時雙向數據通信（選擇網絡為CDMA 1X或GPRS）
　　II 當移動通信網絡阻塞或故障時采用數據脫機處理方式時，電子標簽手持機通過事先下載的車輛監管比對數據庫進行現場車輛稽查，如果遇到本地數據庫無法比對的信息可進行電子營運證中數據的現場查驗，并在返回時，裝有數據存儲模塊的手持機USB數據接口或紅外無線接口將數據存儲模塊儲存的數據與與區級及市級交警車輛監管業務處理子系統進行數據校驗。

　　后臺信息系統：

　　區級及市級交警車輛監管業務處理子系統的邏輯結構示意圖如下：

后臺信息系統的網絡結構

　　3.4 系統組成

　　硬件產品：
　　（1）車載識別設備：出租車電子營運證；
　?。?）執法和監管人員手持終端：手持閱讀器。

　　3.4.1 出租車電子營運證
　　即車輛電子標簽，車輛電子標簽是放置在車輛駕駛室中，作為車輛的全球唯一號碼自動識別和存儲車輛相關信息?；谏虾ｄJ帆完全自主知識產權的i-CollectedTM 創新技術下的i-Tag RT-210 車輛電子標簽，是一個具有高靈活性、只讀的電子標簽，配合讀寫設備能完成對車輛的自動識別和信息的自動交換。i-Tag RT-210可廣泛應用于智能小區、大廈、企事業單位等對車輛自動進出管理，日益普及的高速公路ETC電子收費系統；也可作為城市出租車的電子牌照，實現政府職能部門對車輛的更靈活、高效的嚴格監管；

產品特點
遠距離（0～50M）自動識別，可軟件控制；
最大125枚/秒的防沖突性能；
最高識別速度可達200公里/小時；
只讀型；
基于HDLC的時分多址和同步通信機制；
獨特的納瓦級超低功耗設計；
5年使用壽命；

物理特性
外殼材料：高溫改性ABS塑料；
外型：橢圓型，60mm×35mm×8mm；
重量：25克；
顏色：黑色；
防護等級：IP34；
安裝位置：車輛前擋風玻璃內側；
安裝方式：3M膠粘貼；
I-TAG RT-210
微波鏈路特性
信號調制方式：GFSK；
通訊速率：雙向1024Kbit/s；
工作頻率：2.45GHz；
最大輸出功率：-5dbm；
接收靈敏度：-80dbm~90dbm；
位誤碼率：10-9 ；
空中接口：符合ISO18000-4規范；
電氣特性
靜態電流：小于100nA；
工作電流：小于2mA；
使用壽命：大于5年（可選10年使用壽命）；

環境特性
工作溫度：-30℃ ～ +65℃；
存儲溫度：-40℃ ～ +80℃；
工作濕度：小于85％；
抗震動：10～2000Hz 15g 三個軸；
自由跌落：1000mm混凝地面，每個面2次；
抗電磁干擾：10V/m 0.1～1000MHz AM調幅電磁波.

3.4.2 手持閱讀設備
上海銳帆i-Reader RR-80x系列手持式讀寫器是世界上首個基于CF接口的遠距離電子標簽PDA讀寫器，構建于上海銳帆i-CollectedTM 創新RFID統一技術平臺上的i-Reader RR-80x系列具有超小型化、超輕、便攜、電腦一體化等特點，使用異常靈活方便，為電子標簽的廣泛應用帶來了巨大突破。
i-Reader RR-80x系列提供二次開發工具SDK，客戶可以自由的在i-Reader RR-80x上開發特定應用。主要由操作人員隨身攜帶，在某一區域完成對該區域電子標簽的信息自動采集，同時將這些數據存儲到PDA中或通過 802.11b/GPRS轉發到后端系統平臺；也可在安全性控制下自動完成對該區域內指定電子標簽的數據寫入。

產品特點
基于微軟WinCE4.0以上嵌入式操作系統；
Intel® XScale™ 微處理器，400MHz；
支持CF/SD接口讀寫器即插即用；
64MB SDRAM 內存，配置為100 MHz；
可擴展超大容量、高性能的SD/CF存儲卡，用于存放操作系統及應用程序和數據；
提供WI－FI 802.11 接口；
320x240分辨率TFT型彩色觸摸屏顯示器；
i-Detector加密計算與認證，確保數據安全，防止鏈路竊聽與數據破解；
最大支持125個信道，使用頻道隔離技術，多個設備互不干擾；
先進的i-Detector防碰撞技術，最大支持625個/秒的防沖突特性；
作用距離可控，最大支持128級功率控制；
支持讀寫器固件的在線升級；
I-READER RR-801
微波鏈路特性
信號調制方式：GFSK；
通訊速率：雙向最大1024Kbit/s；
工作頻率：2.45GHz；
最大輸出功率：0dbm； 
微波通訊距離：0～100米；
微波通訊檢錯：CRC32循環冗余校驗；
通訊加密：i-Detector加密算法；
接收靈敏度：-80dbm~90dbm；
位誤碼率：10-9 ；
空中接口：符合ISO18000-4規范；
電氣特性
電源：標配900mAH可充電鋰電池；
可靠性：MTBF≥30000小時；
工作壽命：大于10年；
環境特性
工作溫度：-20℃ ～ +60℃；
存儲溫度：-40℃ ～ +70℃；
抗干擾：10V/m 0.1~1GHz AM調幅電磁波；