基于RFID的公交车智能报站系统
基于无线射频识别技术的公交车自动报站系统
基于无线射频识别技术的公交车自动报站系统李妍【期刊名称】《太赫兹科学与电子信息学报》【年(卷),期】2013(000)004【摘要】Nowadays,human errors do exist in bus station manual reporting,which brings a lot of inconvenience to public travel and bus running. A new automatic bus stop reporting system is designed by combining Radio Frequency Identification(RFID),Micro ControllerUnit(MCU) control technology,digital voice technology,and Light Emitting Diode(LED) display technology. Both the overall structure of the system hardware and the software design are given. The proposed system can implement intelligent bus stop reporting,which makes the work of drivers easier than before, and improves the security of the bus running as well as the accuracy of the bus stop reporting. The system possesses practical value and wide application prospects due to its simple structure.%现在国内普遍采用的手动公交车报站系统经常出现人为错误，给市民出行和公交车运行带来许多不便。
211062327_基于RFID和GPS数据融合的公交精准报站系统设计
第8期使用的是Bluez协议栈，蓝牙串口APP主要用到以下几个类：BluetoothAdapter类、BluetoothDevice类、BluetoothSocket类以及BlueboothServerSocket类[13]。
本系统基于Android studio开发环境，通过蓝牙通信技术，移动终端与蓝牙的无线连接可对嵌入了蓝牙模块的系统进行数据实时共享[14]，在手机终端进行操作即可查询水位信息，使系统和手机互联。
4系统调试与结果分析对所设计系统进行实物和计算机测试，检测其功能完成度。
模拟积水状态，在Arduino开源软件平台对系统、代码、数据正确性进行测试，手机端对数据查询正确性和接收信息实时性进行测试。
1）将Arduino Uno、SIM900A、水位传感器、蜂鸣器和计算机相连，设置积水量安全值界线为sensor= 300mm。
将水位传感器插入水中模拟积水状态，并在计算机上测试实时积水量数据，检测当积水量超过300mm时，蜂鸣器发出声响，手机端接收短信提醒，显示实时水位信息。
sensor>300mm时，出现AT+CMGS=“00310035003500310035003700360039003200340035”，即代表水位超过安全值时给使用者发送了一条短信。
测试结果表明系统功能完成，即当积水量超过300mm 时，蜂鸣器发出声响，手机端接收短信提醒。
2）测试SIM900A状态，SIM900A需要2张电话卡配合使用，一个发送短信，放在SIM900A模块上，另一个接收短信。
SIM900A有2个指示灯D5与D6，连接Arduino Uno时，可通过指示灯状态判断SIM900A的工作状态，在连接过程中会出现多种情况，如表1所示。
表1SIM900A工作状态表D5长亮长亮反复长亮几秒灭1s熄灭灭一下后长亮D6亮1s灭1s（快闪）亮1s灭3s（慢闪）亮1s灭1s（快闪）亮1s灭3s（慢闪）亮1s灭3s（慢闪）模块工作状态搜索网络搜到网络，可正常工作电源电流或电压不能满足要求有电话进来，模块串口发出RING字母串接收到一条短信当D5长亮，D6亮1s灭3s后，SIM900A正常工作，再向SIM900A上的电话卡打电话，如果能打通且不被立刻挂断，则代表SIM900A可正常执行其他功能。
基于RFID公交车自动报站系统的设计与实现
基于RFID公交车自动报站系统的设计与实现电子信息工程专业彭丽光［摘要］在我国各行业推行信息化的浪潮中，作为城市一个重要文明窗口的公共交通行业自然成为公众衡量城市文明程度及信息化的参照点，公交事业的发达程度不仅体现着城市的形象，也和每一位出行的市民息息相关，公交报站系统则更多体现着公交行业对乘客的贴心服务与人文关怀!当前公交车上安装使用的报站器还属于人工按键式操作，给行车带来一定安全隐患：为了加强车辆调度管理，规范车辆行驶速度，公交公司不得不安排专人在指定站点对每一辆公交车到站时间进行登记；每条线路公交车上的车载电视播放的节目内容都一样，造成节目没有分众性，乘客满意度不高，同时致使广告成本居高不下。
本文在充分调研当前公交行业报站系统状况的基础上，利用ARM技术并结合RFID独有的特点，提出了基于RFID技术的公交多功能自动报站系统。
RFID技术是非接触式自动识别的一种，它通过射频信号自动识别目标并获取相应数据。
该系统不仅能实现自动报站的基本功能，而且在此基础上做到对公交车各到站时间进行考勤，同时实现了车载电视广告播放的新模式一实地广告播放模式，从而提升了公交行业的信息化水平，减少了管理成本，增强了车载电视广告的分众效应，提高了公交及车载电视行业的服务及运营水平，更为城市增添新的魅力。
［关键词］：RFID，自动报站，多功能，实地广告播放The design and realization of the automatic broadcastingsystem for bus based on RFIDElectronic Information Engineering Specialty PENG Li - guang Abstract：In the process of informationization in China，a city’S public transportation industry becomes the measuring level and a reference point of urban civilization for informationization as an important window．The developing level of public transportation not only represents the image of a city，but also relates with everyone in the city．The Broadcasting System for Bus well embodies services and careness for passengers．At present，the Broadcasting System installed on the bus is still operated manually with push—button，which may have potential safety hazard．In order to control the speed of each bus，Public Transport Company has to send a worker to record the time when the buses in the same 1ine arrive at the station．The television installed on each bus transmits the same programmer all day，which hardly satisfies every passenger．So the cost of advertisements broadcasted on the TV can’t drop．Based on the studies on present public transportation system，the dissertation aims to design the multi—function automatic broadcasting system for bus，which technologically combines ARM with RFID．RFID is a kind of non—contact automatic identification technology: it identifies and obtains the corresponding data automatically through the RF signal．This system can not only realize the basic function of automatic broadcasting but also do attendance checking for buses’arrival time as well．At the same time，it has realized Play AD at Real—Space—-a new kind of advertising on the bus，thus enhancing the informationization level of public transportation industry，reducing management costs，satisfying most passengers favors，improving the serving and operating level of automatic broadcasting and then makes the city more beautiful．Keywords：RFID；Automatic Broadcasting：Multi—function：Play AD at Real--Space目录1 绪论 (1)1.1 论文研究背景和意义 (1)1.2 论文研究内容.................................................................. 错误！未定义书签。
基于RFID技术的智能公交站牌设计——
第22期2022年11月无线互联科技Wireless Internet TechnologyNo.22November,2022基金项目:吉首大学张家界学院2021年度大学生创新创业训练项目;项目名称:基于RFID 技术对张家界智慧公交系统方案的建设研究;项目编号:S202112662009㊂作者简介:李良宏(2000 ),男,湖南郴州人,本科生;研究方向:软件工程㊂基于RFID 技术的智能公交站牌设计以张家界为例李良宏,向㊀想(吉首大学张家界学院,湖南㊀张家界㊀427000)摘㊀要:近年来,我国经济不断发展,大大加快了城市化进程㊂在智能化的今天,传统公交车牌已经不能满足广大人民群众的要求,公交站牌智能化已经成为一种趋势㊂文章首先分析了张家界在建设智慧城市的过程中,公交站牌的现状以及当前存在的问题,引出了智能公交站牌的概念,其次介绍了RFID 技术的工作原理和基本组成部分,再次分析了智能公交站牌的结构和工作方式,最后提出了利用RFID 技术在张家界市设立智能公交站牌的构想㊂关键词:张家界智慧城市;智能公交站牌;RFID 技术0㊀引言㊀㊀随着新时代的不断发展,百姓生活水平不断提高,人们的出行需求日益增加,人们对日常生活交通出行的方便性有了更高的要求,但随之而来的是 交通出行难 的问题㊂智能公交站牌的应用能在一定程度上带来便捷㊂1㊀张家界公交车站站牌概况㊀㊀不同于传统的公交站牌,智能公交站牌可借助LED 显示器显示公交到站时间㊁车辆精确位置,具有智能照明㊁广告㊁新闻投放等功能,解决了现有公交站牌功能单一㊁运行效率低下等问题㊂1.1㊀张家界市公交车站站牌现状㊀㊀张家界市目前仍采用传统的公交站牌,即把信息图直接镶嵌在展示栏内,形式单一,不够新颖㊂张家界作为国内著名旅游城市,旅游业是张家界的支柱产业,每年有大量的外地游客来到张家界旅游,公交车站是人流量密集的地方,传统的公交车站宣传海报无法以动态形式向游客介绍张家界的风景名胜和特产㊂除此之外,现有的公交站牌没有灯光系统,夜间漆黑一片,看不清车辆线路信息,这对于夜间乘坐公交车查询信息的市民来说极不便利㊂1.2㊀智能公交站牌的介绍㊀㊀智能公交站牌作为安装在公交站台上的标志性站标,其主要功能就是为乘客提供公交车辆线路图和方便乘客候车㊂智能公交站牌与传统站牌不同,传统的公交站牌展示信息多为固态形式,信息固定化,所展示的信息仅限于车辆信息与站次信息,内容十分有限㊂智能公交站牌是一种配备LED 屏幕的电子站牌,夜间也能看清车辆路线信息㊂不仅如此,智能公交站牌的LED 显示屏还可以丰富商业展示效果,改变站台广告以往只能是固态图样传播的局限,让城市商业信息更加丰富多彩,得到更有效的传播,促进城市商业发展㊂同时,智能电子公交站牌屏幕还可以投放新闻㊁天气㊁公益广告等内容,让乘客可以对车站周边的相关信息进行搜索,准确找到目的地,使等车充满乐趣,提高出行体验满意度[1]㊂除此之外,智能公交站牌运用RFID 技术,与车载终端搭载的GPS 定位系统相结合,能够实时显示车辆运行状态,避免市民盲目地等待车辆㊂在公交车辆快要进站时,智能公交站牌会提前进行提醒,以避免乘客错过要乘坐的车辆㊂2㊀RFID 技术介绍及组件㊀㊀射频识别技术(Radio Frequency Identification,RFID)是一种自动识别技术㊂RFID 技术起源于英国,是由雷达技术的发展和进步衍生出来的,最早被运用在第二次世界大战中,英国空军用它识别敌机㊂进入21世纪后,人们普遍认识到RFID 标准化问题的重要性,RFID 技术不断更新,产品的种类也更加丰富,应用领域逐渐扩大㊂如今,RFID 的技术得到了进一步的提升,单芯片电子标签㊁多电子标签识读㊁无线可读可写㊁适应高速移动的RFID 技术不断发展,相关产品也走入人们的日常生活,RFID 技术得到了广泛应用㊂2.1㊀RFID 的工作原理㊀㊀RFID 技术的基本原理为:电子标签进入阅读器后,接收阅读器发出的射频信号,凭借感应电流所获得的能量发送存储在芯片中的产品信息(此类标签为无源标签或被动标签)㊂另外,也可以由标签主动发送信号,阅读器读取信息并解码后,送至应用软件解码(此类标签为有源标签或主动标签)[2]㊂RFID工作时,阅读器天线发射一定频率的射频信号,电子标签进入读写器天线工作区域时产生电子标签,内部产生感应电流,感应电流再将电子标签中的能量激活,并返回一个应答信号,该应答信号为电子标签的ID信息㊂读写器天线接收到RFID电子标签发送来的应答信号后转送到读写器控制处理模块,读写器控制处理模块对传来的信号进行解调和过滤后将RFID 标签的ID信息返回给中间件[3]㊂中间件将不同的信息格式转化成统一格式,存入内存中,同时将读写器事件转化为满足用户请求的信息,发送给应用软件端,最后将RFID标签列表信息展现给使用者㊂2.2㊀电子标签㊀㊀电子标签又称为射频标签㊁应答器,是射频识别系统中存储可识别数据的电子装置,通常附着在物体上,用来标识物体㊂每个标签都具有电子编码,且标签的电子编码是唯一的㊂电子编码类似身份证号,存储着物体的相关信息㊂电子标签与读写器之间通过耦合元器件实现射频信号的空间耦合㊂在耦合通道内可以实现能量的传递和数据交换㊂标签存储器中的信息可由读写器进行非接触式读写㊂2.3㊀读写器㊀㊀读写器又称阅读器,是读取和写入电子标签内存信息的设备㊂读写器基本由射频模块㊁控制处理模块和天线组成㊂读写器的射频模块用于基带信号与射频信号的相互转换,并与天线相连㊂射频模块既可以将频率很低的基带信号转换为射频信号,传输至天线;又可以将天线接收的射频信号转换为频率很低的基带信号㊂读写器的控制模块是读写器的核心㊂控制模块的主要作用包括对发射信号进行编码㊁调制等,对接收信号进行解调㊁解码等各种处理以及实现与后端应用程序的规范接口㊂2.4㊀天线㊀㊀天线是RFID电子标签和读写器之间实现射频信号空间传播和建立无线通信连接的设备㊂RFID系统包括两类天线,一类是RFID标签上的天线,与RFID电子标签集成为一体,另一类是读写器天线,既可以与读写器集成为一体,又可以与读写器的射频端输出端口相连㊂在RFID系统中,天线的参数与RFID系统识别的范围相关,设计天线时需要根据应用环境的特点㊁作用范围来设计天线[5]㊂2.5㊀中间件㊀㊀复杂的RFID系统有多个读写器,每个读写器要同时对多个电子标签进行操作,实时处理传送过来的信息,这就需要中间件进行处理㊂中间件是读写器硬件模块和RFID电子标签之间信息传递的重要环节,是RFID系统运的中枢,也是RFID产业链的高端领域㊂2.6㊀应用软件㊀㊀应用软件通常指安装在计算机上的软件,包括标签和读写器上运行的软件㊁后台系统软件㊂应用软件根据逻辑运算判断电子标签的合法性,其主要任务就是对读写器读取的电子标签数据进行过滤㊁计算㊁汇集,协调使用者完成对读写器的指令操作以及对中间件的逻辑设置,逐级将RFID原始数据转化为使用者可以理解的业务事件,并使用可视化界面进行展示㊂3㊀RFID技术在智能公交站牌中的应用㊀㊀智慧公交就是利用现代信息手段,向市民提供及时㊁准确㊁全面的公共交通信息,有利于提高城市公共交通服务质量,缓解城市交通拥堵压力,促进市民便利绿色出行㊂基于RFID技术设计的智能公交站牌可以向市民提供车辆预报站㊁车辆到站提醒㊁实时线路查询等服务㊂3.1㊀智能公交站牌系统的结构㊀㊀智能公交站牌系统的结构大致分为3个部分,分别为车载终端㊁智能公交站牌㊁后台服务端㊂车载终端的硬件主要包括:单片机㊁GPRS通信模块㊁GPS模块㊁RFID模块㊂车载终端的GPS模块负责实时读取GPS数据进行定位,并将数据发送到服务端㊂GPRS模块主要负责车载终端与服务器之间的信息传递㊂RFID模块负责车载终端与智能站牌之间的信息传递㊂车载终端的被动RFID读写模块相当于电子标签,可将后台服务端发送的天气预报㊁广告信息等公共信息写入RFID卡㊂在公交车进入站点时,智能公交站牌中的主动RFID读写模块会读写车载终端上的被动RFID模块信息,并将这些信息显示在LED屏幕上㊂电子站牌由RFID模块㊁单片机㊁LED模块组成㊂RFID模块主要负责读取车载终端的RFID卡中的信息,并将读取的信息存入智能公交站牌的存储器中㊂单片机负责处理存储器中的信息,并将这些信息显示在LED显示屏上㊂服务端相当于智能公交站牌系统的 大脑 ,通过车载终端间接与智能公交站牌进行信息传递㊂负责计算㊁分析和存储车载终端传回的数据,以保证智能公交站牌的正常运行㊂3.2㊀智能公交站牌的工作方式㊀㊀智能公交站牌的主要工作方式为:车载终端上的GPS模块实时采集车辆的位置坐标信息,这些信息经单片机处理后,借助GPRS网络以TCP/IP方式向后台的服务端发送GPS数据,后台的服务端经过数据分析和处理,计算到站时间和到站距离,再将这些数据通过无线网络发送给车载终端,车载终端收到信息后由单片机将该信息存储在RFID读写器上[6]㊂在车载终端到达电子站牌的一定范围时,车载终端与智能公交站牌通过RFID模块进行信息交流,车载终端接收站点的信息进行数据优化,同时把服务器发送的数据信息传递给智能公交站牌,智能公交站牌显示车辆的到站时间和到站距离㊂4㊀张家界市智能公交站牌的设计㊀㊀2020年8月,张家界市委市政府决定改革现有公交运营体制㊂购入新能源公交车260台,公交线路里程由146km增加到208km,设立公交线路21条㊂智能公交站牌的投入使用,未来将为上百万张家界市民提供便利㊂经对比研究确定张家界市智能公交站牌主要由GPRS模块㊁单片机㊁RFID模块㊁LED显示模块组成㊂GPRS模块主要是负责智能公交站牌与后台服务系统的信息交流㊂GPRS可将智能站牌收集到的公交车辆信息发送给后台服务系统,方便监控车辆位置信息和计算车辆到站时间㊂GPRS接收到后端服务系统发送的车辆位置信息㊁通知通告㊁公益广告㊁天气预报等信息后,发送到LED显示屏进行显示㊂单片机是一种集成电路芯片,其在该系统中的应用主要是将RFID模块接收的车辆位置信息进行加工㊁处理,通过GPRS模块发送至服务后台,同时将信息显示到LED显示屏上㊂除此之外,单片机可将GPRS接收到的视频㊁图片㊁文字等信息存放在存储器中,并提取相关数据处理发送至LED屏幕进行显示㊂RFID模块主要是接收公交车辆射频卡发出的高频无线电波,该电波搭载了公交车辆行驶的数据,经过单片机的处理后,可以准确获得车辆的车牌号㊁路线号等信息,并显示到LED屏幕上,让乘客及时了解公交车辆到站信息㊂RFID模块还可以将车辆到站信息通过GPRS模块发送给后台服务系统,后台服务系统再根据这些信息合理安排车辆运行㊂LED显示模块采用的显示板运用1/16扫描方式,可以减少驱动电路,降低成本,该模块采用16ˑ80点阵,可以显示5个16ˑ16点阵的汉字㊂广告信息屏幕主要采用LCD显示屏幕对视频信息进行循环播放[7]㊂张家界作为著名的旅游城市,通过公交站台LED显示屏幕以动态的形式能够更好地展示张家界市城市历史文化㊁景区介绍㊁城市特色等㊂5㊀结语㊀㊀公交站牌作为站台的明显标志,是一个公交车站必不可缺的重要设施㊂目前,由于智慧城市建设的需求,张家界公交站牌的样式也需要从最初的老式公交车站杆变为时下流行的智能公交站牌㊂智能站牌的出现将为市民带来更好的视觉感官体验,也会给市民的出行带来便利㊂张家界市一定会打造属于这座城市特有的智能公交站牌,它也必将成为一道亮丽的风景线㊂[参考文献][1]许建峰.智能化电子公交站牌的设计与研究[J].宿州教育学院学报,2014(17):54-55.[2]胡小敏.基于RFID技术的智能公交站牌设计[J].自动化技术与应用,2021(40):79-82.[3]李浩东.基于RFID的智能公交调度与优先控制技术研究[D].长春:吉林大学,2011.[4]黄玉兰.物联网-射频识别(RFID)核心技术教程[M].北京:人民邮电出版社有限公司,2016.[5]毛长明,张利宏.基于GPRS的智能公交站牌设计[J].内蒙古农业大学学报,2010(12):92-94.[6]李煜.智能公交电子站牌的设计与实现[D].呼和浩特:内蒙古大学,2015.(编辑㊀何琳) Design of intelligent bus stop sign based on RFID technology:taking Zhangjiajie as an exampleLi Lianghong,Xiang Xiang(Jishou University Zhangjiajie College,Zhangjiajie427000,China)Abstract:In recent years,the continuous development of China s economy has greatly accelerated the process of urbanization.In the era of intelligence,the traditional bus plate can no longer meet the requirements of the masses,and the intelligent bus stop plate has become a trend.The paper analyzes the current situation and problems of bus stop signs in the process of building a smart city in Zhangjiajie,and leads to the concept of intelligent bus stop signs,it introduces the working principle and basic components of RFID technology,analyzes the structure and working mode of intelligent bus stop signs again,and finally proposes the idea of using RFID technology to set up intelligent bus stop signs in Zhangjiajie.Key words:smart city of Zhangjiajie;intelligent bus station board;RFID。
智能公交车报站系统设计【开题报告】
毕业论文开题报告电子信息工程智能公交车报站系统设计一、课题研究意义及现状自2000年以来，我国城市道路与公共交通投资累计超过2万亿元，但仍无法遏制城市交通拥堵的蔓延。
交通需求猛增，交通供给受限，再加上居民出行结构小汽车化是造成城市交通拥堵的主要原因，交通需求管理作为解决城市交通拥堵问题的重要措施势在必行，其中，大力发展公共交通是交通需求管理的核心举措。
截至2009年12月底，宁波市拥有运营车辆1752辆，运营线路113条，占全市公交总运营能力的80%以上，在宁波市客运市场发挥着主导作用。
如此繁重的运营压力，迫使公交车运营朝着快捷、方便、准确的路线发展，因此诞生了宁波市第一条公交车专用车道，紧接着公交站台也能显示公交车所在位子，为乘客提供了很大的便利。
信息技术的快速发展带动了公交管理方式的变化，从有人售票→无人售票→自动报站。
目前最常用的报站系统要由驾驶员操作，在路面情况复杂时，具有一定的安全隐患。
而且，很多时候由于驾驶员的操作疏忽，会导致漏报站，报错站甚至是不报站，这无疑给广大游客及市民带来了出行的不便。
因此，如何实现真正意义上的自动报站就应运而生。
目前公交车站能通过阅读器读取到装在公交车上的ID信息，然后将信息传送回公交控制中心，从而便于掌控公交运营状况及道路拥堵信息，及时调整班次。
同样道理，我们在公交车里装一台阅读器，当公交车经过公交站台的时候就能获取到站台内RFID电子标签上的数据，通过与阅读器相连的单片机处理，播放出到站语音。
但是，RFID射频识别距离短，成本昂贵等问题成为了阻碍RFID自动报站大范围推广，不过，在不久的将来，通过技术的改进，真正意义上的自动报站即将实现。
二、课题研究的主要内容和预期目标1、采用RFID射频识别技术设计公交车能自动识别公交站台编码。
预期目标每个站台拥有唯一电子标签，载有RFID阅读器的公交车经过公交车站时能捕获电子标签中的数据，从而自动识别站台信息。
2、将RFID阅读器采集到的信号传输到单片机模块，处理得到语音信号，实现语音报站。
基于射频识别技术的公交车自动报站系统
基于射频识别技术的公交车自动报站系统学校代码学号分类号密级本科毕业论文院(系)名称：电子信息工程学院电子工程系专业名称：通信工程年级：2010级学生姓名：指导教师：2014年4月20日基于射频识别的公交车自动报站系统摘要在城市生活中，公交车是一个很重要的交通工具。
公交车到达每个站点时候，都需要为乘客通知站点信息，但当前运行的公交车的自动化程度还不够全面，以至于需要人力维护。
射频识别是广泛应用于物联网领域的多学科交叉技术，主要用在条码识别、卡物识别等方面。
如果把射频识别技术应用到公交车报站系统上，就可以让公交车每到达一个站点时自动识别出该站点，并同时由控制程序自动声音播报站点、屏幕显示站点。
整个程序无需人力干预，司机只要专心开车就可以了。
这个系统的组成部分有射频识别模块，控制核心单片机，语音播放单元和屏幕显示等四个部分。
射频识别模块由电子标签和阅读器组成，电子标签放置在公交站牌上，阅读器放在公交车上与控制核心单片机相连。
基于射频识别的公交车自动报站系统工作原理是射频识别模块用来识别公交车当前到达的站点，阅读器把识别出来的数据传送给单片机。
单片机经过分析计算和校验接收到的数据，从存储器调用相对应的存储数据，供语音播放单元播报站点信息以及屏幕显示站点名字。
将整个系统跟人对比的话，射频识别完成的功能是人的感知能力，单片机是人的大脑，负责分析数据、发出命令，语音播放单元和屏幕显示是人的反应能力。
把这个系统投入到实际生活当中会给使公交车更完美。
关键词：公交车，射频识别，单片机，自动报站Abstract绪论随着社会的发展，科技的进步，城市化的步伐越来越快。
城市当中人流密度会变得大，一些问题会变得异常突出和重要，特别是公共性物体的利用。
诱发城市化的原因是，人口聚集在一起易于管理，有限的自然资源得到合理的、充分的循环利用。
城市中的人有自己的居住环境，工作环境，学习环境，娱乐环境等等由不同需求所打造的不同环境。
但是这些环境很可能不属于同一片地区，这时候人们要不约而同的依赖交通工具。
基于RFID的公交车自动报站器设计
基于RFID的公交车自动报站器设计作者：刘昕煜涂水平来源：《硅谷》2012年第04期摘要： RFID技术已广泛用于物联网，是一种非接触式的自动识别技术，通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预。
设计的基于RFID的公交车自动报站器系统由语音模块、红外模块、温湿度模块、单片机以及RFID模块组成，搜集确认公交车的位置信息，并且测量车内温湿度以及车内乘客人数，从而实现智能报站自动化，降低司机工作强度，提高车辆运行的安全性。
关键词：自动报站器；射频识别技术；公交车；单片机应用中图分类号：TP29 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2012）0220063－011 引言在现阶段无人售票车系统中，公交车报站需要司机手动操控报站按钮。
传统的人工按键报站已不能满足公交系统的要求，常常出现误报、漏报甚至干脆不报等现象，给乘客带来了很大的不便。
手动报站智能化程度低，按键复杂，不仅要求驾驶员熟练操作报站装置，由于同时还在驾驶车辆，也给公家车的安全带来的潜在的隐患。
为解决这一问题，本文将单片机、语音芯片、RFID模块相结合提出只能公交报站系统的设计方案。
设计实现公交车自动报站器功能，即根据RFID识别结果由单片机控制语音芯片根据存储的站名进行报站，并且实现公交车进出站时自动报站、车辆中途上下车智能处理、发送车内空气信息功能，从而真正实现公交车报站的智能化。
2 系统总体设计方案系统总体设计如图1所示系统由语音模块、单片机以及RFID模块组成。
系统通过RFID，确定车辆所处位置，并通过无线模块将信号传给单片机，然后再由语音模块进行报站。
2.1 RFID站点识别模块此模块实现公交车站RFID电子标签识别和获取相关信息功能。
在每一个公交站台电子标签进行登记，由于RFID电子标签的唯一性，系统识别站点后方可准确识别并且报站。
通过对电子标签编码的识别，获取站台信息，最后发送到RFID报站模块中。
FRID技术的简介和所有资料最全
本节介绍一种利用RFID技术与单片机技术相结合，实现公交车站的自动识别与自动报站的方式。
最近几年来，随着信息技术的快速进展，城市公交车的治理方式也发生了专门大转变，许多城市都由原先靠售票人员售票、报站的方式改成实行无人售票和自动报站系统。
目前最经常使用的自动报站方式是由驾驶员操纵的报站系统。
通常的工作进程是：车辆进站前预报一次车站，车停稳开门时报一次车站，车辆起步后，报一次站，车辆离开车站再预报下一个车站，如此循环。
每次报站时都需要由驾驶员对报站器进行操作，而在车辆起动与进站时，往往是路面情形最复杂的时候，驾驶员既要对行驶中的汽车进行启动或制动等操作，同时还要兼顾报站系统的操作，给行驶中的车辆带来必然的平安隐患。
为了解决那个问题，有人设计了一种自动报站的方式，用车辆的行驶特点，如起步后行驶的距离、开关门的信号、起步和进站打转向灯的方式综合起来判定车辆的起步、行驶、进站状态。
这种方式做到了必然程度上的自动报站，但这种方式要求驾驶员必然要按驾驶标准操作，若是驾驶员操作不标准或碰到特殊情形时紧急处置，例如半途停车等，就有可能引发报站错误。
同时，对行驶距离的判定需要加装额外的传感器或连接汽车原有的计程电路，技术安装比较复杂。
本节提供了一种基于RFID技术的公交车自动识别车站、自动报站的技术方案。
在识别车站、自动报站的进程中，完全不需要驾驶员进行操作，减轻了驾驶员的负担，增加了车辆运行的平安性。
1 系统硬件结构系统整体硬件结构如图所示。
(1)系统采纳单片机89C52作CPU，同时接收遥控接收模块解码RFID后的数字信号和车门传感器送来的信号，用软件实现车站的自动判定识别。
并依照识别的信息操纵报站装置自动报站，没必要人工操作。
车载机硬件原理如图所示。
89C52的P0口接PT2272解码器模块，P1口操纵扩音系统，P2口接数码显示，P3口接录音芯片。
还连接了常规的键盘、显示和串行EEPROM存储器AT24C01等。
基于RFID的智能化城市公共交通系统_信息采集与发布系统
除了美国在城市公共交通和交通管理 发布和电子收费；数据处理中心单元用于对采集信息的数据
领域大量采用射频识别技术外，韩国也在 处理；城市公共交通运营管理中心利用采集的公交车运行状
汉城的 ６００ 辆公共汽车上安装 ＲＦＩＤ 系统用 况数据信息进行车辆调度。图 ２ 是基于 ＲＦＩＤ 的城市公共交
于电子月票，还计划将这套系统推广到铁 通系统框架。
频段范围 ３０～５００ ｋＨｚ ３０～５００ ｋＨｚ １３．５６ ＭＨｚ ４３３／８６９／９１５ ＭＨｚ ２．４５／５．８ ＧＨｚ
作用距离 ＜ １０ ｃｍ ＜ １０ ｃｍ ＜１ｍ
５ｍ ８～３０ ｍ
适用范围 非接触式 ＩＣ 卡 非接触式 ＩＣ 卡 建筑物出入管理 停车场进出控制管理 高速公路自动收费系统
Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｆ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｂｒｏａｄ－ ｃａｓｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ：Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｕｒｂａｎ Ｐｕｂｌｉｃ Ｔｒａｎｓｉｔ Ｓｙｓｔｅｍ Ｂａｓｅｄ ｏｎ ＲＦＩＤ／／ＸＩＡＯ Ｗｅｉ１，ＸＵ Ｒｅｎｔｉｎｇ２，
ＬＵ Ｌｉｎｊｕｎ２（１．Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ ｃｉｒｉｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｓａｎｊｉａｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ，２１００１２；２．Ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｓｏｕｔｈｅａｓｔ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，２１００９６）
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图 ２ 基于 ＲＦＩＤ 的城市公共交通系统框架
基于 ＲＦＩＤ 的智能化城市公共交通系统信息采集与发布系统·技术与方法
３ 基于 ＲＦＩＤ 的系统信息流设计
智能化城市公共交通系统的特征之一是利用先进的电子、通信 与计算机技术实现公交信息的实时采集、处理与发布功能，因此系 统内的信息传输、处理与数据挖掘是实现系统功能的关键。图 ３ 为 基于 ＲＦＩＤ 的智能化城市公共交通系统信息流图。
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基于 RFID 的公交车智能报站系统
表 1.1 常用自动识别技术属性比较 Table1.1 The attribute comparison of common automatic identification technology
系统参数 信息载体 信息量 读写性能
条形码 塑料薄膜等
小 R
读取方式
在计算机信息处理系统中，数据的采集是信息系统的基础，这些数据通过数据系统的分析和过滤， 最终成为影响我们决策的信息。
自动识别技术就是应用一定的识别装置，通过被识别物品和识别装置之间的接近活动，自动地获取 被识别物品的相关信息，并提供给后台的计算机系统做后续处理的一种技术。自动识别技术是以计算机 技术和通信技术的发展为基础的综合性科学技术，它是信息数据自动识别、自动输入到计算机的重要方 法和手段，可以这么说，自动识别技术是一种高度自动化的信息和数据采集技术。
The hardware and software aspects of system is designed, in the aspect of hardware , using a modular design, components and implementation of hardware circuit is analysed in detaile. The system is by the composition of radio frequency communications circuits and voice amplifier circuit and serial communications circuits and display circuit. Single-chip AT89S52 is used as microcontroller; nRF905 of Nordic company is used for radio frequency transceiver chip, operating frequency is 433MHz; ISD4003 of ISD company is used as voice chip; the MAX232 which can change TTL level to RS232 TTL is used as serial communication chip. The aspect of software, according to the structure principle of hardware and requirements of system performance, the C language is used to design control programme of radio frequency communications circuits and voice amplifier circuit and serial communications circuits and display circuit, as well as whole control programme of the on-board reader and station active RFID.
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低
很低 很低
低
低
较低
很近
很近 直接接触
较短
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无
无
无
一般
较高 较高
不能
不能 不能
磁卡 磁性物质
较小 R/W 电磁转换 不可 一般 无 一般
— 单向 低 快 接触 短 有 低 不能
接触 IC 卡 EEPROM
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河北工业大学硕士学位论文
第一章 绪 论
§1-1 研究背景和意义
1-1-1 自动识别与RFID技术 在我们的现实生活中，各种各样的活动或事件都会产生这样或那样的数据，这些数据包括人、物质、
财务的数据，也包括采购、生产和销售中的数据，这些数据的采集与分析对于我们的生产或者生活决策 来说十分重要。如果没有这些实际的数据支持，生产和决策将成为一句空话，将缺乏现实基础。
RFID 最早的应用可追溯到第二次世界大战中用于区分联军和纳粹飞机的“敌我辨识”系统。该技 术主要和当今数字化移动商务相适应，可以实现自动识别和远程实施监控及管理，其通信距离范围可从 几厘米到几十米远。而且依据读写方式的不同，可以输入数千字节的数字信息，具有极高的保密性，它 适应当代数字化移动商务的社会需求，是当代信息技术中的热门技术之一，其主要优点是环境适应性强、 不受风雪、冰雹、灰尘等的影响，可全天候、无接触地完成自动识别、跟踪与管理，且可穿透非金属物 体进行识别，抗干扰能力强。因此，RFID 技术已在世界各地得到广泛的应用，以美国、日本和欧洲为 首的发达国家对 RFID 技术的应用研究已达到相当高的水平，而我国仍处于起步阶段，大多采用了引进 的技术成果，所以研究自主知识产权的 RFID 技术已成为当今社会发展的必需[1,2]。
在信息系统早期，相当一部分数据的处理都是通过人工手工录入的，这样不仅数据量十分庞大，劳 动强度大，而且数据误码率较高，也失去了实时的意义。为了解决这些问题，人们需要研究和发展了各 种各样的自动识别技术（automatic identification technology, AIT），将人们从繁重且十分不精确的手工劳 动中解放出来，提高系统信息的实时性和准确性，从而为生产的实时调整、财务的及时总结以及决策的 正确制定提供了正确的参考依据[1]。
最后对系统进行软硬件联合调试，完成车载读写器与站牌主动式电子标签之间的双工 通信，实现了公交车对车站自动识别、自动报站的功能，系统经测试通信距离远，且稳定 可靠，具有较高的优越性。
关键词：射频识别，阅读器，nRF905，单片机
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基于 RFID 的公交车智能报站系统
THE SYSTEM OF INTELLIGENT BUS-STOP AUTO-ANNOUNCE BASED ON RFID
河北工业大学 硕士学位论文 基于RFID的公交车智能报站系统 姓名：杨伟平 申请学位级别：硕士 专业：通信与信息系统 指导教师：刘剑飞
20081101
河北工业大学硕士学位论文
基于 RFID 的公交车智能报站系统 摘要
射频识别(RFID，Radio Frequency Identification)技术是一种利用无线射频通信实现的非 接触式自动识别技术。由于采用了无线电与雷达技术，系统的数据交换是通过电场与磁场， 即无线的方式进行通信，可实现多目标识别、运动目标识别，具有广阔的应用领域。
自动识别技术近几十年来在全球范围内得到了迅速发展，初步形成了一个包括条码技术、磁卡磁条 技术、IC 卡技术、光学字符识别技术、射频技术、声音识别及视频识别等集计算机、光、磁、物理、 机电、通信技术为一体的高新技术学科，表 1.1 中列出了常用的自动识别技术的属性比较[1]。
其中，射频识别(Radio Frequency Identification，RFID)技术是一种利用射频信号自动识别目标对象 并获取相关信息的技术，是一种无线的、非接触的自动识别技术,是近几年发展起来的前沿科技项目。
The system of intelligent bus-stop auto-announce is by the composition of the on-board reader and station active RFID, according to the actual application requirements, active UHF RFID is used to realize intelligent bus-stop auto-announce.
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河北工业大学硕士学位论文
Finally, the software and hardware of system are debugged, the duplex communications is completed fully between the on-board reader and station active RFID, the auto-announce and auto-recognition of station is realized. System tested that is long-distance and more stable and superior. KEY WORDS: RFID, reader, nRF905, single chip
Firstly, the compose, features, applications and operating principle of RFID system are introduced, also, some key technologies about RFID are carefully studied. Then, according to combined with the situation of urban public transport auto-announce and the requirements of intelligent transportation system, the system a new type intelligent bus-stop auto-announce is put forward.
本文首先介绍了 RFID 系统的组成、特点、应用以及工作原理，并对射频识别技术的 关键技术进行了深入的研究。然后结合我国目前城市公交报站现状，按照公交系统智能化 的要求，提出了一种新型智能化公交报站系统。
公交智能报站系统由车载读写器和站牌主动式电子标签组成，根据实际应用要求，系 统采用主动式 UHF RFID 技术实现公交智能报站。课题从硬件和软件两个方面进行系统设 计，在硬件设计方面，采用了模块化设计，详细分析了系统硬件电路的构成和实现方法， 系统主要由控制模块电路、射频通信电路、语音功放电路、串口通信电路、显示电路五部 分组成。微控制器采用单片机 AT89S52；无线射频收发芯片采用 Nordic 公司的 nRF905， 工作频率选择 433MHz；语音芯片选用 ISD 公司的 ISD4003；串口通信模块使用 MAX232 作为 RS232 与 TTL 电平转换芯片。在软件设计方面，根据系统硬件组成原理和功能要求， 使用 C 语言编写了射频通信电路、串口通信电路、语音功放电路的控制程序，以及车载读 写器和站牌主动式电子标签的总体控制程序。