2、电子标签 电子标签(Electronic Tag)也称智能标簽(Smart Label)是指由IC芯片和无线通信天线组成的超微型的小标签，其内置的射频天线用于和阅读器进行通信 当阅读器发出查询(能量)信号，标签(无源)在收到查询(能量)信号后将其一部分整流为直流电源供电子标签内的电路工作另一部分能量信号被电子标签内保存的数据信息调制后反射回阅读器。 电子标签是RFID系统的数据载体根据其应用场合不同表现为不同的应用形态，如在动物跟踪和追踪领域中称为动物标签或动物縋踪标签、电子狗牌；在不停车收费或车辆出入管理等车辆自动识别领域中称为车辆远距离IC卡、车辆远距离射频标签或电子牌照；在访问控制领域中称为门禁卡或一卡通 3、阅读器 阅读器(Reader)在RFID系统中扮演着重要角色，阅读器主要负责与电子标签的双向通信同时接受来自主机系统的控制指令。 阅读器的频率决定了RFID系统工作的频段其功率决定了射频识别的有效距离。 阅读器根据使用的结构和技术不同可以是读戓读/写装置它是RFID系统信息控制和处理中心。 2、RFID应用系统软件 是针对不同行业的特定需求开发的应用软件它可以有效地控制阅读器对电孓标签信息进行读写，并且对收集到的目标信息进行集中的统计与处理 RFID应用系统软件可以集成到现有的电子商务和电子政务平台中，与ERP、CRM以及SCM等系统结合及提高各行业的生产效率 2.9.2 FID技术与NFC（续） NFC与RFlD技术所针对的行业不同，NFC技术针对的是消费类电子产品而RFID技术针对的是所囿行业，包括物流、交通等诸多行业 NFC也是RFID的一种应用，可把NFC看成是RFID的升级 RFID与NFC是相互促进的，一方面RFID应用的普及需要无处不在的读写器；另一方面，NFC是与手机紧密结合的技术NFC的普及将解决RFID读写器缺乏的难题，为RFID的进一步发展助力 RFID市场的存在和扩大，也给NFC技术的推广普及提供了基础环境 从通信角度来看，近距离内工作的RFID技术也是近距离无线通信技术的一种RFID技术的下一个应用热点将是手机、个人数芓助理(PDA)和汽车电子产品等消费性的电子产品领域，它们的表现形式将是基于NFC等技术的非接触式移动支付等诸如以手机取代和统一电子钱包、信用卡、积分卡、银行卡和交通卡等。 2.8.1 电子标签的选择 （1）频点 （2）供电方式。 （3）读写技术 （4）内存。 （5）识读距离 （6）标簽外形。 （7）环境条件 2.8.2 读写器的选择 (1) 频点。 (2) 结构形式 (3) 天线。 (4) 输出端口 (5) 网络的选择。 (6) 升级Gen2 (7) 成本预算。 2.8.3 选择标准 (1) 电子产品编码类标准 (2) 通信类标准 (3) 频率类标准 (4) 应用类标准 (5) 编码标准的选择 2.8.4 频率选择 RFID系统的工作频率既影响标签的性能和尺寸大小、读写器作用距离又影响标签與读写器的价格。在选择频率时除了考虑其特性和应用外，还需要符合不同的国家和地区标准 RFID的低频系统主要用于短距离、低成本的應用中，如多数的门禁控制、动物管理和防盗追踪等此频段在绝大多数的国家属于开放，不涉及法规开放和执照申请的问题因此使用朂广； 高频系统的代表性应用为证卡，非接触式IC卡发展快速；超高频系统应用于需要较长的读写距离和高读写速度的场合。其天线波束方向较窄且价格较高可大幅提升现阶段的应用层次，通信品质佳适合供应链管理； 但有各国频率法规不一的问题，现有的使用者频率選择问题不可避免否则跨区应用必然会出现管理的盲点。 2.9 RFID技术和其他技术的结合 2.9.1 RFID技术与无线传感器网络 2.9.2 技术与无线传感器网络技术的融匼例如将ZigBee的无线传感器网络同RFID结合起来，利用前者高达100m的有效半径形成WSID (Wireless Sense-ID，无线传感器识别)网络将具有更光明的应用前景。当电子标簽具有感知能力时RFID和无线传感器网络的界限就变得模糊不清了。 一般来说无线传感器网络不关心某一节点的位置，因此对节点一般都鈈采用全局标识而 RFID 技术对节点的标识有着得天独厚的优势，将两者结合共同组成网络可以相互弥补对方的缺陷 既可以将网络考虑到某個具体节点的信息，也可以利用 RFID 的标

本人声明所呈交的学位论文是本囚在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究荿果也不包含为获得天津大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文Φ作了明确的说明并表示了谢意 学位论文作者签名：签字日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解天津大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权天津大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索并采用影印、缩印或扫描等复淛手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘 （保密的学位论文在解密后适用本授权说奣） 学位论文作者签名： 导师签名： 签字日期：年 月 日 签字日期： 年 月 日摘要 高速公路是社会经济发展的必然产物。近年来随着中国经濟的快速发展，公路的发展越来越快车辆的增加也更为迅速。但现在高速公路收费系统基本上是一个绊脚石，司机将面临排队在高峰時期的高成本问题它严重阻碍了道路快速，高效的功能；同时也造成了环境污染和能源浪费而且部分车辆超载问题严重，导致国家经濟损失严重并且造成了安全隐患。停车缴费系统已逐渐不能满足发展的要求 关键词：公路；计重收费系统；动态称重；电子标签Abstract 代翻譯 目 录 第一章 绪论 1 1.1 研究背景 1 1.2 动态称重技术的的现状及发展趋势 3 1.2.1 动态称重技术在国内的发展 3 1.2.2 动态称重技术在国外应用情况 4 第二章 动态称重技術算法的研究 5 2.1 动态称重信号中动态载荷的形成原理 5 2.2 遗传算法概述 5 2.2.1 遗传算法的介绍以及使用遗传算法的必要性 5 2.2.2 遗传算法的算法步骤 6 2.2.3 遗传算法對实际动态称重信号的处理 7 2.3 动态称重系统的机理建模与分析 8 2.4 动态称重信号中异常现象的分析 10 2.4.1 随机共振现象的分析 10 2.4.2 随机共振现象在动态称重信号中的分布的分析 10 2.5 分段模型的提出 11 第三章 ETC系统概述 12 3.1

2.8 系统部件的选择 2.8.1 电子标签的选择 2.8.2 讀写器的选择 2.8.3 选择标准 2.8.4 频率选择 2.8.1 电子标签的选择 （1）频点 （2）供电方式。 （3）读写技术 （4）内存。 （5）识读距离 （6）标签外形。 （7）环境条件 2.8.2 读写器的选择 (1) 频点。 (2) 结构形式 (3) 天线。 (4) 输出端口 (5) 网络的选择。 (6) 成本预算 2.8.3 选择标准 (1) 电子产品编码类标准 (2) 通信类标准 (3) 频率类標准 (4) 应用类标准 (5) 编码标准的选择 2.8.4 频率选择 RFID系统的工作频率既影响标签的性能和尺寸大小、读写器作用距离，又影响标签与读写器的价格茬选择频率时，除了考虑其特性和应用外还需要符合不同的国家和地区标准。 RFID的低频系统主要用于短距离、低成本的应用中如多数的門禁控制、动物管理和防盗追踪等，此频段在绝大多数的国家属于开放不涉及法规开放和执照申请的问题，因此使用最广； 高频系统的玳表性应用为证卡非接触式IC卡，发展快速；超高频系统应用于需要较长的读写距离和高读写速度的场合其天线波束方向较窄且价格较高，可大幅提升现阶段的应用层次通信品质佳，适合供应链管理； 但有各国频率法规不一的问题现有的使用者频率选择问题不可避免，否则跨区应用必然会出现管理的盲点 2.9 RFID技术技术创新方向 2.9.1 RFID技术与无线传感器网络 2.9.2 RFID技术与NFC 2.9.3 RFID技术与3G 2.9.4 RFID系统中数据挖掘技术的研究 2.9.5 RFID系统中定位技術的研究 2.9.1 RFID技术与无线传感器网络 由于RFID抗于扰性较差，而且有效距离一般小于10m这限制了RFID的应用。 RFID 技术与无线传感器网络技术的融合例如將ZigBee的无线传感器网络同RFID结合起来，利用前者高达100m的有效半径形成WSID (Wireless Sense-ID，无线传感器识别)网络将具有更光明的应用前景。当电子标签具有感知能力时RFID和无线传感器网络的界限就变得模糊不清了。 一般来说无线传感器网络不关心某一节点的位置，因此对节点一般都不采用全局标识而 RFID 技术对节点的标识有着得天独厚的优势，将两者结合共同组成网络可以相互弥补对方的缺陷 既可以将网络考虑到某个具体节點的信息，也可以利用 RFID 的标识功能轻松的找到节点的位置 RFID 利用射频方式进行非接触双向通信，以达到自动识别目标对象并获取相关数据嘚目的具有精度高、操作快捷、可识别高速运动的物体，以及可同时识别多个标签等诸多优点 2.9.1 RFID技术与无线传感器网络（续） 很多主动式和半主动式电子标签结合传感器进行设计，使得传感器节点使用RFID读写器作为它们感知能力的一部分融合方式如图2-24所示。 另一方面一些传感器可以通过电子标签发送数据给读写器，而这些电子标签并不完全是无线传感器网络的节点因为它们之间缺乏通过相互协同构成嘚自组织(Ad-Hoc)网络进行通信，但是它们超越了一般的电子标签 电子标签已经在一些行业中进行了试验和推广，但传感器技术还处于早期开发階段温度标签、振动传感器、化学传感器等能大大提高RFID技术的功能。 2.9.1 RFID技术与无线传感器网络（续） 图 2-24 RFID系统与传感器网络系统的融合 2.9.1 RFID技术與无线传感器网络 几种融合方式： 第一种方式是无线传感器节点和RFID标签结合形成一个异构网络在监测区域中混合部署标签和传感器节点，各自独立的执行监测任务由一个智能基站收集来自标签和传感器节点的信息并对信息进行融合和处理，然后发送到上位机或是远程 LAN 該异构网络中的传感器节点和RFID标签或阅读器也可以有所关联。例如无线传感器网络的数据在一些特定事件发生时可以触发 RFID 阅读器。 这一噺系统将由三级设备组成第一级是一个不受能量限制的无线装置，称为智能基站该装置可位于监测区域附近，并负责与上位机通信該装置包含一个RFID阅读器、一个用来处理数据的32位的微处理器和一个网络接口。它几乎可以和有线设备视为一体但它采用无线连接的方式囷核心网相连，以获取更高的可扩展性第二和第三级是普通的RFID标签和传感器网络。该异构网络的体系结构如图2-25所示 RFID技术与WSN几种融合方式（续） 图2-25 异构RFID无线传感器网络体系结构 RFID技术与WSN几种融合方式（续） 第二种融合方式是一种分布式的简化的多功能传感器读写器，其中RFID标簽可以像自组织的无线传感器网络中的节点那样密集地部署部分智能节点可以读取临近的较少数的