1 .引言
1.1.背景趋势
经过几十年的快速发展，全球通信网络的机遇和挑战基本上可以满足人们随时随地沟通的需要，物与物、物与人的通信和上层应用的基本发展需求正在出现。在一些传统行业，传感等新技术可以用来提高行业信息化水平和效率。
在新加坡，由政府牵头，全市车辆实行电子牌照，集身份识别、停车管理、扣缴等功能于一体。车辆进出市内任何停车场、高速公路都可以不停车，在政府建设的信息管理平台上扣除相同的费用。加快出行效率，始终了解路况信息，优化交通结构。新加坡电子车牌证应用成熟广泛，可作为我国电子车牌证发展的参考。
基于综合管理水平、市场需求和前瞻性考虑，我们认为电子车牌系统将成为物联网技术发展的先驱。电子车牌系统的发展也将促进整个城市智能交通的发展。
1.2.系统建设的必要性
在传统的公安交警电子系统中，视频识别技术被广泛用于识别车牌，包括电子警察和安全监控系统。视频识别技术大大提高了公安交警的工作效率，为社会安全提供了有效的技术手段。但在使用过程中存在许多问题。一方面，该技术无法识别非法车辆的使用场合，如假车牌、车牌修改和覆盖；另一方面，视频识别技术的自动车牌识别率会受到光线和环境的影响。在许多情况下，图像识别需要手动辅助。
射频识别视频识别技术的引弥补视频识别技术的不足。射频识别技术能有效防止假冒、改造和覆盖车牌。射频识别技术不受亮度和环境的影响，具有高速处理能力（路边设备可在200公里/小时内准确读取电子车牌信息），可用于交通安全监督、车辆轨迹跟踪、交通信息收集发布、车辆检查执法、停车场监督等应用，有效提高交警值班和交通管理效率。
1.3 系统建设原则
1.3.1 标准性
严格按照国家标准GB/T20851《电子收费 建设专用短程通信，
1.3.2.兼容性
系统设计严格遵循国家标准的要求，所有数据格式和接口均按标准设计。此外，系统的软硬件采用模块化设计，模块之间的数据传输采用标准传输协议，任何模块的升级都不会影响其他模块的正常应用。
1.3.3.高可靠性
系统严格按照相关国家标准和行业标准设计，主要设备选用国内外主流产品，可靠性强，稳定性强。同时，通过运行自动监控、参数备份、平稳重启、远程升级等功能，保证系统抵抗外部干扰和外部干扰。
1.3.4.易维护性
由于设备自检功能，检测数据定期发送到指挥中心，指挥中心可以通过查阅设备自检数据、设备报警等信息轻松发现设备故障。
1.3.5.可扩展性
由于系统的需求将继续发展，系统功能和系统建设的需求将继续增加，因此，在系统设计中，不仅可以完全满足用户现阶段的需求，而且其强大的应用潜力也为用户未来的系统升级需求提供界面，使用户在未来几乎没有任何变化可以扩展更多的功能。
1.3.6.安全性
该系统具有防病毒、防误操作、密码保护和调试功能、抗干扰和抗静电特点，并提供数据备份和恢复措施。该系统还将提供用户级权限保护，有效消除人为因素的干扰。采用加密技术实现数据传输和共享加密，有效防止外部入侵。
1.3.7.先进性
基于高效成熟的设计理念和先进的设计理念RFID 技术，通过合理的设计和集成，使电子车牌系统的技术含量和先进性达到一流水平，并能长期保持活力。
1.3.8.开放性
开放式系统结构。功能平台均采用兼容性强、扩展能力强的开放式系统结构，系统结构和配置灵活，连接方便；系统具有较大的扩展空间和升级空间，属于扩展、重组和更新。只要长期进行局部调整和配置，就能满足后期工程建设的需要。
2 .总体设计方案
2.1.系统组成
该系统主要由电子车牌证书、固定阅读器、移动阅读器、车载检查系统、图像捕获智能识别单元、中心综合信息平台等设备组成，如图1所示 所示。
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2.2.3.停车场管理
电子车牌阅读器安装在停车场出入口。当配备电子车牌证的车辆进入停车场时，系统会自动注册相关信息并开始计时。车辆离开停车场时，会自动支付费用。整个过程无需人工干预即可实现智能进出，大大提高了单位出行效率。同时，系统会留下相关进出记录，方便以后查询。它不仅可以独立判断车辆进出，还可以在综合管理平台上发送相关车辆进出数据。利用综合管理信息平台，可以始终掌握全市停车情况，及时发布停车位信息，诱导公众停车，以快速科学的方式解决当前停车困难的问题。该功能也可用于社区停车管理、路边停车管理等场合。
2.2.4.不停车收费
电子车牌阅读器安装在高速、绕城高架等出入口，为配备电子车牌的车辆开辟绿色通道，不停车收费，既能加快交通效率，减少拥堵，又能提高服务质量。
2.2.5.测速和流量统计
配备电子车牌证的车辆通过两个安装有阅读器的十字路口记录时间顺序，计算相关车辆的平均驾驶速度。通过监控点统计电子车牌证，可以获得交通流量数据。统计和分析这些数据可以帮助决策者调整相关路段的交通策略。
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3 系统优势
3.1 兼容性强
硬件设备符合国标GB/T20851《电子收费 软件采用开放式系统结构，与其它系统兼容性强，可实现无缝对接。
3.2.可扩展性强
扩展功能时，只需修改中央软件即可，前端硬件设备无需修改，系统也可远程升级，维护方便。
3.3.电子车牌证电池能量不足自动提示
当系统检测到电子车牌证的电池能量不足时，系统会自动提示用户及时更换电子车牌证。
3.4. 采先进的双片式电子标签+双界面CPU 卡”技术
非接触式可多次重复使用IC 卡，非接触式CPU 卡和双界面CPU 内置安全认证模块，使用方便，安全可靠。
3.5. 多证合一，支付扣费方便
采用多证合一技术，与金融机构合作，避免了纸质文件办公的繁琐，用户外出时无需携带各种卡片和文件。
3.6.结合射频检测和视频检测，扩展功能强
采用射频检测与视频检测相结合的技术，可以有效检查和控制套牌车、黑车、无牌车、逃逸车等违法行为，实现高清成像，信息详细，违法处罚证据充分。
4 电子牌照系统的主要设备
4.1 电子车牌证
电子车牌主要包括供电模块、2.4GHz 天线、微波收发模块、处理器模块、安全模块、普通信息存储模块等六个模块。传统的车牌信息和纸质驾照信息以数字形式存储在安全模块中。
电子车牌证具体参数：
识别距离 ： 0～ 150 米可调
识别速度 ： 200 公里 / 小时
识别能力 ： 具备200 张/秒的防冲突性能
识别方式 ： 全向识别
固定增益 ： 0～3 可根据需要选择等级
工作频段 ： 2.4GHz
使用寿命 ： 3～8 年，高性能电池可选
功耗标准 ： 工作功率为微瓦级
通讯速率 ： 250Kb/s~1M
通信机制 ： 基于 HDLC 多址和同步通信机制
抗干扰性 ： 多台设备不干扰频道隔离技术
安 全 性 ： 防止链路检测
封装特性 ： ABS 工程塑料，抗高强度下降和振动
环境特性 ： 工作温度-40℃ ～85℃ 工作湿度<95%
防 拆 性 ： 防拆(报警)功能可按要求提供
可 靠 性 ： 防水防冲击，满足工业环境要求
尺 寸 ： 可选择
外 形 ： 圆形/椭圆形/方形/椭圆形/方卡型
安装方式 ： 双面胶粘贴或挂扣
工作模式 ： 电子车牌证书采用主动工作，主动向阅读发送信号
发射频率可调。高能扣锂电池/软电池用于电子车牌内部
包装电池，可选容量。在标准环境下，电池提供的能量可以保证电力
子牌照继续工作3~8 年。
识别准确率：识别准确率为99.99%；所有识别都可以在很短的时间内得到保证
阅读。通信安全 ：电子车牌与配套阅读器通信时，使
使用特殊通信协议验证设备的合法性，防止数据破解
为确保通信过程密算法，以确保通信过程的加密算法。
可靠工作 ： 产品充分考虑防雷、防水、防冲击等工业环境的应用要求；
严格按照生产过程ISO9001 多环节质量检验质量标准，确保
用户获得的产品完全满足性能要求。
4.2.固定阅读器
固定阅读器主要包括供电模块2.4GHz 七个模块，包括天线、微波收发模块、处理器模块、安全模块、普通信息存储模块和接口模块。采用防水防尘设计，全塑料密封，通信协议采用多层加密技术，可靠安全。
固定阅读器的具体参数：
识别距离 ： 0 ～ 200 米半径
识别速度 ： 200 公里 / 小时
识别能力 ： 同时识别500 张以上电子车牌证
识别角度 ： 全向/定向
极化方式 ： 垂直极化/圆极化/双极化
增 益 ： 14dBi 接收32 等级可调，发射4 级可调
工作频段 ： 2.4GHZ
功耗标准 ： 毫瓦级工作功率
通信机制 ： 基于 HDLC 多址和同步通信机制
抗干扰性 ： 多台设备不干扰频道隔离技术
安 全 性 ： 防止链路检测
封装特性 ： 正面ABS 工程塑料，背铝合金腔
可 靠 性 ： 防雷、防水、防冲击，满足工业环境要求
接口标准 ： RS485 Wiegand26 RJ45 或WiFi 等等，各种开发软件接口
扩展 I/O ： 开关量信号输入输出 路(可选)
电源标准 ： DC 7.5～12V 500～1000mA
安装方式 ： 抱箍捆绑
工作模式 ： 阅读器的工作模式是被动或主动
在接收状态下，实时接收主动电子车牌发出的信号
将接收到的数据转移到后台管理系统。在特殊应用程序中也可以通电
将子牌照写入数据或更改参数。
识别距离 ： 与主动相结合 在良好的视觉环境下，电子车牌证是最合作的
大识别距离可达2000 米半径。软件可以调整。
识别速度 ： 在阅读器的有效识别范围内，电子牌照最高为200Km/h 的速
当度运行时，可以保证稳定的识别。阅读器可以同时读取500 张以
电子车牌证。
通讯协议 ： 通信配套电子车牌时，使用特殊通信协议对设备进行通信
验证合法性，开发完善的加密算法，防止数据破解。
保证通信过程数据的安全。
可靠工作 ： 产品充分考虑防雷、防水、防冲击等工业环境的应用要求；
严格按照生产过程ISO9001 多环节流程控制质量标准，充分控制质量标准
确保产品性能和质量。
接口标准 ： 可提供读写器RS485 weigand26 RJ45 硬件接口的三个标准。
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4.4.图像捕拍智能识别单元
图像捕捉智能识别单元主要由智能高清摄像头组成，智能高清摄像头集成了车辆视频检测算法、车牌识别算法、流量统计算法等智能算法，阅读器收集电子车牌信息，智能高清摄像头还收集车辆信息，包括车辆和乘客的特点、车牌号码信息、系统集成信息，它不仅能有效识别标志性汽车、黑色汽车、盗窃和抢劫汽车，还能为处罚提供直接证据。
智能识别单元图像捕捉的具体参数：
车辆检测方法 ： 视频检测(智能高清摄像机内部实现)
提取车牌信息的方法 ：视频检测(智能高清摄像机内部实现)
图片像素 ：500 万(2448*2048)像素或者200 万像素(1600*1200)
成像帧率 ： 9 帧/S(500 万象素)或15 帧/S(200 万象素)
捕 获 率 ： 3 98%
车牌识别率 ： ≥95%
电源输入 ： 12V/1.2A
物理接口 ： 以太网、BNC、485、USB
扩展存储 ： 标配2G SD 卡(最大支持32GB 容量)
平均无故障工作时间 ： ≥30000h
工作温度 ： 使用:-20℃至70℃
工作湿度 ： 20%至90%
5 电子车牌制作-标签安装方式
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功能一;
为延长一次性安装使用时间，可安装太阳能充电版(使用寿命:10-15年)。(如上图)
功能二：
为了防止车牌被私人或犯罪分子拆除/更换，可以在电子车牌上安装防拆功能，交管部门查询相关信息会容易得多。
远距离2安装在车辆上.4GHz电子防盗车牌安装时有2个.4GHz安装2个电子防盗车牌的车辆.4GHz读写器之路 / 在十字路口，汽车的信息将通过道路 / 路口边上的2.4GHz读写器实时上传到监管中心平台。
当一但车上有2.4GHz当电子防盗车牌被私自拆除时，车辆上的2.4GHz电子防盗车牌上的防盗功能会立即发出防盗信号(持续发出)。当车辆驶入安装时，有2个.4GHz读写器之路 / 在十字路口，车辆的信息和防盗信息将通过道路 / 路口边上的2.4GHz读写器实时上传到监管中心平台。