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车辆自动识别系统的两种技术:RFID vs ANPR

2021-07-30 13:56 RFID世界网

导读:下面主要从资源调配、检测率、数据准确性、环境免疫性、多通道处理和安全性这六方面,对RFID与ANPR这两种车辆自动识别技术进行比较。

安全性是车辆自动识别系统中的重要特性之一,尤其是在收费站和停车场的收费业务上。

今天,车牌自动识别系统(ANPR)也经常被用来识别车辆,不过,人们更多集中关注ANPR的两方面:一是自动识别车辆的高错误率;二是政府在ANPR技术上所提供的财政支出。

射频识别技术(Radio Frequency Identification)应用于车辆识别系统,将以更安全、更经济的方式解决车辆自动识别系统所面临的技术问题与经济问题。

国家公路管理局采用带光学字符识别(OCR)的红外摄像机来读取车辆牌照,以便按道路收费、执法、以及监控大门附近或停车场的交通情况。

下面主要从资源调配、检测率、数据准确性、环境免疫性、多通道处理和安全性这六方面,对RFID与ANPR这两种车辆自动识别技术进行比较。

01 资源调配

用户配置是创建、维护和停用访问权限和隐私,同时确保企业资源安全的过程。

今天,ANPR技术,主要是以车牌的形式呈现。而RFID技术则要求在车辆的挡风玻璃上贴电子标签。这两种车辆识别技术都与后端的系统相配合使用,后者主要将标识符(车牌或RFID标签)与用户的账号相关联,通过RFID读取器所获得的这些数据存储在本地,并向云端或者服务器提供相关数据。

ANPR常常作为车辆访问系统的一种技术抉择,主要在于这种技术在高速公路的收费站以及停车场的收费业务提供更低的供应成本,因为ANPR是一种通过政府注册的车牌识别系统,也是一种随时可用的通行凭证。

目前,许多州和国家正在采用联邦政府发布的RFID应答器,因此,司机必须将RFID电子标签贴在车辆的挡风玻璃上,其中,在佛罗里达州的司机是将Sun Pass标签贴在车辆上来支付道路的通行费和停车场的停车费用。

02 检出率

比较ANPR和RFID这两种技术的检测率需要一致的测量方法。为此,将ANPR技术通过外部触发器如环路检测器所检测到的车辆总数,与RFID技术所捕获的标签数量或车牌总数进行比较。

基于视觉识别的ANPR技术需要强大的光学、计算和数字化能力,但这会降低每秒对车牌的识别速度。由于环境的差别和快门速度的不同,ANPR系统可以在行驶速度高达160公里/小时(100英里/小时)的汽车上以每秒的速度检测车牌。[1]

远程、超高频RFID技术其实更好地应对高速车辆识别的挑战。如今,RFID系统正在应用于高速汽车的车牌识别,即使汽车以非常高的速度通过收费站,也不减速通过——车辆识别和认证以超过每小时150英里进行测试。马萨诸塞州交通部(MassDOT)展示了RFID系统的准确性,与过去使用的付费电池板系统相比,其E-ZPass系统在六个月的时间里基于RFID应答器供电的收费提高了超过99%。[2]

03 数据准确性

数据准确性是对正确捕获车辆和传输数据的度量。

RFID使用Air协议将结合循环冗余校验(CRC)作为防止电子标签和读取器之间传错数据的方法。而ANPR依赖于软件算法和投票逻辑来确定识别字符的可能性。[3]由于RFID能够自检所读取的相关数据,它比ANPR提供更准确的数据。

ANPR技术的数据准确率并不如RFID技术的高。其中的主要问题在于,ANPR每100个读数有4个错误的数据。[4]IT West报告显示,在英国,ANPR系统使用9000台摄像头,每年存储多达3000万份车辆记录,并表明这一系统每天承载着高达120万份错误的车牌读数!这相当于每年有超过4亿次的错误读数。[5]

04 环境免疫性

作为一种光学技术,ANPR技术容易受到环境因素影响,比如部分的雪或污垢可能掩盖车牌号码,而阳光照射在车辆前照灯的眩光或者白色闪回也会导致摄像头难以辨别覆盖车牌号码。此外,带有红色的数字和字母的车牌与红外照相机形成极低的对比度,也会导致ANPR对车牌的检测率显著下降。

RFID技术则免受环境等外部因素的影响。一个标签在没有光线的情况下,也可以在惊人的行驶速度或者从雾、雪、油漆以及其他恶劣的环境条件下识别车辆车牌。而RFID设备的寿命比光学识别设备要长,同时所需要的维护最少,以提高系统配置的灵活性。

单个RFID阅读器能够管理两个通道。Wiegand(威根德)开关根据特定天线来传输读取器身上的数据,并将Wiegand信号传输到访问系统的控制面板。无论RFID读取器读取的是沿着同一方向或不同方向的汽车上的标签,都可以实现识别车牌。每条天线都具有车道相匹配的唯一标识符,因此,它可以区分RFID读取器所读取的车辆方向,从而有助于单独控制出入闸门。“RFID+Weigand开关”这一解决方案能够减少读卡器数量,易于安装和调节信号,从而节省时间和成本。

ANPR技术,需要多个读卡器共同运行来识别多车道的车牌。那么,ANPR所需要的成本将会更高,因为它需要购买更多的硬件来进行维护。然而,RFID技术有助于降低这些成本。这是因为rfid有多个天线输出数据,并且可以为不同的读取点提供数据支持。由于RFID技术只是车辆识别系统中硬件成本的一小部分,因此与购买多个硬件部件以获得相同的结果相比,潜在地节省不少硬件成本。

06 安全性

安全性是车辆识别中最重要的特性之一,特别是当车辆进行金融交易时,比如在停车场的收费业务。然而,ANPR(车牌自动识别系统)并没有内置安全机制。例如,一张高质量的假车牌图像贴在原车牌上,其实就能欺骗ANPR的相机系统。

尽管某些形式的RFID没有足够高的安全性,比如用于库存控制或资产管理类型的RFID标签。然而,车辆车牌识别系统所使用的RFID技术具备将密码嵌入应答器的能力,因此,没有密码的前提下不允许访问系统数据,这无疑提高了访问系统的安全性。除此之外,RFID技术还有加密功能。当密码本身进行密钥加密,就便于安全地访问控制系统。有了加密功能,没有密钥就无法访问控制系统。目前,最高形式的安全是NXP半导体公司的UCODEDNA芯片,它结合了防篡改功能,如密码算法,以阻止小偷和仿冒者,同时在高速下提供访问控制系统的高性能。

最后的想法

RFID技术已被证明可以在减少大量错误读数上节省数百万美元,并提供了一个现代化、可靠和高度安全的解决方案。

同时,RFID降低了受到外部因素影响所造成读数之间的不准确性,从而提高了配置灵活性。

另一个解决方案是一种混合方法,综合运用ANPR和RFID技术的解决方案也可以防止未经授权的车辆,并克服ANPR在识别车辆方面的不精确性,从而让车辆访问系统取得良好的运作效果。

事实上,许多国家正在将RFID技术载入车辆访问系统中,将RFID芯片恰当地安装在或嵌入车辆的车牌中。

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