1.1用戶需求
　　隨著各行各業業務水平的不斷發展，服務意識不斷加強，傳統行業通過信息化手段來提升服務水平，管理效率，無疑是擺在我們面前的一個課題。公交行業也不例外，作為日常出行的主要方式，公交服務質量的高低，直接會給人們的出行品質帶來極大影響。為了實現高效管理，實時管理，必須要加快加速本行業的信息化進程，實現智慧公交的總體目標。
　　通過調研，目前在公交行業中可以在如下幾個方面，采用RFID技術，同時結合其他信息化手段進行管理提升，效率提升。
■　公交首末站管理
　　為了實現更準確的公交車輛的調度管理，對首末站的車輛抵達時間要求非常高，盡管目前公交車輛均安裝了GPS定位系統，但是鑒于定位精度的影響，車輛在首末站的精確定位難以達到管理要求。車輛抵達首末站的時間點不準確，往往會影響整體的線路車輛調度。因此，在公交首末站管理中，精確采集車輛抵達首末站的時間數據是要解決的核心問題。
■　公交停車場場站管理
　　公交場站是公交車的大本營，在場站中需要完成公交車輛的安全有序存放，日常維護保養等一系列車輛運行需要的各項保障工作。鑒于這些工作的復雜性，多樣性，以及車輛數量較大，需要對車輛進行精細化管理，也即實現以單一車輛為核心的車輛進出，車輛有序存放和查找，車輛定位分布的數據采集及統計。
■　公交道路優先管理
　　為了響應政府號召，大力推行公交出行，減少私車出行，緩解城市擁堵，必須要充分利用現有道路資源，公交資源，為大家提供一個高效快捷的出行環境和出行體驗。公交優先就是針對現有交通資源，為公交運行建立一個通常的道路環境和信號環境，提升公交運行效率。
■　公交電子站牌（到站預報）
　　傳統公交車到站預報采用車載GPS對車輛位置進行采集定位，通過移動網絡將公交車的預計到站信息發布到公交車站的電子站牌上，讓候車乘客能夠選擇適合自己的出行規劃，然而，由于城市中高層建筑、高架橋、隧道等復雜的環境對GPS的定位準確性影響非常大，造成定位不準或誤報，給候車乘客帶來不便。通過采用車載OBU標簽，在公交站點安裝固定式閱讀器，通過站點閱讀器采集車輛進/離站信息，并通過無線或有線網絡實時將信息傳至后臺，并及時發布到電子站牌，可有效解決GPS信號在城市環境受干擾的問題。

1.2設計要點
針對上述應用需求，系統采用如下關鍵技術。
■　2.45GHz射頻通訊技術
■　精確區域喚醒技術
■　數據通訊加密技術

1.3系統方案
　　通過2.45GHz和125KHz兩種技術結合實現車輛身份信息位置信息的準確采集。根據不同的應用場景和具體需求進行優化組合。

1.3.1公交始末站管理應用
◆　系統拓撲

◆　基本方案
　　顧名思義，公交始末站管理應用的核心就是準確采集進出始末站的公交車身份，時間數據及司機的身份數據。針對這一核心需求，我們采用2.45GHz中遠距離有源RFID識別技術，低頻區域觸發定位技術及13.56MHz無源RFID識別技術三者結合的方案，對公交車輛的OBU進行10-100米范圍可調的有效識別，同時實現司機工卡的近距離識別。具體實現如下：
　　1.在公交車上安裝車載OBU設備，該設備具有4字節編碼的2.45GHz射頻ID，此ID和車輛進行綁定，代表車輛的身份信息。同時，OBU具有低頻信號接收功能，可以接收來自于低頻地標器發射的地標ID編碼，實現精確區域的定位。此外，OBU具有13.56MHz無源電子標簽的識讀功能，可以通過插槽識別司機工卡數據。OBU將上述3種數據打包通過2.45GHz發給車站端的固定式識別基站，并上傳系統。OBU具有運營模式和省電模式，通過是否有司機工卡的插入并有效識別來進行切換。在運營模式下，OBU發射數據的時間間隔小，保證系統的讀取率。在省電模式下，OBU僅發射心跳數據，用于系統對設備的日常。
　　2.在公交站臺上安裝固定式識別基站，根據具體環境，基站識別距離可以進行調節，范圍在10-100米。識別區域通過高增益定向天線進行控制。當車輛接近識別范圍，基站接收到OBU的數據，作為車輛進站的判斷依據，同時記錄此時時間信息。當車輛離開車站，基站收到OBU的數據次數會逐步減少，當在一定時間范圍內（該參數經驗可調）均沒有收到OBU數據，則視為車輛已經離站，同時記錄此時時間信息。車站端基站設備通訊接口比較豐富（RS485/TCP/IP/3G/4G），可以根據需要進行選擇。供電根據現場條件可以采用AC-DC或太陽能供電。安裝結構方面可以根據現場需要進行隱藏安裝或模塊化嵌入安裝（注意天線部分不被遮擋）。
　　3.司機具有ID的工卡編碼，每次運營需要報到刷卡，標志一次運營的開始。該工卡為13.56MHz無源電子標簽，車載OBU通過插槽可以對其進行識讀，并打包遠距離發送給固定式基站。通過此方式，實現司機的簽到考勤。
◆　系統平臺
　　公交始末站管理的軟件核心功能是數據采集，數據對接，設備管理。
　　數據采集：主要完成RFID設備的底層數據接收，過濾及預處理。
　　數據對接：主要完成公交體系其他相關運營系統的數據交換，對接。
　　設備管理：主要完成在線RFID設備的狀態監控，故障預判，運維決策。
◆　系統實施
　　該系統包括車載OBU，固定式識別基站，司機員工卡，通信及供電設備。根據各設備的特性，按照如下原則進行實施布放。
■　車載OBU
　　該設備為車輛前擋玻璃粘貼安裝，產品安裝面具有3M強力雙面膠和杠桿防拆卸裝置，安裝完成，一旦拆下OBU即進入非法狀態。OBU的粘貼位置居前擋玻璃右側下部，一方面距離車輛電子設備單元較遠，二來便于司機插拔工卡。鑒于OBU為粘貼安裝，在安裝前需要將玻璃清潔干凈，并涂刷專用底膠后進行粘貼。司機在日常插拔工卡時需要注意，不要帶角度插拔，防止OBU被誤拆卸。日常運營避免OBU周圍防止金屬等具有屏蔽及干擾作用的物品。
■　固定式識讀基站
　　該設備安裝在車站附近，一般為立桿安裝，安裝高度為2.5-4米，設備安裝角度根據定向天線角度和需要覆蓋的區域范圍進行調節。基站接口有多種選擇，有線方式為RS485，TCP/IP，無線方式為3G/4G。基站供電為DC12V供電，電流不超過1A。鑒于基站為戶外工作，除了自身主板帶的防靜電及防雷保護外，外部電源及信號均需要加裝防雷保護模塊。通訊線纜為雙絞雙屏蔽4芯專用通信線纜，線徑1.5平方。供電線纜為2芯1.5平方護套線。
■　司機員工卡
　　員工卡為13.56MHz電子標簽，符合ISO 14443協議，日常攜帶避免彎折，防止天線折斷。
◆　產品構成
 

1.3.2公交場站管理應用
◆　系統拓撲

◆　方案概述
　　公交場站管理的對象是公交車輛，涉及到的核心需求主要是圍繞車輛的身份問題和位置問題展開，即無論公交場站內進行如何的區域劃分，從管理方面考慮，我們要解決如下幾個問題：
　　區域內有多少輛車？
　　什么車？什么時候？進入？還是離開？也即進出方向
　　每輛車在區域內的具體位置？
　　我們通過2.45GHz中遠距離有源RFID技術和低頻區域定位技術相結合的技術方案，來有效解決車輛身份及位置的識別。其中，2.45GHz主要用于身份的識別和數據的無線傳輸。低頻定位技術用于位置的識別。
◆　應用場景
■　車輛出入口
　　公交場站均由出入口，通過車載OBU及出入口處布放的識別基站，可以實現遠距離自動識別開閘，同時獲取車輛進出場站的身份數據。采用目前標準的停車場出入口系統，識別端采用2.45GHz遠距離識別基站即可。基站采用標準維根接口，可以和市面各類停車場進出控制系統對接。
　　在進口及出口布放停車場出入系統，識別端可以采用2.45GHz識別方案或2.45GHz 結合低頻觸發識別方案，具體根據現場條件和預算確定。
■　車輛區域定位
　　根據不同的功能區域進行規劃，比如在車輛停放區，車輛維修保養區，車輛加油區，實現的功能基本一致，僅是區域功能劃分不同而已。在這些區域均要實現車輛進出的識別判斷，以及在該區域的位置識別。
◆　產品構成
 

序號	設備名稱	圖片	備注
1	室外固定式識別基站		作用：室外大范圍識別 安裝：立桿或壁掛
2	室外固定式一體化識別基站		作用：室外大范圍識別，低頻地標精確定位 安裝：立桿或壁掛
3	室內吸頂型地標器		作用：室內低頻地標精確定位 安裝：吸頂
4	室內型吸頂式一體化識別基站		作用：室內識別及低頻地標精確定位 安裝：吸頂
5	室外地標器		作用：室外低頻地標精確定位 安裝：地燈預埋件安裝
6	車載OBU		作用：實現車輛身份遠距離識別及區域定位 安裝：玻璃粘貼

1.3.3公交優先管理應用
◆　系統拓撲
 

◆　基本方案
　　公交優先的關鍵是在路口附近準確識別，配合信號機完成對信號燈的控制，從而為公交車輛的道路暢行提供信號保證。為此，一般在距離路口60-100米左右布放識別基站，并提前完成識別和處理，當公交車快到路口時，信號燈進行變化。系統中有兩個重要環節，一個環節是遠距離可靠準確識別，一個環節是配合信號機對信號燈的控制。在此重點說明識別環節的實現方案。此方案采用2.45GHz遠距離識別技術對車輛進行識別，同時配合低頻定位技術，對車輛的路口位置進行精確化補償，從而避免臨車道誤讀產生問題。
◆　產品構成
 

1.3.4  公交電子站牌應用
 

　　將電子標簽通過吸盤固定于公交車右側前檔玻璃（站臺側），讀卡器內置于站牌燈箱內部，網口或RS485輸出，識別距離為6m~8m。
　　公交車進站后讀卡器將標簽ID上傳至后臺。
　　后臺通過電子屏進行站點預報信息發布。
　　可對現有GPS報站系統進行有效修復，彌補GPS信號在城市內易受干擾及信號漂移等弱點
　　公交車車載標簽還可用于BRT信號優先、車流量統計等應用，擴展性強
　　可與監控攝像頭聯動拍攝，通過ID號進行視頻/圖片檢索與追溯