物聯網的技術論文

2021-06-12 論文

　　一、引言

　　城市軌道交通做為居民出行便捷設施已被大家廣泛應用，扮演著重要的角色。隨著信息技術和物聯網技術的迅速發展，自動售檢票系統逐步取代以往的人工服務，成為城市軌道交通運行中的重要組成部分，提高了城市軌道交通自動化水平，逐步實現網絡化運營的目標。

　　二、物聯網技術、城市軌道交通自動售檢票系統概述

　　物聯網技術為基于互聯網環境下各類移動設備終端、工業系統、數控系統、家庭智能家居以及視頻監控系統等智能系統的設備設施，包括有射頻識別技術、傳感技術、納米技術、智能嵌入技術、云計算、云儲存等前沿科技技術的綜合應用，實現在線監控、遠程控制、安保、遠程辦公等功能，滿足客戶的智能需求，已在醫學領域、安防領域、城市交通、環保領域、建筑領域、電力領域廣泛應用，取得了良好的應用效果，迎來了物聯網的時代。物聯網技術應用于城市軌道交通自動售檢票系統中也不例外，不但節能了人、財、物的投入成本，降低了錯誤率，提高了工作人員的工作效率，而且使用戶獲得了更美好的用戶體驗。城市軌道交通自動售檢票系統簡稱AFC系統，主要由清算管理中心、線路中心計算機系統、車站計算機系統、車站終端設備等組成，涉及集成技術、信息處理技術、自動控制技術以及安全加密等技術構成的自動化售票、檢票智能系統。使人們的購票、退票、檢票等過程更加便捷。在以往城市軌道交通中采用機電一體化系統，這種系統注重硬件系統，無法對其軟件系統更新換代，而且需要大量工作人員的輔助，基本處于工作人員操作設備來滿足用戶的需要。隨著互聯網、物聯網技術的飛速發展，讓人機交互成為可能，用戶與機器進行交互應用就可以滿足自身的需要。城市軌道交通自動售檢票系統是電子收費系統的組成部分，目的是高效、準確的實現公共交通收費自動化和智能化的功能，根據用戶應用技術的'變化不斷完善自動售檢票系統的應用方式，例如微信支付、支付寶、網上銀行等。

　　三、城市軌道交通自動售檢票系統物聯網技術的應用

　　1.射頻識別技術的應用

　　射頻識別技術通過射頻信號來識別使用自動售檢票系統的目標對象，并獲取識別對象的相關信息，轉換成數據并經處理后進行存儲，實現信息共享，例如車站內的進出站時的刷卡、視頻監控系統等。

　　2.傳感技術的應用

　　自動售檢票系統中的傳感技術是利用換能器、傳感器等進行信息識別、信息處理、信息傳輸等活動。在自動售檢票過程中，通過傳感技術可以發現當前系統中存在的不足，并進行升級完善，進一步優化人機交互的整個過程，應用范圍很廣。

　　3.智能嵌入技術的應用

　　自動售檢票系統中的智能嵌入技術是利用接入或嵌入安全式技術將使用自動售檢票過程的用戶體驗等信息進行加密，然后嵌入到應用系統當中。智能嵌入技術的作用是將自動售檢票系統中的硬件與軟件系統完美結合在一起，使具有信息計算功能和網絡接入的智能物品進行有效信息傳輸。

　　4.電子標簽以及終端設備的RFID技術應用

　　電子標簽也叫智能標簽，是采用具有小型天線的非接觸式IC卡通過RFID技術以及存儲芯片來進行智能讀寫和加密通信。電子標簽做為用戶使用的憑證，起到信息采集、用戶識別的功能，在城市地鐵、長途公交車中應用廣泛。一個完整的RFID系統由讀卡器、中間件、應用程序接口、標簽４個模塊組成。AFC系統中的自動售票機、半自動售票機、自動檢票機的票箱結構基本相同、具有功能相似，承擔進、出站時票卡循環使用的作用；另外自動售票機中的錢箱都是利用RFID技術進行編號處理，與計算機系統中的現金管理、收益管理等同等重要。再有在維修系統時AFC系統中的重要部件也是利用RFID的電子標簽實現零部件的編號處理，提高了維修效率。

　　5.存儲單元技術的應用

　　存儲單元主要分為儲票箱、紙幣錢箱、硬幣錢箱三種。儲票箱安裝有存儲單元，主要作用是存放票箱電子ID、票箱內車票數量、車票具體信息，通過車票回收、發售單元模塊與設備主控進行通信。主控單元模塊通過串口與回收或發售模塊通信以儲存儲票箱中數據。紙幣錢箱上安裝有存儲單元，作用是儲存紙幣錢箱電子ID、錢箱內錢數量（包括不同面值以及數量）等信息，通過紙幣識別模塊與設備主控單元進行通信。設備主控單元通過串口與紙幣識別模塊通信用來儲存紙幣錢箱中數據。硬幣錢箱也是如此安裝有存儲單元，用于儲存硬幣錢箱電子ID、面值以及數量等信息，通過硬幣識別模塊與設備主控單元進行通信。設備主控單元通過串口與硬幣識別模塊通信以存取硬幣錢箱中數據。

　　6.計算機系統的信息獲取技術應用

　　一般在車站票務室的計算機上安裝信息獲取應用軟件，外加串口連接車票回收/發售單元、紙幣識別模塊、硬幣識別模塊以及相對應的票箱、錢箱、硬幣箱進行連接。由供貨商提供存取協議權限，就可以傳輸對應的數據。

　　7.時鐘同步技術的應用

　　自動售檢票系統中的設備廠家不同，各廠家設置的系統時間每天會有1-9S的誤差，為了確保各設備系統時間的誤差減小到10ms以內，可以基于網絡時間協議采取分層同步或是GPS衛星時間同步，來達到自動售檢票系統中各設備時鐘同步。

　　四、總結

　　隨著我國城市人口的不斷集中，城市軌道交通里程也在不斷攀升，給軌道交通的運營帶來了很大的挑戰，結合物聯網技術的AFC系統勢在必行。物聯網技術的應用不但降低了運營成本，而且提高了人們出現的便捷程度。需要注意的是物聯網技術更新換代很快，還需要各單位結合實際運行情況進行更新和升級，推動城市軌道交通自動售檢票系統的迅速發展。

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