本文研究设计的智能收费系统，硬件模块中的微处理模块，选择以 51 为核 心的单片机中的 AT89S8252 型号单片机。此款单片机具有较强的微处理器功能， 同时具有较高的性价比，在本文系统中优先选用。其采用 ATMEL 的高密度非易 失性存储器技术制造，在车载系统中应用，能够对键盘输入进行良好的识别、显 示并与出入口值守系统完成有效的数据通信和处理。
基于射频识别技术（RFID）的智能收费系统，由自动车辆识别技术和实时监 控系统组成。通过 RFID 技术获取车辆牌照号、车型、所属用户和银行专用账户 等数据，并由实时监控系统通过摄像机获取车辆图像。数字化处理后核对实际牌 照号与车载信息卡的牌照号是否相符。相符即为合法车辆，其通行费经计算机网 络，从用户开户行的专用账户中自动交纳，从而实现不停车自动收费。反之则通 过监控网络对违章车辆进行惩处。
本文研究的智能收费系统软件模块包括车载系统、入口守值系统、出口守值 系统三部分，其中车载系统软件流程如下图 1 所示：
如果在高速公路入口处，同时有两辆车的车载系统向入口值守系统发送车辆 基本信息，当基站受到一帧信息后会将接受自动中断。如果先收到的信息来自第 一辆车，则系统正常对数据进行处理。如果先收到的信息来自第二辆车，第一辆 车没有发送信息或者没收到信息就予以通行，当第一辆车到达出口值守系统时， 会因为初始信息的缺失而无法正常通行，这时执勤人员会对第一辆车进行强制收 费。
RFID 是自动识别技术 AEI 在无线电技术方而的具体应用与发展，其基本原 理是利用射频方式进行非接触双向通信，以达到识别的目的，并交换数据。与同 期或早期的接触式识别技术不同，RFID 的突出特点是可非接触识读，可识别距 离达几十米的多个高速运动物体。RFID 系统中，通过对 RFID 卡进行读写操作， 实现对各类物体或设备在不同状态（移动、静止或恶劣环境）下的自动识别和管 理。
高速公里智能收费系统主要由两部分组成，即车载系统和出入口系统。车辆 进入到高速公路入口的限速区，司机通过将入口站编号和通道编号利用键盘输入 进去，然后将车载系统启动向位于入口处的值守系统将车辆基本信息和编号信息 发射过去，在发射的过程中车载系统在自身的内存中将信息存储。车载系统在通 过高速公路的入口后关闭。入口守值系统对信息进行核查检验，以确定车辆自动 交费功能是否正常，信息核查完毕确认无误后存储并抬杆允许车辆通行。车辆行 驶到高速公路的出口处时，司机将出口站编号和通道编号利用键盘输入进去，并 启动车载系统向出口值守系统发射信息，出口值守系统核查信息确认无误后抬杆 允许通行。同时出口值守系统将车辆基本信息以及出口信息等资料提取并确定收 费金额，再通过无线通讯想银行收费系统发送收费请求。银行收费系统扣除费用 并向车主反馈收费信息。
GPRS 技术是智能收费系统的重要技术之一，在出口值守系统，GPRS 模块会 将用户的信息数据打成 IP 包的形式，通过 GPRS 的空中接口接入到无线网路， 再通过移动服务上向 Internet 网络转接，最终到达银行的服务器，实现收费操作。
视频采集处理控制器视频采集处理控制器连接视频车位检测单元和车位状 态指示灯，内嵌的 DSP 单片机控制器，实现现场图像图片抓取和上传。每个控制 器最多控 N8 路视频车位检测终端和指示灯。采用以太网 TCP/IP 协议向上连数 据处理控制器上传图片。数据处理控制器主要完成车牌号码识别功能，可就近安 装在墙上或柱子上，也可安装在管理控制室内，把识别的车牌号码、车位编码、 车位空满状态和车辆图片等上传到中心数据服务器。通过以太网连接下层的现场 控制器，可连接控～j rJ3 台现场视频控制器，满足 24 个车位需求。网络交换机 是数据处理交换机和中央服务器以及查询终端的以太网接入设备，为整个系统平 台提供了高速、稳定的数据通讯服务。
射频识别系统的阅读器利用发射天线将一定频率的射频信息发出，射频卡进 入到发射天线的工作范围内会有感应电流产生，其产生的能力能够激活射频卡； 射频卡被激活后将编码信息利用内置的天线向系统发出，系统接收到载波信号后 通过调节器向阅读器传送，同时对信号的编码进行解码送往后台主系统进行信息
射频识别技术是一种自动识别技术，通过射频的方式以非接触的形式进行双 向的数据识别和交换。射频识别系统由射频卡、应答器、读写器组成，二者之源自文库 的数据通信时通过无线电波、感应或者微波来实现的。射频卡安置于物体上，包 含物体基本属性信息。应答器主要由耦合元件、微电子芯片组成，是数据的载体。 应答器工作所需能量和时钟脉冲及数据采样，由耦合单元传输给应答器。读写器 由发射、接收、信号处理控制和电源等组成。
无线通讯技术相比较蓝牙技术而言，有效距离更长，频段更加自由，同时对 多点通讯予以支持，并且传输速度更高，设计采用的是 SOC 方法，无需大量的外 围元件就能够组成射频电路，应用非常简单方便。本文研究的系统采用 Nrf2401 无线收发一体芯片，省略了通信中复杂的协议，而是采用完全透明的方式，只要 是同种类的产品都能够实现相互的自由通信。nRF2401 通过 SPI 接口与 89S8252 进行通讯。
高速公路具有高通行承载力，通行效率高的特点，是现代经济发展重要的交 通基础设施，为国民经济的发展发挥着非常重要的作用。随着科学技术的发展和 应用，智能化交通系统得到开发和应用，逐渐发展成为一个新兴的综合研究体系， 对我国交通运输管理实现高效话、安全化、系统化、信息化具有十分重大的意义， 同时对实现绿色通信、提高能源利用率也具有积极的作用。智能收费系统是智能 交通系统的重要组成部分，随着车流量的不断增加，交通压力的不断加大，设计 一套高效的智能收费系统，节省停车收费的时间，提高车辆通过率的同时降低交 通运营成本，对我国交通事业的发展具有重要意义。
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