RFID技術(shù)在汽車維修行業(yè)的應(yīng)用研究

摘要：汽車故障檢修效率直接關(guān)系著汽車行業(yè)的發(fā)展前景，就目前來說，事后檢修作為主要的汽車維修方法，在汽車維護與修補領(lǐng)域占有很大比重。隨著技術(shù)的發(fā)展，人們不再滿足于傳統(tǒng)的發(fā)生故障后維修的經(jīng)濟損失大和時間耗費長的方法，更傾向于建立與維修故障診斷系統(tǒng)，保證汽車運行的安全性和可靠性。RFID技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用使得汽車檢修效率更高，所耗費的成本更低，在汽車工業(yè)中有著十分廣泛的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：RFID技術(shù);汽車故障;診斷數(shù)據(jù);遠程傳輸

中圖分類號：U461 文獻標示碼：A

0前言

隨著經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的提高，汽車逐漸進入到千家萬戶，在人們的日常出行中發(fā)揮著重要的作用。汽車屬于損耗性物品，在行駛里程不斷增加的情況下，汽車內(nèi)部各種元器件容易發(fā)生故障， 而縮短汽車的使用壽命，影響人們的正常出行。因此，采用合理的方法對汽車故障進行準確診斷并嚴格按照汽車需求進行保養(yǎng)是必不可少的。

2 RFID技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

RFID技術(shù)指的是射頻識別技術(shù)，其在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用主要表現(xiàn)為對汽車生命周期數(shù)據(jù)的管理，將汽車從誕生到廢棄所有環(huán)節(jié)相關(guān)的信息儲存到物聯(lián)網(wǎng)的射頻識別信息系統(tǒng)中，從而能夠及時得到汽車當前的狀態(tài)以及汽車歷史信息，從而可以對汽車故障發(fā)生的概率進行預(yù)判，并起到很好的輔助維修作用^[1]。

2.1交通管理和汽車領(lǐng)域

信息時代的到來極大的改變了我們的生活方式和出行方式，智能技術(shù)的發(fā)展對交通也有很大影響。隨著計算機技術(shù)的深入人心，我國交通運輸部逐漸將重點放到智能交通上，鼓勵智能交通有關(guān)的實驗并推進科研成果的應(yīng)用化和市場化。目前在交通管理中RFID技術(shù)主要體現(xiàn)在道路運輸管理系統(tǒng)和不停車收費系統(tǒng)中。其中RFID可以對港口電子政務(wù)以及道路運政管理進行輔助調(diào)控，根據(jù)交通部門下達的相關(guān)政策文件，大批道路運輸證IC卡得到廣泛的應(yīng)用。同時，因為相關(guān)部門的支持，在學術(shù)領(lǐng)域中對RFID技術(shù)的研究也越來越深化，各種新型交通技術(shù)不斷退出和應(yīng)用，使得我國交通管理工作的效率大大提高。此外，根據(jù)RFID技術(shù)建造的不停車收費車道已經(jīng)覆蓋到全國各個省份，極大地減少了收費工作需要投入的人力物理，有利于該系統(tǒng)長期穩(wěn)定的發(fā)展^[2]。

2.2產(chǎn)品追蹤領(lǐng)域

RFID可以很好的應(yīng)用在產(chǎn)品追蹤領(lǐng)域，在食品行業(yè)中，在農(nóng)產(chǎn)品包裝袋上佩戴RFID電子標簽，可以全面保存食品的生產(chǎn)單位、生產(chǎn)日期、保質(zhì)期、品名、產(chǎn)地等信息，保障食品在市場流通的過程中能夠及時得到需要的信息，保護消費者的合法權(quán)益^[3]。

3汽車故障診斷系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究

3.1模塊組成

汽車故障診斷系統(tǒng)主要包括故障預(yù)測、健康評估、環(huán)境監(jiān)控、決策支持、信號處理、信號傳感以及人機交互等模塊。在這7個模塊中，數(shù)據(jù)庫起到連接的核心作用，能夠完成不同模塊之間的信息交流和數(shù)據(jù)傳達工作。汽車故障診斷系統(tǒng)中的信息傳感模塊主要用于對外界的信號進行分析和處理，在收到外界信號之后，可以將信號轉(zhuǎn)換成電信號并進入到故障系統(tǒng)中，然后轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號得到相關(guān)的信息^[4]。信息處理模塊主要對傳感器中的信息進行基本處理，包括數(shù)據(jù)信號的放大以及適當?shù)臄?shù)據(jù)增減等。環(huán)境監(jiān)控模塊可以把汽車內(nèi)部的數(shù)據(jù)與傳感器得到的數(shù)據(jù)進行分析對比，從而得到某元件周邊的客觀環(huán)境。健康評估模塊主要對歷史數(shù)據(jù)模型和信號處理板塊中的部件狀態(tài)進行分析，并對元件工作狀態(tài)做出監(jiān)控。故障預(yù)測模塊是對健康評估以及監(jiān)控模塊的工作狀況進行全面的分析，判斷某個部位發(fā)生故障的概率，將數(shù)據(jù)進而傳遞到?jīng)Q策支持系統(tǒng)中。人機交互模塊主要起到一個信息交流平臺的作用，人機交互模塊可以使相關(guān)人員及時對維修故障診斷系統(tǒng)發(fā)布命令獲得得到處理結(jié)果^[5]。

信號傳感的作用是接收外部的信號并將其轉(zhuǎn)化為電信號后導進系統(tǒng)，通過數(shù)字信號轉(zhuǎn)化能為系統(tǒng)能識別的數(shù)據(jù)信息元;環(huán)境監(jiān)控的作用是通過傳感器獲得與當時所處的相關(guān)環(huán)境監(jiān)控數(shù)據(jù);信息處理是對信號傳感模塊中得到的數(shù)據(jù)進行簡單操作;健康評估是針對歷史數(shù)據(jù)對當前狀況進行判斷;故障預(yù)測是通過以上的環(huán)境監(jiān)控、健康評估進行綜合的分析最后做出故障預(yù)測;決策支持是專門指出具體的建議的模塊;最后，人機交互是在預(yù)測的基礎(chǔ)上進行相關(guān)的人為操作。

3.2基于RFID的汽車預(yù)維修故障診斷系統(tǒng)設(shè)計

3.2.1整體架構(gòu)設(shè)計

筆者根據(jù)當前汽車維修的實際情況，基于RFID進行汽車預(yù)維修故障診斷系統(tǒng)的構(gòu)建。本次系統(tǒng)構(gòu)建的總體構(gòu)架包含登陸管理、數(shù)據(jù)庫診斷系統(tǒng)、其他以及檢測應(yīng)用5大部分。

3.2.2附件功能設(shè)計

筆者在系統(tǒng)中設(shè)計了3個較為常用的附件功能，包括記事本打印以及計算器。記事本和計算器可以通過windows系統(tǒng)中的模塊語句完成，而打印功能則可以與數(shù)據(jù)庫進行連接后設(shè)置好字體和頁面。

3.2.3數(shù)據(jù)庫建立

筆者考慮到系統(tǒng)操作的全面性以及各項綜合因素，經(jīng)過調(diào)查、分析后決定使用SQL Server 2005數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。SQLServer 2005數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)在運行時具有性能高、可伸縮性強、實用性強等特點?；赗FID的汽車預(yù)維修故障診斷系統(tǒng)主要是用于企業(yè)汽車維修，因此，本系統(tǒng)涉及的數(shù)據(jù)包括車輛信息數(shù)據(jù)和維修數(shù)據(jù)兩部分。

車輛故障信息數(shù)據(jù)庫包括汽車基本數(shù)據(jù)、汽車狀態(tài)數(shù)據(jù)和汽車故障數(shù)據(jù)3部分組成。

（1）汽車基本數(shù)據(jù)

汽車基本數(shù)據(jù)是指汽車本身所具有的一些基本信息，還不需要用儀器進行檢測的數(shù)據(jù)。包括：底盤號、車牌號、車主信息、發(fā)動機號，保險等等。

（2）汽車狀態(tài)數(shù)據(jù)

汽車狀態(tài)數(shù)據(jù)是指用儀器檢測出來的反映汽車實時狀態(tài)的汽車數(shù)據(jù)。由于汽車的狀態(tài)涉及的參數(shù)多、獲取難度大，且相當一部分數(shù)據(jù)對汽車的預(yù)維修的實際意義不大。因此，本文只選取了部分發(fā)動機參數(shù)作為研究對象，包括：汽油機轉(zhuǎn)速、壓力溫度、節(jié)氣門位置、發(fā)動機轉(zhuǎn)速等。

（3）汽車故障數(shù)據(jù)

汽車的組成較為精細，是由成千上萬的零部件、電器元件于一體的集成物。但通常將將汽車劃分為5大部分包括：發(fā)動機、底盤、電氣設(shè)備以及車身。其中，常見事故出現(xiàn)在動機和底盤，車身部分的故障發(fā)生率較小，即使損壞也不涉及復雜維修。筆者從故障原因、故障現(xiàn)象、故障次數(shù)的數(shù)據(jù)參數(shù)作為汽車故障分析。

3.2.4系統(tǒng)測試

通常，一個完整的系統(tǒng)構(gòu)建完成后都需要進行相應(yīng)的系統(tǒng)檢測，以便檢驗該系統(tǒng)是否出現(xiàn)漏洞等問題，基于以上RFID汽車預(yù)維修故障診斷系統(tǒng)構(gòu)建，筆者進行以下系統(tǒng)測試（詳細測試步驟略）：（1）在查詢中輸入“故障次數(shù)gt;50次”、“故障次數(shù)lt;100”;（2）將查詢中的邏輯關(guān)系設(shè)置為“或者”;（3）查詢結(jié)果。

4 RFID信息系統(tǒng)的開發(fā)結(jié)合設(shè)計

利用RFID信息系統(tǒng)可以將汽車維修故障診斷數(shù)據(jù)與標簽中的數(shù)據(jù)聯(lián)系起來，對汽車歷史故障數(shù)據(jù)進行分析能夠得到當前汽車運行狀態(tài)和故障容易發(fā)生的位置，另外，該系統(tǒng)可以將相關(guān)的汽車維修數(shù)據(jù)及時存入電子標簽中，為汽車的運行提供數(shù)據(jù)參考。RFID信息系統(tǒng)在汽車故障診斷分析中的工作流程如下所示。

首先，將相關(guān)維修企業(yè)的出口和入口位置處設(shè)置RFID讀取器，因此，RFID可以在汽車進入到維修企業(yè)時得到RFID的信息內(nèi)容和相關(guān)數(shù)據(jù)，維修人員根據(jù)讀取的信息可以更好的完成汽車維修工作。當維修完成之后，工作人員將此次維修的相關(guān)數(shù)據(jù)存儲到RFID車輛電子標簽中，作為之后汽車修理的參考。

4.1 RFID選型

RFID設(shè)備主要包括低頻、高頻、微波以及超高頻等幾類。其中低頻設(shè)備受到頻率波段范圍的限制，讀取距離不能過長，不能夠同時讀取多個標簽的信息且能夠讀取的信息量不高，但是低頻系統(tǒng)所需要的投入較少，行業(yè)發(fā)展也相對成熟，且標簽在實際使用過程中受到的外界影響較少，工作狀態(tài)比較穩(wěn)定。高頻設(shè)備在頻率較高的波段使用，利用電感耦合完成數(shù)據(jù)傳播和能量供給。日常生活中常見的非接觸式智能卡就是高頻RFID設(shè)備的主要應(yīng)用形式，相對于低頻設(shè)備來說，高頻RFID器械傳輸速度非常快，能夠完成多個標簽卡的同時讀取。且高頻涉筆讀取價格較低，安全性能較高，因此在實際生活中有十分廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。

4.2信息系統(tǒng)構(gòu)架設(shè)計

RFID技術(shù)在汽車行業(yè)中所起的作用主要是為汽車維修故障診斷系統(tǒng)提供歷史維護數(shù)據(jù)和相關(guān)檢修數(shù)據(jù)，電子標簽的編碼經(jīng)由讀寫器讀取之后，可以通過RFID信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換功能而將后臺數(shù)據(jù)庫與標簽內(nèi)的信息聯(lián)系起來，從而達到汽車預(yù)維修故障系統(tǒng)與信息系統(tǒng)相連接的目的。根據(jù)系統(tǒng)的運行目的，選擇適合的通信協(xié)議，在讀寫器中根據(jù)相應(yīng)的通信協(xié)議模式執(zhí)行命令，并適當設(shè)計錯誤碼，使命令在執(zhí)行失敗的時候能夠及時返回到控制器中，由于不同的命令碼需要執(zhí)行的要求不一樣，命令碼包含在命令包之中，因此，要合理看待命令的發(fā)出和收取。通過連接主機與讀寫器，可以及時接受控制器發(fā)出的命令，并及時將處理結(jié)果返回到控制器中，加快了信息傳遞的效率，對汽車行業(yè)實際的維修工作有很大幫助。

5結(jié)束語

隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展和計算機水平的提供，新型RFID技術(shù)在汽車領(lǐng)域中的應(yīng)用程度越來越大。在汽車領(lǐng)域，汽車故障一直以來都是制約汽車行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵因素，時間推移和使用次數(shù)的增加導致汽車部件的磨損和故障的發(fā)生，因此，建立有效的汽車故障處理系統(tǒng)具有十分重要的應(yīng)用價值。本文從對RFID的技術(shù)分析入手，指出RFID在汽車故障診斷領(lǐng)域主要的應(yīng)用方法以及相關(guān)的工作詳情，希望能夠通過RFID技術(shù)的使用加強對汽車故障的預(yù)判，提高汽車運行效率。

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