ETC中数据交换系统的应用研究

论文摘要

我国的高速公路正处在一个飞速发展的时期,以射频识别（RFID）技术为核心的电子不停车收费系统（ETC）能够有效提高高速公路收费的工作效率。本文主要研究射频识别技术,设计开发用于ETC的射频识别系统。在对高速公路不停车收费系统做了深入的分析和研究后,架构一个基于XML的高速公路不停车收费数据交换系统,并讨论该系统的设计和实现。为此,本文主要开展了以下几方面的研究工作:首先,分析了XML技术的产生背景,讨论了XML的发展状况,XML技术的特点以及关键技术。并对几种短程无线通信技术的解决方案进行了分析比较,为架构ETC数据交换系统奠定了理论基础。其次,在详细地分析比较各种电子标签及天线的特点后,选择了被动式读写型双片式的电子标签和垂直极化的平板天线,为搭建ETC不停车收费系统的数据交换平台做好了硬件上的准备。并对ETC数据交换的模型进行了设计。接着,根据天线交易的流程利用Delphi以及Visual C++编程语言编写了系统的程序代码,并对系统进行了整体测试。最后,对整个研究过程进行了总结,并结合已完成的内容展望下阶段任务。本文将基于XML包的数据交换技术以及基于结合了DES和RSA两种算法优点的一种新的加密技术应用于射频识别技术的研究中,所实现的高效,安全,稳定的ETC数据交换模式,在理论和实践上都有重要的研究意义。

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摘要

ABSTRACT

1 绪论

1.1 课题背景及意义

1.2 国内外发展现状

1.2.1 ETC 在国际上的发展历史及现状

1.2.2 ETC 在国内的发展历史及现状

1.2.3 RFID 的发展历史及现状

1.3 主要研究内容及重点

1.4 论文结构

2 相关技术与方法

2.1 XML 技术

2.1.1 XML 简介

2.1.2 XML 的特点

2.1.3 XML 的文档格式

2.1.4 XML 的语法

2.1.5 XML 的名称空间

2.1.6 XML 关键技术简介

2.1.7 JAVA 解析XML 数据包的具体方法

2.2 短程无线通信技术的各种解决方案及比较

2.2.1 蓝牙

2.2.2 IrDA

2.2.3 HomeRF

2.2.4 IEEE802.11

2.2.5 短程无线通信方案比较

2.3 本章小结

3 ETC 数据交换的硬件选择与模型设计

3.1 ETC 系统结构组成

3.1.1 ETC 系统各部分功能

3.1.2 电子标签的选择

3.1.3 天线的选择

3.1.4 电子标签使用过程

3.2 ETC 数据交换的模型设计

3.2.1 通讯系统模型

3.2.2 信号编码

3.2.3 一种新的加密算法设计

3.2.4 CRC 校验的选择

3.2.5 信号的调制

3.3 本章小结

4 软件设计与系统测试

4.1 ETC 应用基本流程

4.2 数据交换模块

4.2.1 天线交易流程

4.2.2 初始化配置

4.2.3 基于XML 包的数据交换

4.3 RSU 与OBU 交互认证

4.4 系统测试

4.4.1 系统正常工作界面信息显示

4.4.2 正常工作状态下车道功能流程

4.4.3 进入人工处理状态

4.4.4 进入系统维护状态

4.5 本章小结

5 总结与展望

致谢

参考文献

附录

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