RFID技术在汽车维修行业的应用研究

吴丹

（广西交通职业技术学院 530023)

0 前言

随着经济的发展和人民生活水平的提高，汽车逐渐进入到千家万户，在人们的日常出行中发挥着重要的作用。汽车属于损耗性物品，在行驶里程不断增加的情况下，汽车内部各种元器件容易发生故障， 而缩短汽车的使用寿命，影响人们的正常出行。因此，采用合理的方法对汽车故障进行准确诊断并严格按照汽车需求进行保养是必不可少的。

2 RFID技术应用现状

RFID技术指的是射频识别技术，其在汽车领域的应用主要表现为对汽车生命周期数据的管理，将汽车从诞生到废弃所有环节相关的信息储存到物联网的射频识别信息系统中，从而能够及时得到汽车当前的状态以及汽车历史信息，从而可以对汽车故障发生的概率进行预判，并起到很好的辅助维修作用[1]。

2.1 交通管理和汽车领域

信息时代的到来极大的改变了我们的生活方式和出行方式，智能技术的发展对交通也有很大影响。随着计算机技术的深入人心，我国交通运输部逐渐将重点放到智能交通上，鼓励智能交通有关的实验并推进科研成果的应用化和市场化。目前在交通管理中RFID技术主要体现在道路运输管理系统和不停车收费系统中。其中RFID可以对港口电子政务以及道路运政管理进行辅助调控，根据交通部门下达的相关政策文件，大批道路运输证IC卡得到广泛的应用。同时，因为相关部门的支持，在学术领域中对RFID技术的研究也越来越深化，各种新型交通技术不断退出和应用，使得我国交通管理工作的效率大大提高。此外，根据RFID技术建造的不停车收费车道已经覆盖到全国各个省份，极大地减少了收费工作需要投入的人力物理，有利于该系统长期稳定的发展[2]。

2.2 产品追踪领域

RFID可以很好的应用在产品追踪领域，在食品行业中，在农产品包装袋上佩戴RFID电子标签，可以全面保存食品的生产单位、生产日期、保质期、品名、产地等信息，保障食品在市场流通的过程中能够及时得到需要的信息，保护消费者的合法权益[3]。

3 汽车故障诊断系统关键技术研究

3.1 模块组成

汽车故障诊断系统主要包括故障预测、健康评估、环境监控、决策支持、信号处理、信号传感以及人机交互等模块。在这7个模块中，数据库起到连接的核心作用，能够完成不同模块之间的信息交流和数据传达工作。汽车故障诊断系统中的信息传感模块主要用于对外界的信号进行分析和处理，在收到外界信号之后，可以将信号转换成电信号并进入到故障系统中，然后转换成数字信号得到相关的信息[4]。信息处理模块主要对传感器中的信息进行基本处理，包括数据信号的放大以及适当的数据增减等。环境监控模块可以把汽车内部的数据与传感器得到的数据进行分析对比，从而得到某元件周边的客观环境。健康评估模块主要对历史数据模型和信号处理板块中的部件状态进行分析，并对元件工作状态做出监控。故障预测模块是对健康评估以及监控模块的工作状况进行全面的分析，判断某个部位发生故障的概率，将数据进而传递到决策支持系统中。人机交互模块主要起到一个信息交流平台的作用，人机交互模块可以使相关人员及时对维修故障诊断系统发布命令获得得到处理结果[5]。

信号传感的作用是接收外部的信号并将其转化为电信号后导进系统，通过数字信号转化能为系统能识别的数据信息元；环境监控的作用是通过传感器获得与当时所处的相关环境监控数据；信息处理是对信号传感模块中得到的数据进行简单操作；健康评估是针对历史数据对当前状况进行判断；故障预测是通过以上的环境监控、健康评估进行综合的分析最后做出故障预测；决策支持是专门指出具体的建议的模块；最后，人机交互是在预测的基础上进行相关的人为操作。

3.2 基于 RFID 的汽车预维修故障诊断系统设计

3.2.1 整体架构设计

笔者根据当前汽车维修的实际情况，基于RFID进行汽车预维修故障诊断系统的构建。本次系统构建的总体构架包含登陆管理、数据库诊断系统、其他以及检测应用5大部分。

3.2.2 附件功能设计

笔者在系统中设计了3个较为常用的附件功能，包括记事本打印以及计算器。记事本和计算器可以通过windows系统中的模块语句完成，而打印功能则可以与数据库进行连接后设置好字体和页面。

3.2.3 数据库建立

笔者考虑到系统操作的全面性以及各项综合因素，经过调查、分析后决定使用SQL Server 2005数据库管理系统。SQL Server 2005数据库系统在运行时具有性能高、可伸缩性强、实用性强等特点。基于RFID的汽车预维修故障诊断系统主要是用于企业汽车维修，因此，本系统涉及的数据包括车辆信息数据和维修数据两部分。

车辆故障信息数据库包括汽车基本数据、汽车状态数据和汽车故障数据3部分组成。

（1）汽车基本数据

汽车基本数据是指汽车本身所具有的一些基本信息，还不需要用仪器进行检测的数据。包括：底盘号、车牌号、车主信息、发动机号，保险等等。

（2）汽车状态数据

汽车状态数据是指用仪器检测出来的反映汽车实时状态的汽车数据。由于汽车的状态涉及的参数多、获取难度大，且相当一部分数据对汽车的预维修的实际意义不大。因此，本文只选取了部分发动机参数作为研究对象，包括：汽油机转速、压力温度、节气门位置、发动机转速等。

(3）汽车故障数据

汽车的组成较为精细，是由成千上万的零部件、电器元件于一体的集成物。但通常将将汽车划分为5大部分包括：发动机、底盘、电气设备以及车身。其中，常见事故出现在动机和底盘，车身部分的故障发生率较小，即使损坏也不涉及复杂维修。笔者从故障原因、故障现象、故障次数的数据参数作为汽车故障分析。

3.2.4 系统测试

通常，一个完整的系统构建完成后都需要进行相应的系统检测，以便检验该系统是否出现漏洞等问题，基于以上RFID汽车预维修故障诊断系统构建，笔者进行以下系统测试(详细测试步骤略)：(1)在查询中输入“故障次数>50次”、“故障次数<100”；(2)将查询中的逻辑关系设置为“或者”；(3)查询结果。

4 RFID信息系统的开发结合设计

利用RFID信息系统可以将汽车维修故障诊断数据与标签中的数据联系起来，对汽车历史故障数据进行分析能够得到当前汽车运行状态和故障容易发生的位置，另外，该系统可以将相关的汽车维修数据及时存入电子标签中，为汽车的运行提供数据参考。RFID信息系统在汽车故障诊断分析中的工作流程如下所示。

首先，将相关维修企业的出口和入口位置处设置RFID读取器，因此，RFID可以在汽车进入到维修企业时得到RFID的信息内容和相关数据，维修人员根据读取的信息可以更好的完成汽车维修工作。当维修完成之后，工作人员将此次维修的相关数据存储到RFID车辆电子标签中，作为之后汽车修理的参考。

4.1 RFID选型

RFID设备主要包括低频、高频、微波以及超高频等几类。其中低频设备受到频率波段范围的限制，读取距离不能过长，不能够同时读取多个标签的信息且能够读取的信息量不高，但是低频系统所需要的投入较少，行业发展也相对成熟，且标签在实际使用过程中受到的外界影响较少，工作状态比较稳定。高频设备在频率较高的波段使用，利用电感耦合完成数据传播和能量供给。日常生活中常见的非接触式智能卡就是高频RFID设备的主要应用形式，相对于低频设备来说，高频RFID器械传输速度非常快，能够完成多个标签卡的同时读取。且高频涉笔读取价格较低，安全性能较高，因此在实际生活中有十分广泛的应用领域。

4.2 信息系统构架设计

RFID技术在汽车行业中所起的作用主要是为汽车维修故障诊断系统提供历史维护数据和相关检修数据，电子标签的编码经由读写器读取之后，可以通过RFID信息系统的数据转换功能而将后台数据库与标签内的信息联系起来，从而达到汽车预维修故障系统与信息系统相连接的目的。根据系统的运行目的，选择适合的通信协议，在读写器中根据相应的通信协议模式执行命令，并适当设计错误码，使命令在执行失败的时候能够及时返回到控制器中，由于不同的命令码需要执行的要求不一样，命令码包含在命令包之中，因此，要合理看待命令的发出和收取。通过连接主机与读写器，可以及时接受控制器发出的命令，并及时将处理结果返回到控制器中，加快了信息传递的效率，对汽车行业实际的维修工作有很大帮助。

5 结束语

随着信息技术的飞速发展和计算机水平的提供，新型RFID技术在汽车领域中的应用程度越来越大。在汽车领域，汽车故障一直以来都是制约汽车行业发展的关键因素，时间推移和使用次数的增加导致汽车部件的磨损和故障的发生，因此，建立有效的汽车故障处理系统具有十分重要的应用价值。本文从对RFID的技术分析入手，指出RFID在汽车故障诊断领域主要的应用方法以及相关的工作详情，希望能够通过RFID技术的使用加强对汽车故障的预判，提高汽车运行效率。