1. 前言
rfid定位技术有着诸多的优点，急于rfid定位技术的城市车辆定位导航系统是一个可自主独立实现定位与导航、定位精度高、无定位盲区、空间定位感强等的系统，但是由于目前城市道路路面特殊状况以及rfid定位技术本身的物理特性等原因，不可能直接实现大规模铺设应用。但是由于此系统具备的明显优势，相信在不久的将来，当城市的道路建设标较规范，路面比较统一，同时加上标签物理性能的不断提高，此系统即可进行大规模的铺设和应用。从而完全实现独立定位和导航，而直接摆脱GPS 定位系统，彻底服务于人们的日常生活和智能交通。
2. 现有的城市交通车辆定位与导航系统
2.1 GPS 车辆定位与导航系统
GPS（Global Positioning System，全球定位系统）是目前发展已经较为成熟的一项定位和导航技术，并且已经得到了较为广泛的实际应用。它是利用美国的24颗（其中3颗备用）空间卫星来达到全球范围的覆盖，从而实现全球、全天候、全方位的定位与导航功能。GPS系统主要包括地面控制部分，空间卫星部分和地面用户装置（GPS接收机终端）三个组成部分。目前在城市车辆定位和导航中也已经得到了较为广泛和成功的应用，其定位精度一般为20m～300m。
2.2 A-GPS 定位与导航系统
A-GPS（Assisted GPS，网络辅助GPS），它是对GPS 系统的一种改进，在GPS 的基础上增加了通信基站，从而利用基站的确切位置和接收到的GPS 卫星相关信息实现更加精确的定位和导航，其精度可以达到10m 左右。
2.3 北斗定位系统
北斗定位系统是我国自主研发的区域性卫星定位系统，它是专门针对我国国内定位与导航而建立的系统，它由两颗地球静止轨道卫星，一颗备用卫星、中心控制系统、标较系统和用户终端机等部分组成。但是由于系统的特殊工作原理，决定了系统定位的精度上不及GPS，同时对于地面网络的依赖程度也非常大，所以不太适合目前城市特殊区域的精确定位和导航应用，只能实现大范围内的粗略定位与简单导航。
此外还有诸如小区定位，E-TOD（Enhanced Observed Time Difference，增强型时钟差）等定位技术，但是由于它们都主要应用在手机移动终端的定位，所以这里不再赘述。通过以上各类现行交通车辆定位与导航系统的简单介绍和分析，虽然它们都有着各自的优势，但是针对城市交通定位功能来说它们却都有着以下几个共同的缺陷：
1. 全部都属于开放式定位系统，即一旦网络或者卫星信号发生问题，定位功能则无法实现；
2. 在城市某些特定地区，如楼宇分布较为密集的地区，地下停车场等场所和区域，上述系统则不能实现很好的定位，也就是存在定位的“死角”区域；
3. 空间立体定位的精度太低，虽然GPS 和A-GPS 可以实现10m 以内的定位精度，但是对于空间上而言，这么大的误差范围根本区分不出同一地点上下两层车道的位置差异；
4. GPS 卫星体系全部都隶属于美国，一旦发生特殊事件（如美国因为战争需要，既有可能限制民用GPS 的精度，覆盖范围等），这样就可能严重影响到我国城市民用系统的定位；即使我们国家的北斗系统，也完全依赖于通信网络，同样不是非常可靠。
由此可以看出，目前的大多数定位系统虽然能够满足城市交通车辆定位的基本需求，但是在很多特殊的区域（如楼宇密集区，大型地下停车场，同一立交桥的上下层之间的定位等）方面不能够很好地得到满足和实现。正因为此，本文提出了一种基于RFID 技术的城市交通定位和导航系统。
3. RFID 城市车辆定位与导航系统
3.1 RFID 技术简介
RFID（Radio Frequency Identification，无线射频识别）技术是一种利用无线射频实现非接触式自动识别目标对象的技术，它主要包含有识读器（Reader）和电子标签（E-tag）两个部分，此外还有用于数据发送和接收的天线部分（Antenna）。RFID 系统的工作原理如下图所示：
当电子标签进入识读器的读取范围时，电子标签便收到来自识读器天线发射的射频信号的感应或辐射，从而激活标签开始工作和通信，将自身的编码信息同样以射频信号的方式传递给识读器，识读器即可将接收到的信号进行相应的解码处理或者传递给后台的计算机系统来做进一步深入的处理，从而实现了贴标签目标对象的自动识别。由此可以看出，电子标签的非接触式识别、数据存储量大、同时标签的内容也可读可写等特点，决定了射频识别技术可以提供一种快速、灵活和可靠的电子方式来检测和跟踪各类目标对象[1]。因此，近年来RFID 技术已经在物流、运输、工业生产和智能交通领域得到了极为广泛的应用。在交通领域主要的应用有电子停车场的出入管理、自动交费管理、高速公路电子不停车收费系统、公交车辆的监控管理等。但是在车辆定位和导航方面的应用还是显得非常不足，因此作者经过大量的调研和实际分析，提出了此RFID 城市交通定位和导航系统的设想。
3.2 系统的总体设计思想
RFID 城市车辆定位与导航系统的实际模拟效果图如下所示：
在城市的道路上利用特殊的粘贴工艺技术（或地表浅层埋设方式）将RFID 电子标签按照一定的间隔布置在公路的路面上，每一个标签唯一的标注了此道路的位置；在车载端，车辆的底盘上安装有特殊的RFID 识读器，每当汽车经过一个道路标签，识读器便会读取路面上的道路标签，并将读取到的编码信息传递给车内安装的GIS（Global Information System，地理信息系统）模块，GIS 模块利用得到的编码信息，通过其车载信息数据库找出对应的电子地图上的位置点，再通过显示终端即可实现了定位功能。而如果要实现车辆控制中心对于车辆的集中控制，则要将此位置编码信息再通过车载通信模块传递到控制中心，从而实现对车辆行踪的监控。导航功能的实现，则直接可以在车载端完成，而不需要借助其他的网络，因为在车载GIS 上直接输入目的地之后，即可在电子地图上确定目的地的位置点，从而根据现在所处的位置点和目标位置确定一条（或多条）导航路线，不需要借助外界网络或卫星信号的作用，完全实现自主导航。
3.3 系统流程图及各功能实现过程说明
RFID 城市定位与导航系统的结构流程图如下所示：