Study on the efficiency of UHF RFID technology for passengers' recognition in entelligent public transportation systems

Abstract

The automatic recognition of passengers in public transport systems has been a crucial point in mobility systems towards enhancements in passengers’ flow and overall system efficiency. It allows the recognition of passengers’ origins and destinations, so that the specific demands for specific periods of the day can be assessed for an effective system planning. However, this automatic control has to be efficient and smooth so that it does not incur in additional overhead to the entire system. This work presents a study on a passenger recognition system for public transport through the use of UHF RFID technology using EPC Gen2 standard. Preliminary tests were performed with two different forms of voluntary order to evaluate different types of tags. These tests first evaluated the height and angle of the antennas using 1, 2, 3 and 4 antennas in the tag recognition. From the results of these first tests, a set up was defined and then applied to a second evaluation now with 10 volunteers, which evaluated repeatability and effectiveness of the system for recognition. Moreover, additional laboratory-based tests were performed to access the effectiveness of the proposed recognition system. The acquired results provide a basis for evaluation the suitability and applicability of the proposed system.

A locomoção coletiva de indivíduos no ambiente urbano é chamada de transporte público e pode ser representada de diversas formas. Em países em desenvolvimento, incluindo o Brasil, o transporte público é formado basicamente por um sistema rodoviário composto por ônibus de vários modelos e tamanhos, os quais dividem as vias públicas com carros, motos e outros, gerando um colapso viário, pois a maioria das cidades não foram preparadas para tal diversidade e volume de veículos. Uma forma de diminuir a quantidade de veículos nas ruas é melhorando os serviços públicos de tal forma que outros meios de locomoção sejam deixados de lado em prol de transportes públicos eficientes. O conceito de cidades inteligentes, muito debatido nos dias atuais, foca na tecnologia como a aliada no combate aos problemas existentes em diversas áreas, incluindo a locomoção dos indivíduos (HILDÉN, 2016). Atualmente pesquisas apontam que o transporte público já enfrenta diversos problemas e insatisfações, os quais só tenderiam a aumentar se mais usuários passassem a usufruir do serviço disponibilizado. Por isso é necessário investir em tecnologias que auxiliem na melhoria do transporte público. Ter uma frota de ônibus que opera em horários determinados, sem atrasos, com veículos adequados para o volume de passageiros que venham a fazer uso do serviço, é o que a população espera (ALBUQUERQUE, 2014). A proposta deste trabalho visa colaborar com este anseio da população apresentando uma solução para um problema vinculado às possibilidades futuras de soluções macros, o reconhecimento de passageiros. Quando aplicado com um sistema de geo-posicionamento, ele permite o reconhecimento das origens e destinos dos passageiros, de modo que as demandas e períodos específicos do dia possam ser avaliadas para um planejamento eficaz do sistema. Este trabalho apresenta um estudo sobre um sistema de reconhecimento de passageiros para o transporte público através do uso da tecnologia RFID UHF. Ele parte da proposta dos usuários continuarem utilizando seus cartões de validação, mas estes teriam uma etiqueta RFID UHF de forma que o passageiro não precise expor o cartão a algum equipamento e sim só portem ele em alguma parte do corpo, seja no bolso, carteira, mochila e etc. Conforme destacado por (MALISON, 2008), o corpo humano é composto principalmente de água, o que afeta diretamente a leitura de etiquetas RFID, por isso neste trabalho é apresentado o estudo de uma etiqueta protótipo que se adeque melhor nesta aplicação. Utilizando um sistema leitor (antenas e módulo) de mercado, são avaliadas etiquetas comerciais e o protótipo desenvolvido para certificação de performance e eficiência do sistema proposto. Testes preliminares com dois usuários de diferentes biotipos auxiliam na definição da melhor estrutura de leitura e na avaliação das diferentes etiquetas. Em seguida, com a estrutura de leitura definida e com a etiqueta de melhor performance selecionada, testes coletivos com um grupo de 10 usuários são realizados para avaliação da repetibilidade e da eficácia do sistema de reconhecimento. Ensaios finais em laboratório especializado, são realizados para avaliar as características da etiqueta desenvolvida para a aplicação. Os resultados adquiridos fornecem uma base para avaliação da adequação e aplicabilidade do sistema idealizado e também dão abertura para futuros trabalhos de aperfeiçoamento da técnica utilizada.