для независимости от уровня внешней освещенности ставится еще один фотоэлемент
что бы не зависеть от уровня освещенности нужно в источник вводить несущую частоту и ловить её на датчике, а не освещенность. это проще.
RFID - не успевает получить нужный наведённый ток - читал, что какая-то конкретная метка
QR - недалёкое будущее, однако потребует много чего (сканеры, камеры и т.п.)
рфид метки есть трёх классов, дешевые (с учетом стоимости считывателей) - 130 кГц, большинство, включая карточки метро и метки на товары в магазине, с ними есть проблемы по надежному считыванию в движении. 13 мГц, дороже, но и надежнее. ну и 900 мГц самый надежный вариант и метки дешевле, чем остальные, но считыватели намного дороже.
штрих и Кю-Ар коды нифига не вариант , тк портят внешний вид локомотивов и вагонов, и при считывании требует определенного освещения.
Схем токовых датчиков очень много и они простые, хотя некоторые дают сильную просадку питания на рельсах до 10-20%.
ИМХО наилучший вариант: комбинация токовых датчиков (длинные блок участки) с холлами (точечные).
холлы в китае от ста рублей за десяток, плюс обвязка, либо готовые платки от 40, но нужно смотреть даташиты
aliexpress.com/wholesale?shipCountry=RU&shipFromCountry=&shipCompanies=&SearchText=hall&exception=&minPrice=&maxPrice=&minQuantity=&maxQuantity=&isFreeShip=y&isFavorite=n&isRtl=n&isOnSale=n&isBigSale=n&similar_style=n&similar_style_id=&CatId=0&g=y&SortType=price_asc&initiative_id=SB_20151123204851&needQuery=n
токовые датчики готовые, там тоже есть, но они на 5А-30А, не факт, что 100-300мА потребляемые локомотивом будут нормально ловить.
навскидку ACS714
http://www.aliexpress.com/wholesale?catId=0&initiative_id=SB_20151123205735&SearchText=ACS714вот одна из кучи схем для цифры вроде бы для аналога тоже должна работать, ну или поменять оптопару придется.
http://www.stacken.kth.se/~haba/slamra/dcc/booster/![](http://www.stacken.kth.se/~haba/slamra/dcc/booster/booster2-sch.png)