近日，不少車(chē)友表示在申辦ETC時(shí)，同時(shí)也收到了當(dāng)?shù)叵嚓P(guān)部門(mén)微信公眾號(hào)的一些關(guān)于推廣有關(guān)RFID的文章，例如“佛山市公安局”的這篇推文，就明確廣東車(chē)主將告別紙質(zhì)保單、交強(qiáng)險(xiǎn)標(biāo)志，改為直接用電子保單。據(jù)了解，汽車(chē)電子識(shí)別系統(tǒng)就是運(yùn)用了RFID技術(shù)。本文將帶您了解一下什么是RFID和ETC，以及他們之間的區(qū)別和聯(lián)系。
電子不停車(chē)收費(fèi)系統(tǒng)
ETC(Electronic Toll CollecTIon，電子不停車(chē)收費(fèi)系統(tǒng))是目前世界各國(guó)均在大力推崇的先進(jìn)的收費(fèi)方式。車(chē)主只需在車(chē)窗上安裝電子標(biāo)簽，車(chē)輛在經(jīng)過(guò)收費(fèi)站時(shí)，通過(guò)收費(fèi)站點(diǎn)設(shè)置的讀寫(xiě)器對(duì)經(jīng)過(guò)車(chē)輛的電子標(biāo)簽進(jìn)行讀寫(xiě)識(shí)別，并自動(dòng)從預(yù)先綁定的射頻卡或銀行帳戶(hù)上扣除相應(yīng)費(fèi)用，無(wú)需車(chē)主停車(chē)和人工繳費(fèi)即可快速通過(guò)收費(fèi)站點(diǎn)，真正實(shí)現(xiàn)一路暢通。
ETC系統(tǒng)主要由車(chē)輛自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)、中心管理系統(tǒng)和其他輔助設(shè)施組成。其中，車(chē)輛自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)由OBU(On board unit，車(chē)載單元)、RSU(Road side unit，路邊單元)、環(huán)路感應(yīng)器等組成。OBU(即電子標(biāo)簽)儲(chǔ)存了車(chē)輛的相關(guān)信息，一般安裝在車(chē)輛的前擋風(fēng)玻璃上。
RSU(即讀寫(xiě)器)安裝在收費(fèi)站旁邊。環(huán)路感應(yīng)器安裝在車(chē)道地面下。中心管理系統(tǒng)存儲(chǔ)了大量已注冊(cè)車(chē)輛和車(chē)主的信息。當(dāng)車(chē)輛通過(guò)收費(fèi)站口時(shí)，環(huán)路感應(yīng)器感知車(chē)輛，RSU發(fā)出詢(xún)問(wèn)信號(hào)，OBU做出響應(yīng)，并進(jìn)行雙向通信和數(shù)據(jù)交換，中心管理系統(tǒng)獲取車(chē)輛識(shí)別信息后進(jìn)行比較判斷，根據(jù)不同情況來(lái)控制管理系統(tǒng)產(chǎn)生不同的操作，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)行駛車(chē)輛的自動(dòng)管理。
ETC系統(tǒng)以專(zhuān)用DSRC(專(zhuān)用短程通信)方式通過(guò)遠(yuǎn)距離(10m～30m)、完善的加密通信機(jī)制(支持3DES、RSA算法)、非接觸方式(工作頻段支持915MHz、2.45GHz和5.8GHz)來(lái)交換ETC信息，實(shí)現(xiàn)車(chē)輛在快速移動(dòng)狀態(tài)下的自動(dòng)識(shí)別，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)的自動(dòng)化管理。
與以往的人工收費(fèi)系統(tǒng)相比較，現(xiàn)行的ETC系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn)：
第一，交通更流暢。駕駛者可以不用停車(chē)并直接通過(guò)ETC系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)繳費(fèi)，有效地提高了收費(fèi)站的車(chē)輛通行能力，避免了收費(fèi)站造成的交通堵塞，提高了公路利用率。
第二，繳費(fèi)方便透明。駕駛者通過(guò)ETC系統(tǒng)繳費(fèi)意味著單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)的車(chē)輛數(shù)量會(huì)更多，從而加快了繳費(fèi)速度，提高了繳費(fèi)效率。
第三，節(jié)能環(huán)保。ETC系統(tǒng)減少了車(chē)輛在收費(fèi)站人工繳費(fèi)的等待時(shí)間，降低了油耗，減少了汽車(chē)怠速時(shí)的尾氣排放，從而達(dá)到了節(jié)約能源，保護(hù)環(huán)境的效果。
ETC系統(tǒng)的成熟應(yīng)用，為今后的智能交通打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，近期這項(xiàng)技術(shù)也被應(yīng)用于城市中心區(qū)域的高峰期擁堵收費(fèi)。
RFID電子識(shí)別系統(tǒng)
前言中，提到的電子保單指的是保險(xiǎn)公司向車(chē)險(xiǎn)消費(fèi)者簽發(fā)的以數(shù)據(jù)電文形式存在的證明車(chē)險(xiǎn)合同關(guān)系的電子文件，意味著在廣東省境內(nèi)無(wú)需再粘貼標(biāo)志，但出省時(shí)，同樣需要提前到相關(guān)保險(xiǎn)公司打印紙質(zhì)保險(xiǎn)和交強(qiáng)險(xiǎn)標(biāo)志。各類(lèi)證件的全面電子化已是大勢(shì)所趨。
在2019年7月17日公安部召開(kāi)的新聞發(fā)布會(huì)上，公安部就明確將機(jī)動(dòng)車(chē)檢驗(yàn)標(biāo)志電子化正式列入公安部的工作計(jì)劃中。目前不按規(guī)定粘貼車(chē)輛檢驗(yàn)標(biāo)志，會(huì)受到《道路交通安全法》的處罰，而若要實(shí)現(xiàn)機(jī)動(dòng)車(chē)檢驗(yàn)標(biāo)志電子化的普及，那么《道路交通安全法》將要進(jìn)行修訂。修訂的目的很明顯，紙質(zhì)標(biāo)志成為歷史，汽車(chē)電子識(shí)別的年代將要到來(lái)；這個(gè)汽車(chē)電子識(shí)別系統(tǒng)就是RFID。
RFID的普及符合汽車(chē)智能化、網(wǎng)聯(lián)化的趨勢(shì)，RFID本就是基于物聯(lián)網(wǎng)對(duì)智慧交通的延伸；道理類(lèi)似于如今的人臉識(shí)別，人們不用掏出身份證，掃描一下人臉就能甄別出個(gè)人的身份信息。
RFID與ETC如何區(qū)別
不少人會(huì)把將ETC與RFID混為一談，雖然最近各地都在大力開(kāi)展提升ETC安裝率的工作，但兩者有著許多本質(zhì)上的區(qū)別。為便于大家理解，以下為大家介紹一下ETC與RFID不同的地方。
1、兩者的標(biāo)準(zhǔn)制定部門(mén)不同
RFID其實(shí)并不是一件特別新生的事物，早在2017年全運(yùn)會(huì)期間，為了保證服務(wù)用車(chē)的快速通行，就已經(jīng)借助安裝RFID，即汽車(chē)電子標(biāo)識(shí)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)服務(wù)用車(chē)的快速通行。RFID是一張含有射頻芯片的無(wú)源電子卡片，可安裝在汽車(chē)擋風(fēng)玻璃上，用于汽車(chē)身份的識(shí)別，相當(dāng)于汽車(chē)的電子身份證。RFID與ETC最大的區(qū)別就在于前者是由公安部牽頭，以車(chē)輛管控為目的的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范；后者是交通部為了實(shí)現(xiàn)高速公路不停車(chē)收費(fèi)為主要目的一種不停車(chē)電子收費(fèi)系統(tǒng)，有著本質(zhì)的區(qū)別。
2、應(yīng)用場(chǎng)景存在較大區(qū)別
ETC對(duì)于大多數(shù)人而言并不陌生，最基本的功能就是高速公路可以實(shí)現(xiàn)不停車(chē)收費(fèi)；隨著互聯(lián)網(wǎng) 企業(yè)的接入，如今ETC也具備了停車(chē)、洗車(chē)、加油等支付功能， 但其最核心的功能依然是高速公路不停車(chē)收費(fèi)。
而RFID汽車(chē)電子識(shí)別系統(tǒng)的應(yīng)用場(chǎng)景相比ETC而言如同手機(jī)相機(jī)與專(zhuān)業(yè)單反在應(yīng)用場(chǎng)景的區(qū)別；RFID汽車(chē)電子識(shí)別系統(tǒng)除了實(shí)現(xiàn)車(chē)輛管控外，還能充當(dāng)城市交通管理、環(huán)保限行、小額支付等應(yīng)用場(chǎng)景，諸如車(chē)險(xiǎn)、交強(qiáng)險(xiǎn)的電子化就是其中最基礎(chǔ)的部分。其實(shí)從上也能看出，RFID其實(shí)也能覆蓋ETC的功能，只是由于制定標(biāo)準(zhǔn)的部門(mén)不同，目前是獨(dú)立的兩套標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)，日后極有可能將會(huì)進(jìn)行整合。
3、在安全等級(jí)、傳輸速率、識(shí)別率有質(zhì)的區(qū)別
所謂能者多勞，功能相對(duì)單一的ETC普遍采用的加密算法為DES算法，DES是IBM公司開(kāi)發(fā)的一套密碼算法，研發(fā)背景是在美國(guó)NSA的資助下開(kāi)發(fā)的政府非機(jī)密的敏感信息安全保密算法；而RFID目前普遍采用自主研發(fā)具備自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的SM7加密算法，安全協(xié)議采用了專(zhuān)用安全機(jī)制來(lái)保護(hù)數(shù)據(jù)交換的安全，能實(shí)現(xiàn)“一次一密”的防復(fù)制機(jī)制和雙向認(rèn)證機(jī)制。就像車(chē)牌需要防套牌、貨幣需要防偽的道理一樣，當(dāng)RFID具備的功能越多、傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息越重要時(shí)，其理所應(yīng)當(dāng)采用安全級(jí)別更高的加密算法。
應(yīng)用案例
如今，絕大多數(shù)的門(mén)禁系統(tǒng)(包括車(chē)庫(kù)門(mén)禁和樓宇門(mén)禁)仍然在使用高頻射頻卡進(jìn)行管理。目前車(chē)庫(kù)門(mén)禁系統(tǒng)和樓宇門(mén)禁系統(tǒng)在使用過(guò)程中存在如下一些問(wèn)題。
高頻射頻卡理論識(shí)別距離范圍僅為2.5cm～10cm(射頻卡與讀卡器之間距離)。受環(huán)境影響，實(shí)際識(shí)別距離比理論識(shí)別距離還要短。
對(duì)于車(chē)庫(kù)門(mén)禁系統(tǒng)來(lái)講，停車(chē)道閘票箱設(shè)置的位置要求駕駛?cè)藛T在駕駛車(chē)輛時(shí)，主駕駛室位置要與停車(chē)道閘票箱位置靠得相當(dāng)近，以便刷卡，從而增加了駕駛?cè)藛T的駕駛難度，特別是停車(chē)道閘票箱設(shè)置在一邊是平地、一邊有坡度的車(chē)庫(kù)入口處。一些駕駛?cè)藛T索性先刷卡，豎起停車(chē)閘桿，然后再到車(chē)庫(kù)發(fā)動(dòng)汽車(chē)，駛離車(chē)庫(kù)。此外，停車(chē)道閘票箱一般設(shè)置在車(chē)庫(kù)入口處，接近于露天環(huán)境，對(duì)雷雨天氣的防水防潮性能較差，從而增加了票箱內(nèi)電氣原件的故障發(fā)生率，造成停車(chē)道閘不能正常起落。
對(duì)于樓宇門(mén)禁系統(tǒng)來(lái)講，射頻卡與讀卡器之間距離也要靠得相當(dāng)近，才能使門(mén)禁打開(kāi)，特別是人員從雷雨天氣的室外進(jìn)入樓宇內(nèi)部時(shí)，延長(zhǎng)了人員等待通過(guò)樓宇門(mén)禁的時(shí)間。
針對(duì)當(dāng)前門(mén)禁系統(tǒng)存在的一些問(wèn)題，借鑒基于RFID技術(shù)的高速公路電子不停車(chē)收費(fèi)系統(tǒng)的成熟應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，將ETC技術(shù)應(yīng)用到當(dāng)前門(mén)禁系統(tǒng)中(利用ETC系統(tǒng)中不停車(chē)功能模塊，取消ETC系統(tǒng)中收費(fèi)功能模塊)，為提高門(mén)禁系統(tǒng)的智能化和高效化水平，提出以下解決方案。
（1）停用車(chē)庫(kù)門(mén)禁系統(tǒng)中目前使用的高頻射頻卡(工作頻段：13.56MHz，識(shí)別距離范圍：2.5cm～10cm)，啟用微波射頻卡(工作頻段：5.8GHz，識(shí)別距離范圍：10m～30m)。微波讀寫(xiě)器的三組天線(xiàn)成“品”字形分別安裝在車(chē)庫(kù)出入口墻頂和墻兩側(cè)，以充分采集車(chē)輛的微波射頻卡的相關(guān)信息。
（2）取消ETC系統(tǒng)中的收費(fèi)功能模塊，增加視頻圖像識(shí)別和語(yǔ)音報(bào)警模塊。當(dāng)車(chē)輛經(jīng)過(guò)預(yù)先埋設(shè)的地感線(xiàn)圈時(shí)，ETC系統(tǒng)中的車(chē)輛自動(dòng)識(shí)別(包括無(wú)線(xiàn)射頻識(shí)別和車(chē)牌圖像識(shí)別)系統(tǒng)對(duì)該車(chē)輛進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別。如果該車(chē)輛被識(shí)別為本車(chē)庫(kù)已登記車(chē)輛時(shí)，停車(chē)閘桿自動(dòng)豎起并放行;如果該車(chē)輛被識(shí)別為本車(chē)庫(kù)未登記車(chē)輛時(shí)，中心管理系統(tǒng)及時(shí)報(bào)警并記錄日志，提醒安保人員及時(shí)到場(chǎng)處理。
（3）停用樓宇門(mén)禁系統(tǒng)中使用的高頻射頻卡，啟用ETC系統(tǒng)中的微波射頻卡。微波讀寫(xiě)器設(shè)置在樓宇門(mén)禁入口處，以采集微波射頻卡的相關(guān)信息。利用紅外感應(yīng)觸發(fā)替換ETC系統(tǒng)中的地感線(xiàn)圈觸發(fā)。當(dāng)有人員經(jīng)過(guò)時(shí)，紅外感應(yīng)觸發(fā)微波讀寫(xiě)器，對(duì)攜帶微波射頻卡人員進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別。如果確認(rèn)是本樓宇已登記人員信息，則樓宇門(mén)禁會(huì)提前自動(dòng)開(kāi)啟。
（4）針對(duì)臨時(shí)車(chē)輛和臨時(shí)人員的進(jìn)出，可以通過(guò)管理員發(fā)放臨時(shí)微波射頻卡的方式解決。
結(jié)束語(yǔ)
RFID技術(shù)作為一種新興的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)。特別是微波射頻技術(shù)，因其所具備無(wú)屏障讀取和遠(yuǎn)距離穿透、快速掃描、高儲(chǔ)存量、體積小、安全保密性好等優(yōu)勢(shì)而備受各界矚目，從眾多的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)中脫穎而出，在各領(lǐng)域應(yīng)用非常廣泛，在我國(guó)擁有巨大的發(fā)展?jié)摿?。借鑒高速公路電子不停車(chē)收費(fèi)系統(tǒng)的成熟應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，用微波射頻技術(shù)替代當(dāng)前門(mén)禁系統(tǒng)中廣泛使用的高頻射頻技術(shù)，同時(shí)將ETC技術(shù)應(yīng)用到上述門(mén)禁系統(tǒng)中，以提高門(mén)禁系統(tǒng)的智能化和高效化水平。
ETC技術(shù)在門(mén)禁系統(tǒng)中具有廣闊的應(yīng)用前景，比如在智能化停車(chē)場(chǎng)管理方面正逐步得到推廣應(yīng)用。但是，對(duì)于樓宇內(nèi)部距離非常接近的多個(gè)門(mén)禁，由于紅外感應(yīng)范圍的重疊，會(huì)同時(shí)觸發(fā)多個(gè)微波讀寫(xiě)器，導(dǎo)致對(duì)這些門(mén)禁均有權(quán)限的工作人員可以同時(shí)打開(kāi)多個(gè)門(mén)禁的問(wèn)題，需要進(jìn)一步研究并加以解決。
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