电子车证的今天和明天

摘要：从我的理解，电子车证可能包含比如说行驶证、驾驶证、登记证书等车证，今天我讲的是汽车电子标识，其从严格意义上来讲，还不算电子车证。

　　从我的理解，电子车证可能包含比如说行驶证、驾驶证、登记证书等车证，今天我讲的是汽车电子标识，其从严格意义上来讲，还不算电子车证，不算是证件。我们正在做汽车电子标识的标准，深圳下一步可能会开始实施这个项目，会贴一些我们的电子标识。

　　第一，讲一下我们为什么要实施电子标识，主要是我们的智能交通面临了一些问题。第二，介绍一下电子标识的识别技术。第三，国内外的一些应用情况，第四，电子标识的国家标准和产品研制的一些进展情况。第五，简单介绍一下电子标识可能发展的方向。

　　大家知道，智能交通的应用有很多，比如说像现在一些相关的技术，图像识别、地感线圈的传感器、当然还包括我们的GPS、车载终端、ETC、MTC一系列的技术， RFID也有一些应用，但是目前用得不是很多。在这些领域里面，比如限行、交通信号控制、公交优先、黄标车等管理里面都有一些应用。我自己理解，最主要的大部分智能交通还是基于视频和号牌识别技术。视频和号牌识别等技术存在一些问题，比如ETC它的通行效率还不够。我说的是现在目前的ETC，今后可能也许它会更快。目前我们了解的ETC，基本上我们的车是没法自由通过的，到了轧机那里还是要停一下，这样停车的次数也比较多，特别是节假日，很多时候都是因为收费堵车。

　　第二是视频和线圈采集的交通流，质量不是很高，量也不是很准。如果要使用视频或者线圈采集的数据做一些分析和决策，估计还是有一些难度。打一个比方说，像我们的地感线圈采集的交通流量，它没有车辆类型的信息，只有一个简单的通过信息，就是有没有车通过。当然大家开车的都应该知道，在红绿灯十字路口里面，那个路其实是很严重的，实际上大部分的地感线圈可能工作的状态都不是很好，有一些是坏掉的，时间长了都会坏，因为太阳一暴晒以后，导致线圈断掉了。今后要使用这些信息来做交通的实施诱导，这个难度就非常大，因为它的信息不准。

　　还有一个就是交通执法管理也比较难，特别是像我们的视频识别技术，受天气的影响，比如说像北京的雾霾，雾霾使你的号牌不清晰，甚至拍不到号牌。如果在什么下雨天、雾天等等，这是自然天气。还有一些情况是人为地遮挡号牌，我把号牌遮住了。或者说我不是遮挡号牌，我挂一副假号牌，我哪怕是用一个彩色打印机打出来的一副假号牌，你从图像识别很难辨别这个号牌是真的还是假的。还有一个是机动车限行，现在很多城市因为拥堵了，开始实行机动车限行，甚至参考一些国外城市的拥堵收费，拥堵收费也没有比较好的技术手段来解决这个问题。包括我们跟北京他们也在探讨拥堵收费，也去了解，他们无论是哪一种技术，比如说像图像识别的技术或者是基于类似ETC的技术，都是存在一些问题。

　　针对这些问题，现在有一种新的技术，就是我们传统意义讲的叫超高频射频识别技术，这种识别技术就应运而生。超高频识别技术它有一些优点，比如具有信息量大、识别速度快、识别距离也远，特别是它可以在不停车的情况下，我可以识读车辆的号牌号码、车辆类型，或者我在电子标识里面、在芯片里面可以存储车辆一些比较关键的信息，像使用性质等信息。这种技术它可以有效地弥补传统交通监控设备无法准确获取车辆身份信息的不足，因为传统的号牌识别、地感线圈，它其实是没办法准确地或者精确地获取车辆的身份信息。

　　号牌识别，我识别出来的号牌很可能是错的，它的识别率哪怕是99%，但是还是有1%的识别是错的，错的对我们后续处理的影响还是很大的。另外一个是RFID还具有成本比较低、免维护的特点，像我们用的ETC，它也是有实时通讯或者身份验证，它也能精确地读取到ETC的信息，但是它是带电池的，成本比较高。另外我使用的电池，有可能电池坏掉或者没电，我要去维护。我们这种无缘超高频技术不需要电池，所以它的维护成本很低。另外像超高频的芯片大家也知道，它是很通用的，它的价格是很低的，甚至有一些物流领域里面，每一件衣服上面都可以贴，来减少它物流的成本。

　　这种超高频RFID也就是我们通常所说的汽车电子标识，汽车电子标识我们也是基于超高频RFID的技术。它的原理其实很简单，跟我们的雷达比较像，你的车辆前挡风玻璃或者在车辆的前方或者有有些地方，可能贴在大灯上面或者前挡风玻璃上面，它通过的时候我读写设备发送无线射频信号，因为芯片是没有电池的，它是通过感应无线电波以后得到一定的能量，然后再把车辆电子标识芯片里面的信息通过反射调制的方式，返回给读写设备，读写设备读到这些信息以后，就可以对它进行解码以后再传送到后台。它的优点就是我读到的信息，只要我读出来的，肯定是对的，不会错，这是它最大的优点，它可以读到车辆的身份信息。

　　它大由几部分组成，一个是它有电子标签，我们通常所说的电子标签或者说是电子标识，还有阅读器、后台应用系统三部分组成的。电子标识与其它的识别技术比较，刚才我大概讲了一下，它有一些它的优点。比如说跟车载终端ETC不停车的收费相比较，ETC不停车收费可能需要有电池，相对来说它的成本要高一些，目前ETC的速度不能太快，它必须有轧机，我通过的速度就不能太快。但是像电子标识，哪怕你180，甚至我们做过实验，240的速度通过去，它都能把车辆的电子标识的信息准确地识读。像视频识别它虽然也是可以的，但是如果速度太快也是没法抓拍到的，这是它的优点。当然它识别的准确率，肯定比其它都要好，它可以全天候地识别。像视频识别，它可能受天气和光线的影响，所以它的识别率可能会比较低。

　　另外一个是多目标识别，像有一些导航的车载终端的技术，它就没法实现了。总的来说，RFID识别技术优点相对于其它的ETC不停车收费、视频识别、导航、车载终端，还是有它的很多优点。所以说，各个地方未来在实施也用了一些RFID识别技术来做。比如说，我们跟ETC的通讯比较的时候，它的识读时间有点偏长了，所以它不太适合我们自由流的情况下的拥堵收费，它一般要设置轧机，还要有减速的。刚才说了，跟卫星定位比较，卫星、GPC或者北斗，它确实是有很大的优势，但是它的成本比较高。第二维护成本也比较高，第三就是我要有通讯的费用，所以它最大的问题就是成本高。而且目前来讲，你没法要求所有老百姓的车上都装一个导航的卫星定位系统。

　　刚才讲了RFID技术包括我们的汽车电子标识技术有这么优点，实际上在国内有一些城市也开始使用这个技术。比如说，我们国内像重庆，重庆有180万辆车已经装了，他用的也是超高频RFID技术，但是他用的是国际的18000-6C的标准。还有一个城市就是南京，南京用来做机动车环保电子卡，在2012年开始实施，已经装了72多万辆车，可能现在目前不只，70多万辆车这是南京的情况。国内其它的一些城市，比如说深圳，深圳在2012年大运会的时候也在使用，主要是用于大运会场馆的进出。还有现在目前有一些其它城市，像兰州和厦门也在使用RFID技术来进行智能交通的一些应用。

　　国外也有一些国家也在用这个技术，比如说新加坡，但是新加坡是用来做拥堵收费，它用的是有缘的RFID技术。还有巴西，当然我们了解了还有一些其它的像东南亚国家，比如泰国，还有台湾也装了一些RFID，他们都是用来高速公路收费的，主要是应用在这些领域里面。具体RFID的领域，我整理了一下，包括我们国内也好、国外也好，大概有这么几个应用领域：

　　第一个应用领域，服务公众出行。第一是用在停车管理，像一些比如说大型的场馆、超市、单位，来做停车管理。取代我们传统的发卡计时和视频识别的方式，来提高通行效率。第二是还有门禁管理，实现不停车的核查，减少手续。

　　第二个应用领域，智能化交通管理。我们可以通过RFID技术，实现交通流的精确采集。还有像OD调查，特别是它可以不仅仅是简单的流量，它还可以分车辆类型或者其它车辆的性质来进行分类统计。因为它比较精确，它可以用一些交通信号控制和公交车优先控制，比如说有一辆公交车过来以后，我可以识别到这是公交车，我进行信号灯控制以后，让它优先通行。还可以实现一些公众出行的诱导和城市交通规划，这是我们OD的调查。第二智能化交通管理应用领域主要是便捷的通行路径收费，今后RFID像重庆，他们的RFID主要是用于路桥收费。

　　第三个应用领域，主要是区域限行管控。比如说我们的黄标车禁行区域管理，中心城区和主干公路上面，限制一些不符合环保的车辆的通行。比如说像南京的环保电子标识，它主要就是这个用途。后面就是拥堵收费，当然像目前有一些地方，刚才我们讲的像新加坡一样，它使用RFID的技术来做拥堵收费。

　　最后一个应用领域，交通执法。在我们的交通执法领域里面，也会使用RFID技术，比如说我们用于识别假牌、套牌，我们的年检是不是依期年检、车辆是不是报废上路行驶等等应用。包括还有一个限时通行管理，像有一些路段我在什么时候能开进去。比如说像通行证的管理，无锡做RFID一个主要的应用方式就是货车通行管理，通过RFID的技术来实现我的货车什么时候可以进城，或者进入市区，哪些道路是可以行驶的。大概有这么几个应用领域，当然还有一个是我们公安机关自己用的，主要是用于交通肇事逃逸和案件侦破的一些使用。

　　刚才讲了一些我们RFID应用的领域和国内外应用的情况。我们讲了这么多，实际上在国外和国内的一些使用，虽然都有一些用，但是它们其实有一个最大的问题。因为车是有流动性的，包括像重庆、南京、厦门，他们实施的时候没有形成一个标准，没有形成一个标准就会有一些问题。比如说，重庆的车跑到南京去了，南京就没法识别重庆的电子标识。南京的车跑到重庆去，重庆也没法识别，所以像车的流动性是很大的。为了解决这个问题，肯定要在整个国家的层面要制定一个标准，能保障我贴在车上的电子标识在全国任何一个地方都能识读到。

　　因为这个原因，所以公安部、工信部他们也觉得，因为很多地方在实施，但是如果没有一个标准，今后可能会导致重复建设或者浪费，你原来建设的项目，可能你以后有了一个统一标准，它不符合标准就可能废掉了，就会导致重复建设，几个部委觉得有必要制定一个标准，所以2013年公安部工信部和国家部委成立了一个汽车电子标识电子工作领导小组，来制定汽车电子标识的国家标准。这个国家标准大概2013年开始，2014年11月份由我们所主导，已经制定了一个征求意见稿，并且在国标委的网站公开征求意见。因为这个车也涉及到国家其它的部委，公安部也向国家发改委、交通部、环保部等一些部委定向发文，征求了意见。初步通过征求意见以后，征求他们的反馈意见以后，我们也对这个标准作了一些调整。目前我们的初稿送审稿已经形成了，1月份准备开始送审，大概是这样一个进度的情况。

　　当然我们光有标准也没有用，如果我只有标准没有产品，没有符合标准的产品，这个标准就是一个空洞阁楼。所以我们在制定标准的同时，也是组织了一些企业研制汽车电子标识，包括它的标识本身还有读写设备。我下面简单地介绍一下汽车电子标识产品的有关情况。汽车电子标识我们标准上面做了一个，它大概的过程是这样的，有一个壳子，里面还有一个陶瓷的基板，还有天线，大概是这样的构成，这是外观的图。这是汽车电子标识，这个电子标识我们初步设想的是粘帖在汽车前挡风玻璃上面，通过一些手段让它固定在前挡风玻璃上面，防止脱落掉下来，这是汽车电子标识的构成和特点。

　　其实汽车电子标识最大的问题，我们原来很多企业包括南京、包括重庆，他们原来都是使用18000-6C的，但是我们现在的汽车电子标识为了安全，所以都是采用了国家自主的一个标准，比如说现在汽车电子标识的芯片使用的都是我们自主的29769，芯片也是由中兴、国际、台积电这些大企业代工的。目前读灵敏度达到小于-17dBm，写灵敏度小于-14dBm，这是电子标识的性能。而且电子标识为了支持刚才的多种应用，我们在电子标识标准里面设置了有多个分区，比如说我们有标识序列号区，就相当于是电子标识的一个唯一编号，还有车辆注册信息区，我是车辆注册的信息区。当然也预留一些其它行业应用的信息，比如说交通行业应用、环保、设置通行等信息。目前标准的容量是2048的容量，当然今后随着需要可能也会进一步扩展它的容量。

　　我们的电子标识也增加了很多安全机制，比如说我们的唯一编号可以随机加密返回，使用了国秘的加密算法，实现了双向身份认证，还可以支持分区返回控制和用户区加密等等，构成了安全机制来保证我们电子标识的安全。大概的性能指标我们初步测了一下，读写灵敏度在180码的速度下，有效的识读距离可以大于15米，当然我讲的是按照标准-26dBm，功率是符合我们五委要求情况下的。

　　另外一个是读写设备，读写设备我们为了安全，标准规定了读写设备必须内置安全模块，来确保读写设备的安全可控。安全模块里面也是涉及到很多基于国密的加密算法，也通过安全模块来实现双向身份认证。并且安全模块内置几个PSAM卡，各个行业可以通过PSAM实现自定义的安全机制。整个的识读性能，就是读写设备和标识的识读性能，我们可以达到在240码的情况下24dBm，在五委的功率限制大概跟五委差不多的功率限制范围内，240码的时候可以读到11次，这样已经满足我们的自由流交通情况汽车应用的需求。在多车道的情况下，我们也做了一些测试，比如说26dBm功率输出条件下，三辆车100码速度同时经过的时候，每次每辆车都能读到5次以上，这是它的识读性能。

　　总的来讲，这个性能我们能保证在200码的情况下，能准确地识读标识芯片的标识信息。在120码的情况下，自由流的情况下能读到芯片标识区和车辆注册信息区的信息。针对这些读写设备和电子标识，我们做了大量的测试，包括耐候性能测试、在极冷极热的条件下、在高速行驶的条件下、在自由流多标签的，包括我们一些高档进口车，因为它的前挡风玻璃含有金属成分，它对识读性能会产生一些影响，我们也做了一些测试。这是我们电子标识产品研制的进展情况和基本的一些性能的介绍。

　　最后，我想简单地介绍一下电子标识未来的发展方向。我认为未来我们的电子标识可能更多的是一下几个的发展方向：

　　一个是它成为车辆的电子身份，就相当于我们人的二代证一样的。

　　第二个汽车电子标识更多的是以服务为导向的，比如为民众提供快捷的停车、通行服务。我们有了这个电子标识以后，比如说我在我家的小区，我可以不停，我直接地开进去，不需要像原来我停下来然后去刷卡的方式。包括我今后到停车场或者在其它地方，我都可以直接就开进去了。

　　第三个因为电子标识是属于简单的车辆身份信息，它不会取代车载终端。车载终端车车通讯包括导航，还是原有的车载终端，但是车车通讯需要一个相互信任的身份，今后电子标识可能会跟车载终端进行整合，车载终端读取电子标识的身份信息，来作为一个自己的身份，跟对方的车或者跟路测和基站进行通讯。

　　第四个我们实施电子标识以后，我们在路面上可能会采集到大量的车辆通行信息，今后可能会跟我们的互联网、大数据、云计算进行整合，我们通过大量的车行驶的信息，在这里面统计分析和挖掘，可以产生出其它的一些应用。