电子车牌是打开未来智慧交通大门的钥匙

 

 

 

 

　　文本刊记者  于忠青  陶小雯

 

本能科技有限公司副总经理 陈昊
 

　　作为从事交通的人，当真正问你什么叫智能交通？又什么叫智慧交通的时候，可能有的人很难启口，又有的人众说纷纭。当记者问起本能科技公司副总经理陈昊——这位从事于我国智能交通刚几年、带着从英国深造九年的朝气、并一直从师于著名科学家吴柯教授的少壮派时。他的回答确实让人耳目一新：所谓智能交通——就是用已知的技术解决未知的交通问题；所谓智慧交通——就是用未知的技术解决未知的交通问题，这个未知技术就是靠云计算来帮助人们实现已知技术。这是多么精辟而富有哲学的解释，难怪起步不久的本能科技公司在他领导下让人有刮目相看的感觉，带着探秘的心情，记者采访的话题由此而展开。

 

 

 

 

　　好的，本能科技有限公司成立于2009年，是一家为了发展和提高中国智慧交通技术而专门设立的产品研发和生产企业。公司成立前，可追溯到创始人已致力于物联网前端传感器研究了10余年时间，现经过5年时间的努力，已有了一支拥有50多位世界顶尖射频与微波技术团队。公司结合我国实际使用需求而研发出的全系列电子车牌产品，已经受到了社会的广泛关注。公司的产品在智慧交通行业范围内，无论是技术指标、创新能力、可靠性、稳定性在业内都处于领先水平。并且目前也全部实现了国产化制造与组装。我们的产品包含涉车专用电子标签系列、涉车各类读写设备、图像与RFID结合应用产品、还有涉车应用的信息加密安全技术等全系列产品和解决方案。是目前国内、国际电子车牌领域的领跑者。

 

 

　　公司掌握多项电子车牌相关产品的专有技术及专利，仅电子车牌技术近一年就申请及获批40余项国家发明与新型专利。公司积极参与国家相关标准的制定，公司产品通过了一系列第三方专业性能指标的检测，已被国内许多城市建设智慧交通项目的方案选用。

 

 

　　本能科技的经营宗旨是以科研促进新产品生产；以多方合作带动高科技大系统集成。我们不断挑战RFID技术极限，目标是以最高性价比的产品奉献于市场；以高领先度的解决方案服务于社会；在世界一流RFID技术研发中心的依托下，把中国的物联网传感器应用、智能交通电子车牌技术、软件平台与世界同步。

 

 

 

 

　　RFID(无线射频识别)技术是起源于上世纪50年代的一项自动识别技术。主要实现方式是由射频识别读写器，通过向空间发送和接受无线射频信号，读写存储在对应射频识别电子标签内数字化信息的一种技术。由于射频识别电子标签可以数量无限复制并粘贴于任何物体上，使物体都具有了自己身份信息，巨大的体量就使这些物体形成了一张网，俗称物联网。相对于互联网连接的是电脑终端（或电脑终端的使用者，即“人”），物联网连接的是本没有生命，本无法拥有自己身份的“物”，因此物联网是是一张更大、更复杂的“网”，是一张将实体的物体虚拟化的镜像之网，而RFID射频识别技术就是这张“网”存在的实现手段与技术核心，近几年通用的RFID射频识别技术的产品在我国也得到了广泛的应用，相应的产品和解决方案也都形成系列和规范，如物流、零售、制造、服装、资产管理、动物识别、图书馆和航空等。

 

 

　　而RFID技术真正涉车涉驾应用，无论在国内外，都还处于刚刚起步阶段。相对于铁皮牌照，电子车牌是把RFID超高频（UHF）射频识别技术运用到交通管理领域，实现车辆身份的自动识别，它将车牌号码等信息存储在射频电子标签中，能够自动、非接触、不停车地完成车辆的识别和监控。

 

 

　　与常规RFID技术应用不同的是，电子车牌作为一种基于RFID超高频射频自动识别技术的进阶技术，具有高速度、超远距离识别、透挡风玻璃和玻璃膜、信息安全、大容量存储、后台联动功能开发等特点。

 

 

 

 

　　近几年来，智慧城市的发展势头已如火如荼。国务院印发的《国家新型城镇化规划(2014-2020年)》，明确要求推进智慧城市建设，统筹城市发展的物质资源、信息资源和智力资源利用，推动物联网、云计算、大数据等新一代信息技术创新应用。伴随该规划的出台，业界认为将进一步助推智慧城市建设。

 

 

　　“智慧城市的智慧来自大数据，大数据是智慧城市的一个基础，没有大数据，智慧城市就是一个空架子”今年两会期间，有与会专家如是表示。中国工程院院士李德仁教授也在日前指出，“智慧城市是在数字城市基础上，把物联网和云计算加在一起，实现现实世界和数字世界的融合。它对我们国家的经济转型、对城市的智慧管理和大众的智能服务具有广泛前景。”由此可见，城市数据是智慧城市的重要资产。

 

 

　　截止到2013年底，我国汽车保有量已经接近2亿辆，驾驶员已接近3亿人，这已几乎美国人口总和相当。这些车辆一天24小时、一年365天在道路上运行，形成了一个巨大的路网时空信息集合，涉车社会活动已经成为社会经济活动以及城市发展的最重要的组成部分。因此所有涉车相关数据资源就成为，纵观所有智慧城市建设的相关领域，唯一拥有体量大、种类多、速度快、一致性高、真实性高、使用价值高、具有时效性、安全性高等各种特点于一身的数据信息来源，这也就是我们所说的“智慧交通信息”。

 

 

　　说到这里，首先需要重点指出的是，“智慧交通”的概念并不等同于目前我们行业内普遍称呼的“智能交通”概念，因为目前的“智能交通”的范围大多停留在单纯的以道路监控、抓拍为依据、电子化交通管理为核心的阶段。而随着人们对整合的交通服务需求的增加和认识的深入，智能交通的理解也应拓展到更高的一个层面——智慧交通。

 

 

　　智慧交通的表现形式如下：1.通过分析车流、客流的时空规律，了解城市和公路中出行的总体需求与规律，更好的规划道路使用情况和城市区域功能，宏观调节总体交通需求，减少拥堵，减少污染。2.通过协调优化不同交通模式之间的配合，有效提升车辆管理水平；提高公共交通、特殊车辆的运营效率和服务质量；3.整合先进的高速度自由流后台自动收费系统，可大幅提高路桥隧的通行便捷性以及彻底改变城市停车场出入门禁与收费方式，让市民出行更加方便。4.通过自动识别技术，以快速、精确的特点自动识别记录违法、违章、嫌疑车辆，使交通执法更加严格有效，使道路使用更加健康安全。

 

 

　　由此可见，实现智慧交通的前提就是让车辆数字化、联网化，这是实现车辆数据信息化的基本条件。当一个城市有了准确、实时的动态车辆数据，再加上人与车、车与车、车与路之间的信息互动，通过多种途径，为交通管理机构和人民提供不同形式的实时、便捷、快速、准确的交通信息并对其进行分析、使用、预测，不仅可以大大方便人民的出行，而且能够缓解拥堵、节能减排、提高安全，让“道路”这个社会的大血脉更好的“流动”，这样才是真正意义上的智慧交通。

 

 

　　而智慧交通数据采集不再单依靠视频图像捕捉了，而是需要让每辆车都拥有一个电子化的“身份证”，成为车辆数据采集的“数字化标准信源”。

 

 

　　电子车牌能够精确、全面地获取交通信息，是减少交通事故预防车辆盗抢、鉴定真假套牌、缓解交通拥堵、实行公交优先、优化车辆运输管理、优化交通信息采集的流动平台的最有效的技术手段，也是对特种车辆管理的最佳技术手段。电子车牌是交通精细化管理的需要，也是构建智慧交通系统的基础。电子车牌完全能够成为汽车的“二代身份证”，即实现了“机读”功能，并且与铁皮牌照的“视读”共存。

 

 

 

 

　　每门新兴技术的诞生，都承载着这门技术的核心价值。核心价值是指它所拥有的区别于其他技术的、不可替代的、最基本最持久的特质。它使该门技术存在时可以回答：“为什么？”“怎么做？”“什么结果？”这三个最基本问题，这也是所有新技术出现和发展的根本原因。

 

 

　　一种新兴技术的核心价值大小，取决于它自身固有的科技含量和改变外部世界的能动作用的大小，从物理学角度来比喻，可以分别看作为前者是“动能”，后者是“势能”，两者各有不同，缺一不可。而检验“核心价值”的实现靠的是“应用”。新型技术及产品的核心价值只有通过人们的应用这个自然途径，才能转化为“应用价值”而产生社会经济效益。

 

 

　　以人类对火药的发明和应用为例：火药技术的核心价值在于实现了巨大能量的瞬间释放。可是在其被发明应用的初期，人们对此并无深刻认识。作为其发明地中国的晚唐时期，人们仅将这一技术用于烟花爆竹的制作上，以满足人们精神情绪和视觉感官的需求，虽然形成了传承千年的文化产品，但实际上只实现了一种低级应用。而西方人却先于我们的祖先将其应用于开山破石、攻城掠地、代替劳力、便利出行，满足了他们对物质和美好生活的狂热的追求和欲望，催生出一个工业时代的文明，以更重要的应用体现了火药的核心价值。

 

 

　　同样，电子车牌技术的发展也必然经历从最初的探索其简单应用功能开始，到逐步认识其核心价值，再到努力发挥其核心价值这样一个过程。因此，若想充分发挥电子车牌技术对人类社会发展的推动作用，必须从科学的立场出发，在对其应用的创新实践中深刻认知把握其“核心价值”，实现其“应用价值”，以避免我国重蹈“火药”技术认知和应用的覆辙。而我们现在在做的，就是让电子车牌这项技术，在中国率先应用，完整的体现我们对它期待的各种功能和价值。真正的电子车牌的系统应用，能够使行业、社会、人们对它的认知都会是天翻地覆式的。

 

 

 

 

　　目前国内绝大多数产品都是利用现有国际RFID芯片及通用技术标准简单搬移至交通行业的应用。我公司的电子车牌虽基于800/900MHz无源RFID技术，但有自己的芯片改造、标签设计、读写器设计、天线设计、信息安全等专有技术，并完全具有本公司自己知识产权。我们的产品包含涉车专用电子标签系列、涉车各类读写设备、图像与RFID结合应用产品、还有涉车应用的信息加密安全技术等全系列产品和解决方案。我们不断致力于研发、提升最适合我国交通行业实际应用的产品，是目前国内、国际电子车牌领域的权威领跑者。本能公司的技术优势主要体现在以下五个方面的研发成果:

 

 

　　1.电子标签产品研发成果

 

 

　　我公司专门针对交通特殊使用环境研发设计了多款可以满足不同使用需求的电子标签，包括Inlay，纸质标签，耐高低温标签，陶瓷标签，抗金属标签等等。针对汽车挡风玻璃和玻璃膜的物理特性，我公司专门研发的一款纸质标签可以直接粘贴在汽车的前挡风玻璃内侧，克服了汽车的挡风玻璃和金属玻璃膜对无线信号的吸收和屏蔽的难题。

 

 

　　同时，为了满足南北方温差大的需求，我公司还专门研发生产了复合封装耐高温塑封标签。它比市面上较为普遍的PVC标签有着显著的优点，可以在-60~130摄氏度的温度范围内稳定工作和不变形，同样可以穿透汽车前挡风玻璃和玻璃膜，满足了在车辆自由流环境下读写器对汽车电子车牌远距离、可靠识别的需求。

 

 

　　2.读写器天线技术研发成果

 

 

　　较为常见的超高频读写器天线均为平板式天线，高增益的平板天线体积较大，普通平板天线安装在6米高的龙门架上既不够美观，又大大加大了产品的风阻系数及被物体、飞禽、雷电等击中的可能性，会带来一定的安全隐患。我公司利用新型天线技术设计了一款电子车牌专用枪式天线，具有流线型、体积小、重量轻、高增益的优点，这对于将其与交通摄像机融为一体非常有利。而且以此天线为基础设计的枪型读写器不仅在性能有所提高，而且在外形上与摄像机保持了高度协调一致，特别适合安装在龙门架上，此款天线必将成为我国电子车牌系统的专用天线。

 

 

　　3.读写器研发成果

 

 

　　目前市面上比较常见的读写器只能符合ISO18000-6C/EPCC1Gen2国际标准，而且没有专门针对交通领域特殊的应用环境进行设计和优化，在读写距离、读写速度、信息安全、使用环境等很多方面都不能满足交通实际要求。

 

 

　　我公司研发的读写器包含单通道超高频一体化读写器、四通道读写器、便携式平板式读写器、便携式手持机和桌面发卡器，可以满足不同的使用环境和需求。我们专门对读写器芯片进行了设计和优化：在标准方面，不仅符合ISO18000-6C/EPCC1Gen2国际标准，还符合我国GB/T29768-2013标准《信息技术射频识别800-900MHz空中接口协议》和我国汽车电子标识国家行业标准；在读写性能方面，车辆通过速度可达225Km/h以上，识别距离最远可以达到50米以上，读写准确率99.99%以上。信息写入速度可达180km/h。同时新升级的产品具有本地存储功能，在网络中断的情况下实现电子车牌的本地存储，在检测到网络恢复时实现信息自动上传，确保信息完整性；具有安全加密算法，完成读写器和电子标签的双向认证和车辆相关信息的加密，确保系统安全。

 

 

　　4.信息安全技术研发成果

 

 

　　电子车牌的信息安全性主要解决认证和数据保密的问题，以防止对电子车牌系统的非授权访问，或企图跟踪、窃取甚至恶意篡改电子标识内信息的行为。目前，物联网电子标签与读写器间没有任何认证过程，这就导致兼容协议间的读写器可以任意读取各类电子标签上的数据，电子标签内部存储器中的一些重要信息都会被攻击者轻易获取。并且攻击者可以通过写指令来篡改电子标签的信息，这在交通管理上会带来严重后果。这些问题将直接影响到正在兴起的城市交通收费后台支付系统。

 

 

　　我公司专门研发的信息安全技术在读写器和电子标签之间插入了授权双向认证和数据加密。所有信息都是加密后以密文的的形式存储在电子标签的内存中，使得在电子标签中不存在任何以明文方法存在的用户信息，保证了传输数据的机密性，防止攻击者通过攻击电子标签来获取用户信息；同时根据电子标签的识别码生成访问口令，实现一卡一密，有效防止非授权读写器的非法访问。这使得电子车牌系统的安全性达到了金融级安全保密规范。

 

 

　　5.软件平台核心技术研发成果

 

 

　　我公司虽是专注于标签、读写器等电子车牌硬件产品研发的设备厂商，为了让合作商更好地二次开发电子车牌产品，我公司同样掌握了电子车牌软件平台的核心技术。如容错技术、比对技术可以使系统能快速、准确的识别出假套牌车辆。

 

 

　　六．通过您的介绍，我们已非常清楚本能公司在电子车牌技术方面的领先地位。但更想知道这些技术在现有城市交通管理系统中的切入点。也就是说怎样利用电子车牌技术快速提高现有系统的先进性？

 

 

　　好的。我国目前已使用在交通管理方面的视频摄像机将达几千万台，它们只能在较好地自然环境下（指光照、气候、人为不作弊）实现图像抓拍和车牌识别，假如在这些摄像机上都嵌入我们的读写器，那将是交通管理中一场革命性的改变。我们已有将视频识别与射频识别相结合使用的技术，即“双机识别技术”。它是通过射频识别实现对电子车牌标签的远距离非接触自动识别，能够远距离对高速行驶的车辆上的电子标志进行检测和读写；通过视频识别实现车牌识别、拍照取证；双方结果传入后台云计算服务器，调取相关信息并将两份结果匹配、比对、查验真伪。

 

 

　　除了上述识别假套牌功能之外，双机识别使对犯罪、肇事逃逸车辆的布控、追踪的方法也获得了极大改进。举例说明，当公安机关需要抓捕一辆肇事逃逸车辆，目击者提供了车牌号码，如果单一通过如视频卡口等各类摄像机、抓拍相机查找，需要投入大量人力物力和时间，在海量图像、视频资料内寻找，而这些图像、视频资料里99%以上是无用的。如果此时使用电子车牌系统，只需要在后台设置布控该车，实时电子信息在该车通过任一基站时就立刻上传至后台或前线交警手持机上，此时，可在前方设置关卡拦截，或立刻开展追捕。

 

 

　　这个“双机识别技术”不是要替代、否定原来的图像系统，只需要在原来的图像系统上升级改造就可以。

 

 

　　我公司另一个与“双机识别”类似但更先进的叫做“双基识别”，它可以在前端完成视频车牌识别和射频车牌识别并在前端完成号牌比对。这一类产品在我国今后的大中城市智慧交通系统中有着非常好的应用前景。它是利用射频识别基本原理读取电子车牌内的车牌号码，再与图像车牌识别基本原理获取的车牌号码在前端即时比对，以判断正误。此举的好处是便于大中型城市智慧交通的网格化管理，大大缓解读写器与云计算后台之间传输压力，分散了数据处理压力，提高了响应速度。

 

 

 

 

　　目前全国高速公路路网已逐渐形成，高速公路总里程数也已突破10万公里，跃居全球第一。相对于城市交通，高速公路路网由于统一管理，在车辆通行管理、收费、监控方面的电子化程度要高一些，比如采用了有源5.8GHz的ETC不停车收费系统等。5.8GHz有源不停车收费的两片式双界面系统作为90年代的老技术，固有多项技术发展瓶颈，已完全不能适应现实管理的需要。主要表现在依据目前技术不能解决高速情况下自由流收费问题。随着电子车牌技术的不断发展，目前的无源产品在读写灵敏度、芯片容量、信息安全、抗电磁干扰等方面都有着无法比拟的进步，在功能性方面已经可以完全升级取代现有的5.8GHzETC系统。

 

 

　　正由于“电子车牌”这一名词的法律属性，并且对它这一法定名称的确认属于中央事权，因此，今后每辆车上不可能既有电子车牌，又有5.8GHzETC设备。

 

 

　　但在全国性电子车牌强制执行前,人工收费无法被自由流收费替代，这时，高速公路急需要一项新技术，能够用来解决“多义性路径识别”问题。

 

 

　　对此，我们创新研发了一套能够同时兼容人工收费车辆和ETC车辆的路径识别收费产品：即双源读写器。这款双源读写器在空口协议上也兼容我国射频识别国家标准和电子车牌行业的空口协议技术标准。它的重大意义在于以下八个方面：

 

 

　　1.克服了目前ETC的技术不足

 

 

　　2.兼容了我国所有车辆路径识别管理的需要（ETC+MTC）

 

 

　　3.适应我国ETC大联网的需要

 

 

　　4.适应我国电子车牌发展的方向

 

 

　　5.能及时解决眼前的路径识别收费矛盾

 

 

　　6.改造成本低

 

 

　　7.设备投入后能长期使用（指能顺利过渡到中国电子车牌时代）。

 

 

　　8.推广使用方便（在某省联网收费基础上即可升级改造）。

 

 

 

 

　　电子车牌技术是基于RFID技术在21世纪刚刚发展起来的应用科学，我们在不断挑战本身技术极限的同时，更在注重应用技术的开发。目前，电子车牌的国家标准制定工作已由公安部牵头负责，预计很快就会出台。这不仅加大对公安交管部门自身对机动车辆管理的力度，而且对所有涉车涉驾相关行业的发展、服务都有着巨大作用。

 

 

　　我们建议建立以涉车警务作业需求为核心的“涉车涉驾信息”双伺服公共服务平台，主要面向七大行业领域的共性需求（公安、交通运输、保险、城建管理、环保、税务、路桥隧停车收费等）。除以“电子车牌”技术体制向公安和政府部门提供多种管理服务外，还可以“汽车数字化信号源”的方式向社会各行业、部门提供行业管理和商用服务。涉车涉驾信息公权商权双伺服公共服务平台”将充分体现出“电子车牌”的“资源型开发与应用”特征，是先进技术与现代商业模式结合的最好方式，具有可持续发展的巨大空间，系统技术应对此开发和应用进

 

 

　　行总体规划和顶层设计。因此，由国家有关中央事权部门（公安交警）积极组织、统一规划、布署和指导，稳妥地进行我国“涉车涉驾信息资源”的开发、应用试点工作，具有重要的战略意义。

 

 

　　我国“电子车牌”的成功开发和科学应用，将对我国“物联网”的开发和建设；对我国刚刚形成的“汽车社会”和“信息社会”的健康、快速和可持续发展；对缓解城市交通拥堵、提高出行效率、保障交通安全提供强有力的资源性、基础性的支持！