隔空取物,曾經是玄玄乎乎的江湖傳說,誰要是說他能辦這事兒,十成會被歸為騙子之類,隔空取別人錢財,更是只有武俠小說里才出現(xiàn)的絕技。但現(xiàn)實生活中,這種沒接觸就被人把錢拿走的事情,如今已經不再是離奇故事,而是每天都在發(fā)生著,甚至我們都已經習以為常,比如掃個支付碼,刷個NFC。但今天我們要說的是ETC(Electronic Toll Collection)。開車過收費站,不用搖車窗、不用掏現(xiàn)金,甚至不用和收費員‘深情對視’,錢就‘嗖’地飛走了,不禁讓人想起個詞—雁過拔毛。
當然,ETC的“隔空神功”可不是靠內力,而是靠一堆硬核元件的無縫配合。下面就來扒一扒這些“幕后高手”的獨門絕技。
1. ETC系統(tǒng)組成與工作原理
ETC系統(tǒng)由車載單元OBU(On Board Unit)、路邊單元RSU(Road Side Unit)及后臺管理系統(tǒng)構成。OBU存儲車輛信息,RSU通過短距通信與OBU交互,完成身份驗證與扣費。后臺系統(tǒng)則處理交易數(shù)據并管理用戶賬戶。我們拆解一個OBU看一下,哪位同學認識路政,我們以后有機會拆一下RSU。
(ETC車載單元OBU)
這個東西在屋子里放了一兩年了,居然還有電,低功耗做的還是不錯的。
另一面是貼到車輛前車窗上的,黑色的是太陽能電池,中間粘膠面中間有一個防拆按鍵,從車窗上拆下來時,會產生一個觸發(fā)事件。
拆開后可以看到右邊有兩個圓柱形物體,一個是可充電電池,一個是超級電容,這個電容可以在射頻電路工作的瞬間,提供大電流放電,減緩電池的老化。
2. 關鍵元件功能解析
我們看一下電路板的另一面:
2.1 非接觸式讀卡芯片:FM1702Q
復旦微電子的FM1702Q芯片作為RSU的核心組件,支持13.56MHz RFID/NFC通信,兼容ISO/IEC 14443 Type A標準(如MIFARE Classic標簽)。其多接口設計(SPI/I2C/UART)可靈活適配不同控制器,實現(xiàn)高速、精準的車輛身份識別。通過動態(tài)調整射頻功耗,該芯片進一步優(yōu)化了OBU的能效表現(xiàn)。FM17520具備三種功耗類型,同時也允許用戶關閉射頻功能來進一步降低功耗。
2.2 安全認證模塊:YGG ITSCOS V10 ESAM芯片
交易安全是ETC系統(tǒng)的核心需求。ESAM芯片通過硬件加密算法保護數(shù)據傳輸,防止中間人攻擊或數(shù)據篡改。其嵌入式設計可直接集成于OBU中,為每筆交易生成唯一密鑰,確??圪M過程的安全性與不可抵賴性。
網上流傳有一些視頻,就是有人拿個POS機,靠近車子前窗內的ETC,然后輕松刷走卡內的100元錢。這段視頻引起很多人的恐慌,那這是ESAM出問題了嗎?這還真不能怪ESAM安全芯片。據專家分析,這種情況是因為現(xiàn)在有的ETC卡和銀行聯(lián)名,具有金融功能,如果開通了小額免密支付,則存在被盜刷的風險。磚家的話,你相信呢,還是相信呢?
2.3 低功耗主控制:M430F5418A
德州儀器的MSP430微控制器以超低功耗特性著稱,適合部署于需長期運行的OBU設備。其高性能處理能力可同時管理通信模塊(如BK5822)、安全芯片及外圍傳感器,并通過動態(tài)電源管理策略延長設備壽命。
2.4 供電方案:弱光太陽能電池與儲能設備
威特SC-5520弱光型非晶硅太陽能電池可在陰雨或夜間環(huán)境高效蓄能,為偏OBU提供穩(wěn)定電力。結合可充電電池與超級電容,系統(tǒng)可在光照不足時無縫切換至儲能供電,超級電容的快速充放電特性還可應對瞬時高功率需求(如通信模塊啟動)。
2.5 防拆按鍵:
嵌入OBU外殼,若設備被非法拆卸,立即觸發(fā)報警并凍結交易功能,防止惡意破壞或數(shù)據竊取。
- BK5822通信芯片:
博通(BEKEN)的BK5822支持高速無線通信,確保OBU與RSU間數(shù)據的實時傳輸,減少通行延遲。確保車輛以60km/h及以上速度通過時仍可精準識別。
3. 未來展望
3.1 市場規(guī)模
政府通過取消省界收費站、ETC通行費優(yōu)惠等措施推動普及。2025年,中國ETC市場規(guī)模預計達到千億級別,較2020年增長近兩倍,其中高速公路領域占據主導地位。全球ETC市場同樣呈現(xiàn)增長態(tài)勢,預計2029年規(guī)模將達882億元(年復合增長率約6.5%)。中國作為全球最大ETC應用國,2023年用戶數(shù)已突破2.7億(覆蓋率86%),2024年預計用戶達3.2億,覆蓋超90%汽車保有量。
3.2 技術趨勢
智能化與多功能集成
ETC設備逐步支持移動支付(如支付寶、微信)、車聯(lián)網服務(實時路況、智能導航)及OBD(車載診斷系統(tǒng))集成,2025年多功能設備市場份額或達30%。同時ETC方案進一步集成,向SOC方向發(fā)展,由后裝向前裝過度。
小型化與安全性提升
超薄型ETC標簽(厚度減少50%)逐漸普及,2025年市場份額預計超50%。技術安全挑戰(zhàn)加劇,需應對黑客攻擊(如賬戶盜用事件),企業(yè)加大加密技術研發(fā)投入。
3.3 競爭格局
中國ETC市場由頭部企業(yè)主導,金溢科技、聚利科技、萬集科技等占據70%以上OBU和RSU設備份額,通行寶等企業(yè)在高速公路覆蓋率超80%。傳統(tǒng)車企與科技公司,如博世、阿里巴巴通過智能ETC設備(集成大數(shù)據分析)搶占市場,互聯(lián)網企業(yè)市場份額快速增長。
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