新型电子标签防拆卸机制

引 言

智能交通作为物联网技术产业化的重要分支，在我国发展迅猛。随着我国经济迅速发展和对交通运输需求的大幅度增长，传统收费模式已成为制约高速公路通行能力的瓶颈。电子不停车收费（Electronic Toll Collection，ETC）系统作为解决这个瓶颈的有效手段已经成为高速公路收费管理的主要发展方向[1]。

OBU 即车载单元 OBU（On Board Unit，OBU），又称为电子标签、车载设备，是一种具有微波通信功能和信息存储功能的移动识别设备，安装在车辆内部（风挡玻璃或仪表台上） 并且支持利用专用短程通信与路侧设备进行信息交换的设备。由于 OBU 与车辆之间存在一一对应的关系，如果用户私自交换 OBU，则会有少缴费的可能，亦会影响高速公路管理机构进行车流量等信息统计的可信度，所以OBU 需要具备防拆卸功能。主要有以下三个基本功能：

(1) 可以检测并可靠记录拆卸信息 ；

(2) 拆卸后不可以破坏电路的功能，但软件上可以根据拆卸信息屏蔽正常交易的功能；

(3) 允许通过激活的方式将防拆信息修改，从而再次恢复正常交易功能。

目前的方案，经分析大多是开关直接通断，即直接断电防拆卸，或者利用粘胶等以破坏电路的形式实现防拆卸。主要涉及微动开关形式的防拆卸方案，该方案的弊病在于可能出现误指示，以及微动开关的动作行程致使该器件的高度较高，从而导致有源标签无法实现小型化。

本文要解决的是传统防拆装置的不可靠性，诸如容易受外界影响（静电等）导致误触发误拆卸 ；本文提出先进新颖的防拆卸机制，规避现有方案的种种弊端。

1 技术方案

为实现上述目的，本文创造性地提出了一种新型防拆卸机制[2,3]。系统主要包含车牌识别模块、上层判决模块、防拆卸信息写入模块、电子标签等部分。

车牌识别模块主要包含车牌采集系统、车牌识别系统， 该模块主要用于识别车辆进入高速公路入口时，对其车牌进行信息识别，并且将识别出的车牌信息上报至上层判决模块。

上层判决模块将车牌识别模块上报的车牌信息与从电子标签中读取出的车牌信息进行比对，如果一致则不启动防拆卸模块，如果不一致则启动防拆卸信息写入模块进行工作。

防拆卸信息写入模块受控于上层判决模块，如果发现车牌不一致，则将防拆卸信息写入车辆上的电子标签。

载有拆卸的电子标签的车辆从高速公路出口驶出时，路侧单元会判断出电子标签已经拆卸，则将其扣留进行相应处理， 可有效防止私自拆卸电子标签带来的偷漏通行费的行为。

2 系统的工作流程 [4]

车道入口的路侧单元设置于收费岛前段，用于进行正常的ETC 入口交易，并且将电子标签中的车牌信息上报给上层判决模块。车牌识别模块中的车牌采集系统位于收费岗亭前侧。防拆卸信息写入模块位于入口车道收费岛后端。

当载有电子标签的车辆驶入高速公路入口车道时，首先和路侧单元进行入口交互，并且路侧单元将电子标签中的车牌信息上报至上层判决模块；车辆向前行驶，触发车牌采集系统， 车牌识别系统将车牌信息识别出并上报上层判决模块 ；上层判决模块比对两者的异同，如果相同，则不做其他操作，如果不同则触发防拆卸信息写入模块工作 ；车辆行驶到收费岛后端时，防拆卸信息写入模块将拆卸信息写入电子标签。入口车道布局示意图如图 1 所示。

当载有写入拆卸信息电子标签的车辆驶入高速公路的出口车道时，与出口车道路侧单元进行交互，发现该电子标签已经拆卸，则不放行该车辆，并对其做出相应处理。出口车道布局示意图如图 2 所示。

（1）避免了设备因静电等外界因素导致的误触发拆卸 ；

（2）避免了因供电不稳定而导致向安全模块写拆卸信息失败 ；

（3）不影响现有通行速度 ；

（4）可以有效控制装置的尺寸，精简了微动开关等传统拆卸检测装置必配的接点元器件，同时也精简了结构上的拆卸检测触动杆，降低了成本，做到了小型化。

本方法中论述的设备和方案均已设计实现，并已投入商用试用，实践证明，这一系统完全满足设计效果，说明文章中所作的分析和讨论是合理和实用的。