ETC加速融入城市交通动态服务大平台
扫描二维码
随时随地手机看文章
ETC系统主要包括路侧单元(RSU)和车载单元(OBU)两大关键设备,分别针对运营商和车主两大不同类型的市场,RSU产品的市场规模相对较小,需求量较大的市场主要集中在OBU产品上。在ETC射频芯片的开发上,由于现行的中国国家标准(GB/T 20851-2007)基于自主研发,和欧洲、日本标准相比,采用的频段(5.8GHz)相近,但射频参数、编解码、应用流程都有不小的差异,出于对中国内地市场发展的犹豫,使得曾经独占国内市场的一些欧美芯片大厂基本上都缺席了国标专用芯片和产品的研发,而中国本土企业则获得了千载难逢的成长和发展机遇。从目前的市场出货情况来看,绝大多数ETC设备采用的都是国内开发的射频芯片,其余配套的MCU、ESAM、读卡器等芯片则大多选用了国外大厂的低功耗产品。
伟龙金溢(深圳)科技有限公司产品策划总监鲁骏
从整体市场来看,在国标推行的这五年时间里,ETC系统及设备在技术上均取得了明显的进步,OBU和RSU单元均已朝着第三代和第二代产品系列迈进,市场顺利渡过起步阶段,并进入到快速上升周期。伟龙金溢(深圳)科技有限公司产品策划总监鲁骏表示:“如今,用户已经不再像前些年那样仅仅满足于功能的有无,而是更加重视使用体验、产品品质、运营服务,乃至拓展应用等,这也是目前中国人口城镇化的大趋势下,车辆普及和道路交通快速发展共同作用的结果。”ETC,作为国内智能交通领域最先投入应用的切入点,正迅速融入到向动态服务型过渡的智能化交通大平台的建设之中。
提高交易成功率尤为重要
鲁骏进一步指出,如何提升驾驶者的使用体验是一个重要课题,例如目前普遍存在的交易失败率偏高、旁道干扰、跟车干扰等现象,以及后装产品在造型搭配、安装方式、IC卡插拔等车内环境协调问题,这些都有待于在后续新产品开发中不断完善。而产品品质则表现在车载环境下OBU产品的稳定性、一致性和工作寿命,虽然从介质振荡器技术起步,OBU的电源管理、射频收发和读卡技术都有了明显的提高,但在零部件选材、可靠性设计和供应链管理上,后装产品的品质状况仍未达到国外车辆前装应用的等级要求,国内外ETC通行效果的差距原因部分也来源于此。
博通(Beken)集成电路(上海)有限公司总经理张鹏飞
针对公路管理部门最为关心的ETC交易成功率问题,目前一些厂商正积极尝试采用光栅隔离检测、智能定位、相控阵波束扫描等新技术来提高交易质量。实际上,要全面提升ETC系统的交易成功率,是一个系统化的工程,从技术层面上说,它与基础设施建设、交易区域设置与测量、路侧天线、车载电子标签等环节息息相关。以OBU车载单元为例,其核心器件——射频芯片更快的唤醒时间和接收建立时间,以及优秀的低功耗性能,是保障系统交易成功率的重要因素之一。在这一方面,博通(Beken)集成电路(上海)有限公司是目前国产芯片厂商中的佼佼者,其设计完成的世界首颗全集成CMOS射频收发器,完全按照中国ETC国家标准GB/T 20851.1、1.2-2007和交通运输部2011年第13号公告(《收费公路联网电子不停车收费技术要求》)的技术要求。该芯片采用ASK调制方式分别支持RSU路侧设备和OBU车载单元功能,能够满足“自由流”的应用要求,并集成了完整的射频收发、调制解调和CRC功能,仅需少量的外部无源器件,适合低成本的快速开发和应用,另外,特殊的频段设计能够有效地避免相邻信道的干扰,低功耗设计可令睡眠电流小于5微安。
对于本土ETC射频芯片的未来发展,博通集成电路总经理张鹏飞认为,中国集成电路企业面临着与国外厂商完全不同的产业和市场环境,加上中国交通状况的特殊性,使得厂商不能照搬国外成熟的技术,而需要结合国内的实际情况加以改进和优化。“国内厂商需要提高技术和产品的原始创新、集成创新和引进消化吸收再创新的能力,从应用出发,淡化产业链各个环节的边界,提倡合作共赢,走出一条中国式的集成电路发展之路;此外,还应将标准化和规范化放在至关重要的位置,以形成中国厂商自己的产品、系统规范和技术壁垒。”
从高速公路向城市交通渗透
现阶段ETC系统的应用领域还是以高速公路收费卡口为主,随着各地联网收费中心的职能逐步由收费走向服务,在对ETC系统的管理水平、信息化程度、设备性能提出更高要求的同时,ETC系统的拓展应用成为了近年来业界厂商在开发上的一个热点。ETC系统也逐渐从高速公路,向城市路桥自由流和停车场应用领域渗透,此外,城市拥堵收费、客货运管理、智能车辆管理等应用也在陆续展开之中,更为重要的是,相对于高速公路而言,这些应用客户使用的频次更高、市场容量更大、商业模式也更丰富。
其中,金溢提出的“ETC进城”计划就是一个典型的代表。鲁骏介绍道,“ETC进城”是基于对行业未来发展趋势所做出的判断,近年国内车辆数量呈“爆炸式”增长,城市交通管理矛盾日益尖锐,目前部分城市已开展采用ETC等先进技术手段进行拥堵收费的前期研究,不仅如此,由于大城市内OBU普及率较高,因此,用其来进行交通流量调查等应用也已被提上议事日程,包括停车场电子不停车自动缴费、行业用户驾驶员管理等新应用将被逐步开发出来。特别是国内电子标签采用两片式方案设计,附带的IC卡具有电子钱包功能,围绕每个车主每年数万的用车支出,这一非现金电子支付IC卡将可以衍生出加油、保险、自助游等丰富多彩的商业应用和模式, 这些不但为城市的交通管理提供了新的技术手段,也将在基础设施方面推动ETC业务的普及。 [!--empirenews.page--]
近期,值得关注的一个市场动向是,为了实现真正的“不停车”收费、提高车辆通行能力和收费服务水平,以武汉、北京为代表的一批大中型城市正陆续实施路桥“自由流”不停车收费系统的建设项目。所谓“自由流”,是指车辆可以在自由行驶的状态下无阻拦、不减速、不停靠地自动完成计次计费的节点,达到自由通行的目的。并且在此基础之上,这些城市还计划借助新的城市路桥收费体系,构建出先进的智能交通管理系统平台,带动城市交通信息采集、车辆运行监控管理、拥堵道路车辆控制、车辆行驶诱导等应用,同时还可为车辆驾驶人员提供更多的便民服务信息。
面对这一应用趋势,对于ETC芯片的设计开发和系统实现也提出了更高的要求。嘉兴联星微电子有限公司总经理助理钱敏说:“‘自由流’的应用需求主要有两方面:一是,‘自由流’不设车道,不会对交易车辆额外限速,要求OBU的交易时间更短,以适应更快的车速;二是,未来‘自由流’应用的广泛性将导致OBU用户数量激增,消费级用户对成本更为敏感,要求系统应具备更低的成本优势。 ”为此,嘉兴联星微电子目前的产品开发主要以支持“自由流”、符合国标的ETC芯片为重点,并且集成唤醒、接收、发射和HDLC解码功能,可支持第一帧BST信号的抓取,从而实现更快的唤醒时间和接收建立时间。
“试水”动态运营服务,系统集成大势所趋
在产品供应上,国内的ETC车载单元主要以车辆后装市场为主,伴随着最近一段时期中国北斗导航系统的正式投入运营,车辆导航市场掀起了一波建设“热潮”,由于ETC在许多行业开发上与导航定位系统有着天然的集成需求,因此也为国内ETC车载终端市场带来了新的市场机遇。ETC和车载导航、车载多媒体、车路协同、航程规划监控等技术在终端产品上的集成趋势日益明显,一些领导厂商也已纷纷开发出成形产品推向市场,力争打造出城市交通动态运营服务体系下的新一代整合型车载智能终端产品。
除此之外,更高集成度的芯片技术同样也不可忽视。据了解,中国下一代的专用芯片产品已走在了世界ETC行业的前列。博通集成电路目前凭借在无线语音、无线连接、无线控制技术等方面的多年积累(特别是FM/AM收音机芯片、蓝牙多媒体芯片和2.4GHz/5.8GHz非标数据联接芯片等),正加紧研发高性能、高可靠性的车载终端集成电路产品。此外,嘉兴联星微电子也正联手国内北斗导航芯片、模块的提供商杭州中科微电子有限公司,计划开发集成ETC、北斗/GPS双模导航等功能的车载终端SoC芯片,目标是为整机厂商带来性能更强大、价格更优惠的整体解决方案。
展望国内ETC整体行业的发展,鲁骏表示道:“ETC系统的整合、集成化是大势所趋,一方面,后装OBU产品体积正日益缩小,内部集成度不断提高,单片式系统级芯片将趋向成熟,并融入更多可实现的功能开发;另一方面,在应用集成上,一些着眼于提供动态交通信息服务的新产品正处于‘试水’阶段,但由于这类产品所面对的产业链较长,因此在市场开发上还需要经历一个推广和完善的时间。另外,车辆前装市场的开发同样也是未来的一个重点,这对于车主、联网营运商、车厂都将带来好处,当然,进入前装市场必须要求产品质量实现全面的提升,从设计、工艺到供应链都将面临挑战,只有不断超越客户的满意度,才能支持产业的持续增长。”