车联网重点技术 RFID的应用及展望

    ■本报记者  张邢  郭晓金

    物联网是国家“十二五”期间集中力量、下大力发展的战略新兴产业。车联网作为物联网最有规模、最有价值的应用，现已成为各汽车及相关企业发展的重中之重。

    车联网是物联网在交通管理领域的具体应用。具体说，它是指通过信息传感设备，按照约定的协议，把所有车辆与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

    按工作频率的不同，RFID标签卡可划分为低频、高频和超高频标签卡。与中高频率标签卡相比，超高频标签卡具有适合远距离识别、精确的方向定位性、数据传输速度快、价格适宜等优势，读卡距离可以从几十米甚至上百米（内有电池的有源卡读卡距离可达100多米），并且读卡距离可根据现场需要进行调整，同时能准确、快速地识别高速移动车辆上的RFID标签。目前，涉车RFID技术主要涵盖智能停车场管理系统、高速公路通行卡、海关通道、码头、电子车票、专用电子标签等领域。目前，我国RFID标签卡产品（含非接触IC卡和电子标签）的生产厂家约有二百多家，市场竞争较为激烈，品牌集中度也较低。

    但至今为止，涉车RFID技术在综合运用方面技术的门槛仍然较高，国内只有个别科研机构有能力做出全套系统运作机制。伴随车联网的兴起，行业最为利好的部分集中在RFID相关产品的供应链层面。新大陆、同方股份、厦门信达、远望谷等上市公司都是RFID产品产业供应链的受益者。从当前各公司公布的毛利率来看，普遍维持在45%至60%之间，利润率可观。

    电子车牌夯实车联网发展基础

    “RFID技术作为物联网关键的核心技术之一，如同电子身份证（二代证）一般，在获取涉车信息资源方面将为车联网的推行和发展打下坚实的基础。”公安部第三研究所（下称公安部三所）胡传平表示。

    记者12月2日从中国公安部交通管理局获悉，截至11月，全国机动车保有量达2.23亿辆，机动车驾驶人数量达2.34亿人，汽车保有量达1.04亿辆，许多城市已进入汽车社会。

    据统计，今年前11个月，全国机动车保有量增加1628万辆，增长7.86％，其中汽车增加1361万辆，增长14.98％。汽车保有量今年10月底首次超过摩托车保有量，标志着中国机动车结构由摩托车为主体向汽车为主体转变。以个人名义注册登记的私家汽车保有量达到7748万辆，占汽车总量的74.17％，成为汽车构成主体。

    此外，我国汽车的基本消费市场也十分巨大。据估算，我国每年仅汽车基本消费成本（停车费、过路费、保险费、汽油费等）已高达1.5万亿元。

    由此可见，包括呈井喷式增长的汽车保有量产生巨量的“车、驾身份特征信息”、频繁的出行量产生巨量的“路网运行时空信息”、管理和支撑消费的经济活动产生巨量的“管理信息”和“消费信息”在内的涉车、涉驾信息资源已经成为我国的重要国家战略资源。而由上文提到的3种信息融汇结合凝聚成丰富的涉车、涉驾信息资源，与人口信息资源一样，是现代国家宝贵的战略信息资源，是实现社会公共安全管理的基础性资源。在此基础上，立足现有资源和优势，率先开发我国的“涉车、涉驾信息资源”成为实现对车辆的精准管理和占据主动的先发优势，也是推行“车联网”发展的重要战略。

    为此，2007年，“汽车数字化标准信源”经国家科技部认证并布署为“国家科技支撑计划”重点专项中的一项，并由公安部组织研发。其全称为“汽车身份特征信息和管理基础信息的数字化的标准信源”，具有“汽车电子身份证”的功能，俗称：“电子车牌”。其实质就是基于超高频射频识别（RFID）技术、并工作于UHF频段（840兆赫至845兆赫、920兆赫至925兆赫）的无源陶基型汽车专用电子标签，一般安装在汽车挡风玻璃上，并能确保在汽车高速（180公里/小时）的行驶状态下满足汽车身份信息的采集需求，从而实现“机读”的目的。该技术的诞生，从根本上解决了车辆身份的认证问题和车辆信息的采集问题，实现了我国丰富的“涉车、涉驾信息资源”战略信息的有效、精准管理，并在涉车案件监控管理，道路交通安全管理，城市交通拥堵调控，大型会议交通组织，特别是对涉车恐怖袭击（汽车炸弹）等涉及社会公共安全和国家安全犯罪事件的预防和控制提供基础性、关键性的技术支持，从而大幅减少甚至是杜绝“涉车”犯罪的发生，具有良好的社会效益。

    目前，除了公安部三所开发“基于无源超高频RFID技术构建涉车信息公共服务平台”包含此项技术外，中国航天科工二院706所研发的基于RFID技术的“车辆电子标签系统”在今年召开的深圳第26届夏季大学生运动会期间进行了应用。

    公安部三所“电子车牌服务平台”呈产业化发展态势

    为了早日实现“涉车信息资源”的开发和应用，“十一五”期间，公安部三所联合了北京标准信源科技有限公司致力于开发“基于无源超高频RFID技术构建涉车信息公共服务平台”（可以理解为“电子车牌服务平台”），目前，经过多年的努力，该平台建设已经取得了丰硕的成果，并正在有计划地推进试点应用和产业化工作。

    据了解，在该平台基础上，公安部三所已承担并圆满完成了科技部“十一五”国家科技支撑计划项目“上海世博会汽车数字化标准信源区域应用示范”专项；上海市科委项目“基于无源远距离RFID技术的城市交通电子证件适用技术研究与示范”；国家发改委第一批国家信息化试点项目“基于RFID和视频识别的南京特种车辆治安防控体系建设项目”和重庆市“智能交通电子牌系统项目”，2011年工信部物联网发展专项资金项目“基于RFID的智能交通物联网应用示范工程”。此外，兰州市“智慧兰州车联网系统”（筹）等项目正在建设过程中；北京、上海、海南等省（市）也正在积极调研，并正有计划地推进试点应用和产业化工作。

    据公安部三所所长胡传平介绍，在“上海世博会汽车数字化标准信源区域应用示范”项目中，该所共制作各类车辆证件近6万张，建设查验口26个点，查验服务世博园区进出车辆近600万次，有效地支撑和服务了上海世博会的顺利进行；在“基于RFID和视频识别的南京特种车辆治安防控体系”项目中，实现服务和管理了南京市4万辆特定车；在“基于无源远距离RFID技术的城市交通电子证件适用技术研究与示范”项目中，公安部三所充分利用UHF频段RFID技术在封闭区域内对所有车辆装卡和配合辅助识别技术在特定行业内的应用，实现了有效打击克隆车等功能和管辖车辆的精细化管理。在重庆市“智能交通电子牌系统项目”项目中，平台实现以机动车动态标识信息为基础，发展面向包括交通控制、公共安全、大众出行服务，高速公路快速通行、物流，以及单位、住宅小区和停车场出入管理与服务等在内的城市公共信息物联网系统，有效提升了重庆市公共安全和交通管理水平，为实现“平安重庆”、“畅通重庆”提供了强有力的技术支撑。而正在筹建的“智慧兰州车联网系统”项目目标中，平台计划实现“面向物联网时代的智能交通系统”，并着力为全国新一代智能交通管理技术的推广提供应用示范。目前，该项目规划和管理车辆高达30万辆，固定采集基站达160个。其中，固定采集基地可以为现有的车管所、加油站、停车站等。

    由此可见，如果“电子车牌服务平台”一但在每个城市都实现了规模化的应用效应，RFID的市场前景不容估量，“车联网”的发展将会得到实质性的突破。

    智能停车场将成为车联网商业应用第一桶金

    在采访中，胡传平还对记者表示，该平台规模化应用后，停车场智能化改造及智能停车场建设将成为此项技术的第一大商业化应用。

    “电子车牌不仅可实现公安对车辆管理和服务的需求，还可实现面向交通、城建、保险、税务、环保、海量车主和驾驶员的社会化服务，其所涉及信息内容可以囊括：法规管理信息和商用信息。比如：法定公知信息、专用信息、个性化信息和私密信息等。未来，也可以在此基础上不断扩大商业化的新型应用，如：电子车牌与银行卡实现捆绑，从而让城市停车实现不停车缴费的形态，进而也可以有效缓解城市交通的拥堵。”胡传平表示。

    据了解，目前，公安部三所搭建的“基于无源超高频RFID技术构建涉车信息公共服务平台”就囊括了多项商业化业务的拓展需求。

    记者就远距离RFID技术的应用，也采访了国内众多从事智能停车场生产的知名企业，企业大多对远距离智能停车场的发展表示看好，并认为，智能停车场将成为车联网时代下最基础、最先端的商业应用市场，同时，远距离智能停车场的市场才刚刚开始。此外，受访企业也都表示了对制定此方面相关行业标准及规划的态度。

    据深圳市博思高科技有限公司技术总监王桃介绍，目前，远距离智能停车场的发展还处于初级阶段，远距离RFID技术在智能停车场的主要应用还体现在停车场的车辆快速通行、不停车缴费、小范围的智能停车诱导等针对单一停车场具体需求的层面上，对于车辆身份信息的采集及应用在车联网的层面上还没有得到广泛及有效的应用，这主要是以RFID技术为基础的电子车牌还没有形成统一规划及相应的标准，一旦这些方面的问题得到解决，停车场作为车联网中的一个重要结点，将会发挥更大的作用，在智能化发展方面也会得到飞速进展。

    “目前，我们所有的停车场企业生产的智能停车场设备都停留在单一停车场的智能化需求层面，各停车场的智能化水平、程度都不同，没有相应的标准去统一规范，所以，一但停车场智能化发展速度过快，后续整合管理也会面临很大难度，所以，一定要抓紧时间落实智能停车场的标准，这是很关键的。”深圳市创通智能设备有限公司总经理黄昌炎在提到未来车联网及电子车牌的发展时也表述了相同的观点。

    对此，深圳市富士智能系统有限公司技术总监刘玉平也指出，电子车牌的发展前景很广泛，但就目前我国实际情况来看，巨额的汽车数量和广阔的领土面积使得该项目发展牵涉重大，必须要做出很好的规划和协调，这样有益于停车场产品的供应商及相关研发机构正确定位产品的智能化研究发展方向，有效引导用户选择，有效提升停车场的智能化管理水平，同时，也有益于电子车证的商业化普及。

    据刘玉平介绍，从富士智能近年来在智能停车场的市场业务规模上来看，3年前，远距离智能停车场业务只占该公司停车场总体业务的5%至10%的份额，去年开始，远距离智能停车场业务占比达到该公司停车场总体业务的30%份额。预计明后两年，远距离智能停车场的业务将达到该公司整体业务比重的40%至50%。

    在标准制定方面，记者了解到，目前，公安部三所正在“基于无源超高频RFID技术构建涉车信息公共服务平台”现有的多个项目中，进行示范调研工作，明年有望在此基础上着手制定相关行业标准，以助推“电子车牌”的发展和商业化的运用。

    此外，目前，各大停车场企业正紧紧跟随智能化的发展方向，不断加大对智能停车场的研发投入，并推出相关产品。

    深圳市创通智能设备有限公司就在智能化产品上推出了包括城市停车诱导系统、车位引导系统、智能寻车系统等功能在内的智能停车场系列解决方案。其中，城市停车诱导系统是指在停车场集中区域附近的主干道上，安装剩余车位显示屏，实时显示各停车场剩余车位信息，引导驾驶员选择合适的停车场，同时在各停车场入口处安装本停车场各区域的剩余车位，引导驾驶员选择合适的停车位置。当车主办完事返回停车场时，车主可以就近找智能寻车系统的车辆定位终端，直接读卡查询车辆位置，并从显示屏获得车位信息。目前，该套智能停车系统在很多停车场已经开始运行。此外，该公司正在开发基于城市停车场诱导系统的资讯平台，以实现车联网时代下的车位远程（如互联网、手机等）查询、预订、各种资讯传播和获取的需要。

    深圳市南泽电子有限公司也正在针对基于智能停车场终端数据采集及未来大规模改造而着手开发电力线停车场解决方案，该方案研发成功后，可以实现用一根电线传输停车场的视频信息，并让停车场规模性改造免于布线。