机动车电子标识应用系统设计

敬铅+曾云逸+盖瀚夫+李伟

【摘 要】以机动车电子标识应用现状的介绍为基础，引出目前系统技术方面存在的主要问题，并有针对性地提出了“17X”的系统建设思路，给出了完整的9系统设计框架，并分别从感知层、网络传输层、平台层、应用层等层面对软硬件设计进行展开，随后指明了本系统的设计特点。全文围绕机动车电子标识应用系统设计展开，其思路和内容可以为机动车电子标识系统的实施和规模应用提供有益的参考和借鉴。

【关键词】机动车电子标识 RFID电子车牌 EVI 双基识别

1 机动车电子标识系统应用现状

机动车电子标识（EVI，简称为电子车牌）系统以车辆标识信息为基础，利用涉车信息资源，提升机动车电子产业水平和公共服务能力，以解决因机动车保有量大幅增加带来的城市交通拥堵、能源浪费、环境污染等日益严峻的社会公共问题，并由此促进机动车制造业和电子信息产业的深度融合，有力推进网络信息技术与服务模式的融合创新，从而创造和形成新型产业的经济价值和社会价值。为此，相关试验和应用已在国内外大力展开，并且获得了一定的实际经验和收益，本文在介绍相关系统设计之前，对目前一些主要应用情况进行了简明扼要的梳理。

1.1 国内城市机动车电子标识应用情况

在应用方面，国家发改委、财政部、工信部、科技部等相关政府部门分别支持了一批RFID涉车行业应用试点与示范工程项目。国内已有多个城市在机动车尾气排放、环保管理、路桥收费管理、城市车辆稽查等智能化管理方面取得了一些应用成效，在提高道路车辆通行效率、减少车辆违法及违规现象、治理机动车尾气排放等方面取得了良好的社会和经济效益。其中，重庆市在全国范围内率先实现了省级区域注册车辆机动车电子标识全覆盖，其系统在机动车套牌监管、“黄标车”治理、智能门禁与停车场管理、不停车收费等诸多方面得到了广泛应用，并为政府部门的决策提供了可靠的数据依据。国内城市机动车电子车牌应用一览表如表1所示。

1.2 国外应用情况简介

机动车电子标识技术在西方先进国家用于物流应用已久。由于西方车辆管理发展历史较长，已经形成一套较有效的管理体系，使西方国家对电子车牌的采纳较为滞后。随着911的发生及新的交通和车辆犯罪的增加，出于国家安全的考虑，一些先进国家开始对电子车牌进行试行。具体实施案例如下：

（1）美国

德州准备在2012年实施全州的电子车牌实验项目，由于不能很好地解决RFID与金属车牌的兼容问题，项目将采用窗贴式RFID标签。但由于约20%的嵌入式金属防晒膜车辆无法使用RFID窗贴标签，因此该项目会采用有源和无源标签混用的方式。华盛顿州将测试远距离RFID的驾驶执照项目用于美加边境快速通行。

（2）英国

英国于2004年开始实验电子车牌。其主要目的是用于伦敦防堵收费系统和道路安全保障。该电子车牌为直接做在车牌上的主动式RFID标签。由于在技术上不能实现无源远距离和金属兼容，该电子车牌采用了有源主动RFID技术和塑料车牌底板及有机无金属反光膜。这使得电子车牌造价昂贵，由于该电子车牌（EPLATE）造价高且不环保因而未能普及。

（3）加拿大

加拿大于2011年开始在BC省进行试点。在测试期间，电子车牌使警察每小时监测600辆车，结果平均有10辆车是未注册的、被盗窃的或被警方通缉的，没有电子车牌的帮助这一惊人数目将永远不为人知。目前加拿大政府已制定了机动车电子车牌的普及计划。

（4）墨西哥

墨西哥已经实行第三车牌（即除2个常规车牌外，在窗户上贴有一张纸质车牌标签）很多年了。墨西哥从2004年开始实行用RFID来跟踪出入美墨边境的车辆。计划明年开始将实现带有RFID的第三车牌。已经选定EPC GEN2作为其RFID技术。

（5）巴基斯坦

巴基斯坦从2004年开始进行RFID电子车牌实验项目，预计将于明年全国实施，该项目采用无源窗贴式RFID标签。

2 机动车电子标识系统设计

2.1 系统目前存在的主要问题及设计思路

机动车电子标识系统的应用虽然已经展开，但目前存在的一些问题制约了系统应用的规模化开展，主要包括：

◆对电子标识的应用主要停留在基础识读层面，未能形成多层次系统应用；

◆基于RFID的电子标识应用单一，未能形成与卡口系统等的集成应用；

◆电子标识数据量大，未能充分利用云计算和大数据的技术优势，发掘数据价值。

根据机动车标识系统目前技术现状及发展趋势，并结合产业发展需要综合考虑，提出“一体七合多基”（简称“17X”）的技术领域发展建设思路，并以此形成相关技术基础和平台优势，为车联网和智慧城市的落地实施提供延伸发展能力。具体而言，“一体”即建立全国统一机动车电子标识平台系统；“七合”即以机动车电子标识、智能图像处理、标识防伪、3S技术、云计算、大数据、传输网络等7项技术为基础融合构建机动车标识技术体系；“多（X）基”即重点围绕电子标识技术进行多项关键核心基础技术研发和突破，包括车牌电子标签一体化技术、标识标签芯片技术、天线阵技术、多标签高速率识别技术、标签识读抗干扰技术、大数据分析技术、智能图像识别技术、标识系统组网及数据传输技术、大数据分析处理、数据及云计算安全管理技术等。机动车电子标识系统“17X”示意图如图1所示。

2.2 系统架构设计

机动车电子标识系统架构设计按层次可分为4部分：感知层、网络传输层、平台层以及应用层。另外，安全机制也是项目研究的主要内容，安全保障体系贯穿系统各层，涵盖数据加解密算法、空口信息安全保护、设备信息安全防护、系统安全策略和机制等，具体如图2所示。

感知层由标识子层和识读子层构成，为系统提供基于RFID标识和视频图像的基础感知信息，主要包括国标读写器、国标标签、卡口系统产品开发；网络传输层由WSN子层和公网子层构成，为系统提供短距离和长距离感知信息的传输能力，主要包括采集传输节点设备、采集传输汇聚设备研制、采集传输网络协议开发以及公共网络接入应用开发；平台层主要包括数据、业务、基础平台子层，为系统提供云计算和大数据分析的平台基础，主要包括平台云服务端系统研制和开发；应用层主要面向各类业务终端及业务系统的应用软件开发，为系统提供直接的业务应用服务。endprint

2.3 系统分层设计

（1）感知层由标识子层和识读子层构成，为系统提供基于RFID标识和视频图像的基础感知信息，主要包括国标读写器、国标标签、卡口系统产品开发。

1）国标标签

作为机动车电子标识系统的主体，国标标签是机动车的电子身份证。其主要作用就是为每一台机动车记录相关信息并提供具有唯一性的电子化认证。安全性是RFID通信首先要考虑的问题，所以本项目标签开发是基于具有安全机制的通信协议进行的。2014年5月1日实施的中华人民共和国国家标准《GB/T 29768——2013信息技术 射频识别800/900MHz空中接口协议》（简称国标）为安全性提供了依据。基于国标开发的RFID标签称为国标标签。

目前用于机动车电子标识的RFID标签有2种安装形式。一是粘贴型RFID标签，即标签通过粘贴的方式安装于机动车挡风玻璃内侧右上角处；二是与现有的金属车牌进行一体化设计，使得RFID标签作为机动车电子标识时具有天然的唯一性和一致性。

2）国标读写器设备

国标读写器设备是对国标标签进行识别和数据采集的设备。其主要用于对国标标签上的加密信息进行识别和采集，并把这些信息传送到后台系统中。作为机动车电子标识的识读设备，其本身的射频无线通信协议必须与作为机动车电子标识的国标标签所使用的射频通信协议匹配。基于国标进行开发的RFID读写设备称为国标读写器设备。

国标读写器由射频模块、加密模块及核心处理器模块3部分组成。考虑到读写器设备的可扩展性、灵活性和维护的便利性，需要对其进行模块化设计，即读写器内部的各部分都是一个可拆卸的独立模块，各模块间的连接通过连接线的形式完成。在这种形式中，由于各部分都是一个相对独立的模块，所以各模块可方便更换，维护成本低。

3）卡口系统

卡口系统是现有的道路交通安全的卡口系统。主要用于道路安全监控及道路交通执法等方面。通过视频监控的方法对各道路卡口进行交通情况检测以及实现交通执法等方面的辅助工作。卡口系统的性能发挥很大程度上受使用环境的影响，往往有效识别率最高只能达到95%。在检测套牌车等特殊应用方面，还需要通过专门人员进行人工识别，这就限制了运行效率。

将国标读写设备（模块）与现有的卡口系统融合，不仅可以使现有的资源得到充分的利用，又能有效地弥补卡口系统的不足。

（2）网络传输层由WSN子层和公网子层构成，为系统提供短距离和长距离感知信息的传输能力，主要包括采集传输节点设备和采集传输汇聚设备研制、采集传输网络协议开发以及公共网络接入应用开发。

1）节点传输设备

节点传输设备是一个数据传输设备，主要负责把国标读写器通过射频信号采集国标标签而得到的数据经无线数据传输信号传送到汇聚点设备中，继而把数据传送到后台系统进行进一步处理及存储。

为简化设计，国标读写设备（模块）可通过系统集成的方法，将国标读写器设备的各个独立模块与节点传输设备进行融合设计。节点设备框架如图3所示：

2）汇聚点设备

汇聚点设备是一个数据汇聚设备，充当数据传输子网络信息枢纽的角色。主要作用是把从各数据节点所发回的数据汇聚到一起并直接传送到后台系统。

数据汇聚点与后台系统的通信采用双通道方式，即已有的光纤网络及无线网络并行方式。在前期的实施阶段，无线网络可以选用已有的Wi-Fi、GPRS、3G信号。在中后期的实施阶段可以考虑采用3G/4G信号进行数据的传输。汇聚点设备框架如图4所示。

（3）平台层主要包括数据、业务、基础平台子层，为系统提供云计算和大数据分析的平台基础，为应用层的业务开发提供支持，该层将进行平台云服务端系统的研制和开发。

以全国为背景，机动车电子标识管理平台服务云大致可分为三级云端，并对应到相应级别的管理机构。一级服务器对应省级数据计算管理业务；以此类推，二级服务器对应市级数据计算管理业务；三级服务器对应区级数据计算管理业务，三级服务云端可更进一步共同构成全国统一服务平台。其中各级云端既可组成混合云，又可独立组成公有云或私有云，公有云针对公众事务的处理，私有云针对保密机构的数据安全。具体如图5所示：

（4）应用层主要面向各类业务终端及业务系统的应用软件开发，为系统提供直接的业务应用服务，包括各类业务系统和采用云平台技术的云计算基础构件。本项目将研究基于云计算SaaS基础构件平台的管理系统软件的开发。云计算平台能够以SaaS多租户模式提供Web页面访问和移动终端客户端访问等多种访问方式。管理系统软件主要包含监控子系统、智慧分析子系统和故障处理子系统3个部分，用以实现对照明设施的监控管理、对照明设施使用情况进行数据分析和统计以及故障检测和工作形式的处理表单审批等核心业务功能。在本系统中主要包括3种交互方式：通过浏览器进行页面操作的Web方式、通过手机消息控制的短信方式以及通过基于Android的手持平板终端进行移动控制的方式。

3 系统设计特点

3.1 新颖度

采用双基识别系统是本项目所涉及新颖度的具体体现。目前的城市道路交通管理系统都是基于视频卡口技术，这些基于视频的系统在实际使用过程中很容易受到环境因素的影响，使其准确率降低，最高只能达到95%。在一些系统较难识别的情况下需要通过人工方法来弥补，这并不符合现代科技的发展趋势。

本系统将采用RFID电子标识和视频卡口系统融合的方式，实现双基识别系统，充分发挥RFID电子标识与视频图像识别各自的特点，实现对目标车辆识别成功率达到100%，使实际管理工作能够更精确，同时能够更加有效地减少人工操作的比例，为智能业务提供基础信息支持。

3.2 先进性

车载国标标签的安全性和抗近物干扰能力将是产品先进性的直接体现。现有的机动车信息管理系统主要采用6C空中接口协议，而机动车电子标识系统采用国标空口协议。相对于6C协议通过对数据进行逻辑加密来满足安全要求的信息安全体系，国标对RFID空中通信给出了更严格的安全要求，即在读写器与标签通信时增加了基于密钥算法的鉴别过程，并且在标签端专门划定了安全区域以存放相关安全算法参数和密钥，从而使得通信过程的信息安全等级得到明显加强。

同时，本系统的车载国标标签将通过标签封装基材的特殊选型和工艺以及标签天线和芯片模式的创新设计，减少近物干扰所带来的负面影响，实现多种应用情景的指标和功能。

4 总结

本系统设计采用RFID、视频卡口、物联网、云计算、大数据以及信息安全等领域的技术，针对机动车电子标识领域着力打造机动车电子标识公共管理平台，解决了目前机动车电子标识系统中技术应用孤岛、数据增值能力较弱、应用层次单一等问题，为构建一套机动车电子标识系统的标准体系、技术支持体系进行了系统准备，有利于形成可盈利的商业模式和最佳运营服务模式。同时该平台将打造端（终端、用户端）到端（云端、服务端）的一体化服务，开创新的增值服务，促进网络基础业务深入渗透到智能交通应用市场，为智能交通建设基础性平台。

参考文献：

[1] 中国交通技术网. 重庆电子车牌系统介绍[EB/OL]. （2014-02-19）. http：//www.tranbbs.com/Case/collection/Case_130780.shtml.

[2] 中国智能交通网. 车牌识别技术国内外研究动态[EB/OL]. （2011-12-07）. http：//www.zhinengjiaotong.com/tech/show-8853.html.

[3] 李德军，马吕栋. 打造智能交通神经网络——重庆电子车牌系统应用案例[J]. 中兴通讯， 2010（11）.

[4] 温云龙. 云计算杰赛PaaS平台云存储架构[J]. 杰赛通讯， 2014（5）.

[5] 中国交通技术网. 车牌识别的技术应用及现状分析

[EB/OL]. （2013-11-21）. http：//www.tranbbs.com/renwu/zl/renwu_126687.shtml.endprint

2.3 系统分层设计

（1）感知层由标识子层和识读子层构成，为系统提供基于RFID标识和视频图像的基础感知信息，主要包括国标读写器、国标标签、卡口系统产品开发。

1）国标标签

作为机动车电子标识系统的主体，国标标签是机动车的电子身份证。其主要作用就是为每一台机动车记录相关信息并提供具有唯一性的电子化认证。安全性是RFID通信首先要考虑的问题，所以本项目标签开发是基于具有安全机制的通信协议进行的。2014年5月1日实施的中华人民共和国国家标准《GB/T 29768——2013信息技术 射频识别800/900MHz空中接口协议》（简称国标）为安全性提供了依据。基于国标开发的RFID标签称为国标标签。

目前用于机动车电子标识的RFID标签有2种安装形式。一是粘贴型RFID标签，即标签通过粘贴的方式安装于机动车挡风玻璃内侧右上角处；二是与现有的金属车牌进行一体化设计，使得RFID标签作为机动车电子标识时具有天然的唯一性和一致性。

2）国标读写器设备

国标读写器设备是对国标标签进行识别和数据采集的设备。其主要用于对国标标签上的加密信息进行识别和采集，并把这些信息传送到后台系统中。作为机动车电子标识的识读设备，其本身的射频无线通信协议必须与作为机动车电子标识的国标标签所使用的射频通信协议匹配。基于国标进行开发的RFID读写设备称为国标读写器设备。

国标读写器由射频模块、加密模块及核心处理器模块3部分组成。考虑到读写器设备的可扩展性、灵活性和维护的便利性，需要对其进行模块化设计，即读写器内部的各部分都是一个可拆卸的独立模块，各模块间的连接通过连接线的形式完成。在这种形式中，由于各部分都是一个相对独立的模块，所以各模块可方便更换，维护成本低。

3）卡口系统

卡口系统是现有的道路交通安全的卡口系统。主要用于道路安全监控及道路交通执法等方面。通过视频监控的方法对各道路卡口进行交通情况检测以及实现交通执法等方面的辅助工作。卡口系统的性能发挥很大程度上受使用环境的影响，往往有效识别率最高只能达到95%。在检测套牌车等特殊应用方面，还需要通过专门人员进行人工识别，这就限制了运行效率。

将国标读写设备（模块）与现有的卡口系统融合，不仅可以使现有的资源得到充分的利用，又能有效地弥补卡口系统的不足。

（2）网络传输层由WSN子层和公网子层构成，为系统提供短距离和长距离感知信息的传输能力，主要包括采集传输节点设备和采集传输汇聚设备研制、采集传输网络协议开发以及公共网络接入应用开发。

1）节点传输设备

节点传输设备是一个数据传输设备，主要负责把国标读写器通过射频信号采集国标标签而得到的数据经无线数据传输信号传送到汇聚点设备中，继而把数据传送到后台系统进行进一步处理及存储。

为简化设计，国标读写设备（模块）可通过系统集成的方法，将国标读写器设备的各个独立模块与节点传输设备进行融合设计。节点设备框架如图3所示：

2）汇聚点设备

汇聚点设备是一个数据汇聚设备，充当数据传输子网络信息枢纽的角色。主要作用是把从各数据节点所发回的数据汇聚到一起并直接传送到后台系统。

数据汇聚点与后台系统的通信采用双通道方式，即已有的光纤网络及无线网络并行方式。在前期的实施阶段，无线网络可以选用已有的Wi-Fi、GPRS、3G信号。在中后期的实施阶段可以考虑采用3G/4G信号进行数据的传输。汇聚点设备框架如图4所示。

（3）平台层主要包括数据、业务、基础平台子层，为系统提供云计算和大数据分析的平台基础，为应用层的业务开发提供支持，该层将进行平台云服务端系统的研制和开发。

以全国为背景，机动车电子标识管理平台服务云大致可分为三级云端，并对应到相应级别的管理机构。一级服务器对应省级数据计算管理业务；以此类推，二级服务器对应市级数据计算管理业务；三级服务器对应区级数据计算管理业务，三级服务云端可更进一步共同构成全国统一服务平台。其中各级云端既可组成混合云，又可独立组成公有云或私有云，公有云针对公众事务的处理，私有云针对保密机构的数据安全。具体如图5所示：

（4）应用层主要面向各类业务终端及业务系统的应用软件开发，为系统提供直接的业务应用服务，包括各类业务系统和采用云平台技术的云计算基础构件。本项目将研究基于云计算SaaS基础构件平台的管理系统软件的开发。云计算平台能够以SaaS多租户模式提供Web页面访问和移动终端客户端访问等多种访问方式。管理系统软件主要包含监控子系统、智慧分析子系统和故障处理子系统3个部分，用以实现对照明设施的监控管理、对照明设施使用情况进行数据分析和统计以及故障检测和工作形式的处理表单审批等核心业务功能。在本系统中主要包括3种交互方式：通过浏览器进行页面操作的Web方式、通过手机消息控制的短信方式以及通过基于Android的手持平板终端进行移动控制的方式。

3 系统设计特点

3.1 新颖度

采用双基识别系统是本项目所涉及新颖度的具体体现。目前的城市道路交通管理系统都是基于视频卡口技术，这些基于视频的系统在实际使用过程中很容易受到环境因素的影响，使其准确率降低，最高只能达到95%。在一些系统较难识别的情况下需要通过人工方法来弥补，这并不符合现代科技的发展趋势。

本系统将采用RFID电子标识和视频卡口系统融合的方式，实现双基识别系统，充分发挥RFID电子标识与视频图像识别各自的特点，实现对目标车辆识别成功率达到100%，使实际管理工作能够更精确，同时能够更加有效地减少人工操作的比例，为智能业务提供基础信息支持。

3.2 先进性

车载国标标签的安全性和抗近物干扰能力将是产品先进性的直接体现。现有的机动车信息管理系统主要采用6C空中接口协议，而机动车电子标识系统采用国标空口协议。相对于6C协议通过对数据进行逻辑加密来满足安全要求的信息安全体系，国标对RFID空中通信给出了更严格的安全要求，即在读写器与标签通信时增加了基于密钥算法的鉴别过程，并且在标签端专门划定了安全区域以存放相关安全算法参数和密钥，从而使得通信过程的信息安全等级得到明显加强。

同时，本系统的车载国标标签将通过标签封装基材的特殊选型和工艺以及标签天线和芯片模式的创新设计，减少近物干扰所带来的负面影响，实现多种应用情景的指标和功能。

4 总结

本系统设计采用RFID、视频卡口、物联网、云计算、大数据以及信息安全等领域的技术，针对机动车电子标识领域着力打造机动车电子标识公共管理平台，解决了目前机动车电子标识系统中技术应用孤岛、数据增值能力较弱、应用层次单一等问题，为构建一套机动车电子标识系统的标准体系、技术支持体系进行了系统准备，有利于形成可盈利的商业模式和最佳运营服务模式。同时该平台将打造端（终端、用户端）到端（云端、服务端）的一体化服务，开创新的增值服务，促进网络基础业务深入渗透到智能交通应用市场，为智能交通建设基础性平台。

参考文献：

[1] 中国交通技术网. 重庆电子车牌系统介绍[EB/OL]. （2014-02-19）. http：//www.tranbbs.com/Case/collection/Case_130780.shtml.

[2] 中国智能交通网. 车牌识别技术国内外研究动态[EB/OL]. （2011-12-07）. http：//www.zhinengjiaotong.com/tech/show-8853.html.

[3] 李德军，马吕栋. 打造智能交通神经网络——重庆电子车牌系统应用案例[J]. 中兴通讯， 2010（11）.

[4] 温云龙. 云计算杰赛PaaS平台云存储架构[J]. 杰赛通讯， 2014（5）.

[5] 中国交通技术网. 车牌识别的技术应用及现状分析

[EB/OL]. （2013-11-21）. http：//www.tranbbs.com/renwu/zl/renwu_126687.shtml.endprint

2.3 系统分层设计

（1）感知层由标识子层和识读子层构成，为系统提供基于RFID标识和视频图像的基础感知信息，主要包括国标读写器、国标标签、卡口系统产品开发。

1）国标标签

作为机动车电子标识系统的主体，国标标签是机动车的电子身份证。其主要作用就是为每一台机动车记录相关信息并提供具有唯一性的电子化认证。安全性是RFID通信首先要考虑的问题，所以本项目标签开发是基于具有安全机制的通信协议进行的。2014年5月1日实施的中华人民共和国国家标准《GB/T 29768——2013信息技术 射频识别800/900MHz空中接口协议》（简称国标）为安全性提供了依据。基于国标开发的RFID标签称为国标标签。

目前用于机动车电子标识的RFID标签有2种安装形式。一是粘贴型RFID标签，即标签通过粘贴的方式安装于机动车挡风玻璃内侧右上角处；二是与现有的金属车牌进行一体化设计，使得RFID标签作为机动车电子标识时具有天然的唯一性和一致性。

2）国标读写器设备

国标读写器设备是对国标标签进行识别和数据采集的设备。其主要用于对国标标签上的加密信息进行识别和采集，并把这些信息传送到后台系统中。作为机动车电子标识的识读设备，其本身的射频无线通信协议必须与作为机动车电子标识的国标标签所使用的射频通信协议匹配。基于国标进行开发的RFID读写设备称为国标读写器设备。

国标读写器由射频模块、加密模块及核心处理器模块3部分组成。考虑到读写器设备的可扩展性、灵活性和维护的便利性，需要对其进行模块化设计，即读写器内部的各部分都是一个可拆卸的独立模块，各模块间的连接通过连接线的形式完成。在这种形式中，由于各部分都是一个相对独立的模块，所以各模块可方便更换，维护成本低。

3）卡口系统

卡口系统是现有的道路交通安全的卡口系统。主要用于道路安全监控及道路交通执法等方面。通过视频监控的方法对各道路卡口进行交通情况检测以及实现交通执法等方面的辅助工作。卡口系统的性能发挥很大程度上受使用环境的影响，往往有效识别率最高只能达到95%。在检测套牌车等特殊应用方面，还需要通过专门人员进行人工识别，这就限制了运行效率。

将国标读写设备（模块）与现有的卡口系统融合，不仅可以使现有的资源得到充分的利用，又能有效地弥补卡口系统的不足。

（2）网络传输层由WSN子层和公网子层构成，为系统提供短距离和长距离感知信息的传输能力，主要包括采集传输节点设备和采集传输汇聚设备研制、采集传输网络协议开发以及公共网络接入应用开发。

1）节点传输设备

节点传输设备是一个数据传输设备，主要负责把国标读写器通过射频信号采集国标标签而得到的数据经无线数据传输信号传送到汇聚点设备中，继而把数据传送到后台系统进行进一步处理及存储。

为简化设计，国标读写设备（模块）可通过系统集成的方法，将国标读写器设备的各个独立模块与节点传输设备进行融合设计。节点设备框架如图3所示：

2）汇聚点设备

汇聚点设备是一个数据汇聚设备，充当数据传输子网络信息枢纽的角色。主要作用是把从各数据节点所发回的数据汇聚到一起并直接传送到后台系统。

数据汇聚点与后台系统的通信采用双通道方式，即已有的光纤网络及无线网络并行方式。在前期的实施阶段，无线网络可以选用已有的Wi-Fi、GPRS、3G信号。在中后期的实施阶段可以考虑采用3G/4G信号进行数据的传输。汇聚点设备框架如图4所示。

（3）平台层主要包括数据、业务、基础平台子层，为系统提供云计算和大数据分析的平台基础，为应用层的业务开发提供支持，该层将进行平台云服务端系统的研制和开发。

以全国为背景，机动车电子标识管理平台服务云大致可分为三级云端，并对应到相应级别的管理机构。一级服务器对应省级数据计算管理业务；以此类推，二级服务器对应市级数据计算管理业务；三级服务器对应区级数据计算管理业务，三级服务云端可更进一步共同构成全国统一服务平台。其中各级云端既可组成混合云，又可独立组成公有云或私有云，公有云针对公众事务的处理，私有云针对保密机构的数据安全。具体如图5所示：

（4）应用层主要面向各类业务终端及业务系统的应用软件开发，为系统提供直接的业务应用服务，包括各类业务系统和采用云平台技术的云计算基础构件。本项目将研究基于云计算SaaS基础构件平台的管理系统软件的开发。云计算平台能够以SaaS多租户模式提供Web页面访问和移动终端客户端访问等多种访问方式。管理系统软件主要包含监控子系统、智慧分析子系统和故障处理子系统3个部分，用以实现对照明设施的监控管理、对照明设施使用情况进行数据分析和统计以及故障检测和工作形式的处理表单审批等核心业务功能。在本系统中主要包括3种交互方式：通过浏览器进行页面操作的Web方式、通过手机消息控制的短信方式以及通过基于Android的手持平板终端进行移动控制的方式。

3 系统设计特点

3.1 新颖度

采用双基识别系统是本项目所涉及新颖度的具体体现。目前的城市道路交通管理系统都是基于视频卡口技术，这些基于视频的系统在实际使用过程中很容易受到环境因素的影响，使其准确率降低，最高只能达到95%。在一些系统较难识别的情况下需要通过人工方法来弥补，这并不符合现代科技的发展趋势。

本系统将采用RFID电子标识和视频卡口系统融合的方式，实现双基识别系统，充分发挥RFID电子标识与视频图像识别各自的特点，实现对目标车辆识别成功率达到100%，使实际管理工作能够更精确，同时能够更加有效地减少人工操作的比例，为智能业务提供基础信息支持。

3.2 先进性

车载国标标签的安全性和抗近物干扰能力将是产品先进性的直接体现。现有的机动车信息管理系统主要采用6C空中接口协议，而机动车电子标识系统采用国标空口协议。相对于6C协议通过对数据进行逻辑加密来满足安全要求的信息安全体系，国标对RFID空中通信给出了更严格的安全要求，即在读写器与标签通信时增加了基于密钥算法的鉴别过程，并且在标签端专门划定了安全区域以存放相关安全算法参数和密钥，从而使得通信过程的信息安全等级得到明显加强。

同时，本系统的车载国标标签将通过标签封装基材的特殊选型和工艺以及标签天线和芯片模式的创新设计，减少近物干扰所带来的负面影响，实现多种应用情景的指标和功能。

4 总结

本系统设计采用RFID、视频卡口、物联网、云计算、大数据以及信息安全等领域的技术，针对机动车电子标识领域着力打造机动车电子标识公共管理平台，解决了目前机动车电子标识系统中技术应用孤岛、数据增值能力较弱、应用层次单一等问题，为构建一套机动车电子标识系统的标准体系、技术支持体系进行了系统准备，有利于形成可盈利的商业模式和最佳运营服务模式。同时该平台将打造端（终端、用户端）到端（云端、服务端）的一体化服务，开创新的增值服务，促进网络基础业务深入渗透到智能交通应用市场，为智能交通建设基础性平台。

参考文献：

[1] 中国交通技术网. 重庆电子车牌系统介绍[EB/OL]. （2014-02-19）. http：//www.tranbbs.com/Case/collection/Case_130780.shtml.

[2] 中国智能交通网. 车牌识别技术国内外研究动态[EB/OL]. （2011-12-07）. http：//www.zhinengjiaotong.com/tech/show-8853.html.

[3] 李德军，马吕栋. 打造智能交通神经网络——重庆电子车牌系统应用案例[J]. 中兴通讯， 2010（11）.

[4] 温云龙. 云计算杰赛PaaS平台云存储架构[J]. 杰赛通讯， 2014（5）.

[5] 中国交通技术网. 车牌识别的技术应用及现状分析

[EB/OL]. （2013-11-21）. http：//www.tranbbs.com/renwu/zl/renwu_126687.shtml.endprint