芯耀
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隔空取物，曾經(jīng)是玄玄乎乎的江湖傳說(shuō)，誰(shuí)要是說(shuō)他能辦這事兒，十成會(huì)被歸為騙子之類，隔空取別人錢財(cái)，更是只有武俠小說(shuō)里才出現(xiàn)的絕技。但現(xiàn)實(shí)生活中，這種沒(méi)接觸就被人把錢拿走的事情，如今已經(jīng)不再是離奇故事，而是每天都在發(fā)生著，甚至我們都已經(jīng)習(xí)以為常，比如掃個(gè)支付碼，刷個(gè)NFC。但今天我們要說(shuō)的是ETC(Electronic Toll Collection)。開車過(guò)收費(fèi)站，不用搖車窗、不用掏現(xiàn)金，甚至不用和收費(fèi)員‘深情對(duì)視’，錢就‘嗖’地飛走了，不禁讓人想起個(gè)詞—雁過(guò)拔毛。
當(dāng)然，ETC的“隔空神功”可不是靠?jī)?nèi)力，而是靠一堆硬核元件的無(wú)縫配合。下面就來(lái)扒一扒這些“幕后高手”的獨(dú)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(tái)管理系統(tǒng)構(gòu)成。OBU存儲(chǔ)車輛信息，RSU通過(guò)短距通信與OBU交互，完成身份驗(yàn)證與扣費(fèi)。后臺(tái)系統(tǒng)則處理交易數(shù)據(jù)并管理用戶賬戶。我們拆解一個(gè)OBU看一下，哪位同學(xué)認(rèn)識(shí)路政，我們以后有機(jī)會(huì)拆一下RSU。
(ETC車載單元OBU)
這個(gè)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(cuò)的。
另一面是貼到車輛前車窗上的，黑色的是太陽(yáng)能電池，中間粘膠面中間有一個(gè)防拆按鍵，從車窗上拆下來(lái)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)觸發(fā)事件。
拆開后可以看到右邊有兩個(gè)圓柱形物體，一個(gè)是可充電電池，一個(gè)是超級(jí)電容，這個(gè)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(guān)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(fù)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(biāo)準(zhǔn)（如MIFARE Classic標(biāo)簽）。其多接口設(shè)計(jì)（SPI/I2C/UART）可靈活適配不同控制器，實(shí)現(xiàn)高速、精準(zhǔn)的車輛身份識(shí)別。通過(guò)動(dòng)態(tài)調(diào)整射頻功耗，該芯片進(jìn)一步優(yōu)化了OBU的能效表現(xiàn)。FM17520具備三種功耗類型，同時(shí)也允許用戶關(guān)閉射頻功能來(lái)進(jìn)一步降低功耗。
2.2 安全認(rèn)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(guò)硬件加密算法保護(hù)數(shù)據(jù)傳輸，防止中間人攻擊或數(shù)據(jù)篡改。其嵌入式設(shè)計(jì)可直接集成于OBU中，為每筆交易生成唯一密鑰，確?？圪M(fèi)過(guò)程的安全性與不可抵賴性。
網(wǎng)上流傳有一些視頻，就是有人拿個(gè)POS機(jī)，靠近車子前窗內(nèi)的ETC，然后輕松刷走卡內(nèi)的100元錢。這段視頻引起很多人的恐慌，那這是ESAM出問(wèn)題了嗎？這還真不能怪ESAM安全芯片。據(jù)專家分析，這種情況是因?yàn)楝F(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(fēng)險(xiǎn)。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(zhǎng)期運(yùn)行的OBU設(shè)備。其高性能處理能力可同時(shí)管理通信模塊（如BK5822）、安全芯片及外圍傳感器，并通過(guò)動(dòng)態(tài)電源管理策略延長(zhǎng)設(shè)備壽命。
2.4 供電方案：弱光太陽(yáng)能電池與儲(chǔ)能設(shè)備
威特SC-5520弱光型非晶硅太陽(yáng)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(jié)合可充電電池與超級(jí)電容，系統(tǒng)可在光照不足時(shí)無(wú)縫切換至儲(chǔ)能供電，超級(jí)電容的快速充放電特性還可應(yīng)對(duì)瞬時(shí)高功率需求（如通信模塊啟動(dòng)）。
2.5 防拆按鍵：
嵌入OBU外殼，若設(shè)備被非法拆卸，立即觸發(fā)報(bào)警并凍結(jié)交易功能，防止惡意破壞或數(shù)據(jù)竊取。
- BK5822通信芯片：
博通(BEKEN)的BK5822支持高速無(wú)線通信，確保OBU與RSU間數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸，減少通行延遲。確保車輛以60km/h及以上速度通過(guò)時(shí)仍可精準(zhǔn)識(shí)別。
3. 未來(lái)展望
3.1 市場(chǎng)規(guī)模
政府通過(guò)取消省界收費(fèi)站、ETC通行費(fèi)優(yōu)惠等措施推動(dòng)普及。2025年，中國(guó)ETC市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)達(dá)到千億級(jí)別，較2020年增長(zhǎng)近兩倍，其中高速公路領(lǐng)域占據(jù)主導(dǎo)地位。全球ETC市場(chǎng)同樣呈現(xiàn)增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，預(yù)計(jì)2029年規(guī)模將達(dá)882億元（年復(fù)合增長(zhǎng)率約6.5%）。中國(guó)作為全球最大ETC應(yīng)用國(guó)，2023年用戶數(shù)已突破2.7億（覆蓋率86%），2024年預(yù)計(jì)用戶達(dá)3.2億，覆蓋超90%汽車保有量。
3.2 技術(shù)趨勢(shì)
智能化與多功能集成
ETC設(shè)備逐步支持移動(dòng)支付（如支付寶、微信）、車聯(lián)網(wǎng)服務(wù)（實(shí)時(shí)路況、智能導(dǎo)航）及OBD（車載診斷系統(tǒng)）集成，2025年多功能設(shè)備市場(chǎng)份額或達(dá)30%。同時(shí)ETC方案進(jìn)一步集成，向SOC方向發(fā)展，由后裝向前裝過(guò)度。
小型化與安全性提升
超薄型ETC標(biāo)簽（厚度減少50%）逐漸普及，2025年市場(chǎng)份額預(yù)計(jì)超50%。技術(shù)安全挑戰(zhàn)加劇，需應(yīng)對(duì)黑客攻擊（如賬戶盜用事件），企業(yè)加大加密技術(shù)研發(fā)投入。
3.3 競(jìng)爭(zhēng)格局
中國(guó)ETC市場(chǎng)由頭部企業(yè)主導(dǎo)，金溢科技、聚利科技、萬(wàn)集科技等占據(jù)70%以上OBU和RSU設(shè)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(guò)智能ETC設(shè)備（集成大數(shù)據(jù)分析）搶占市場(chǎng)，互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)市場(chǎng)份額快速增長(zhǎng)。
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