etc芯片 国标ETC应用中存在的主要问题分析及对策

电子不停车收费（ETC）国家标准自2007年颁布实施以来，经过国内多个省市的实践证明，能够为广大高速公路用户提供方便快捷的通行方式，有效降低繁忙时段的主要通行费。 车站拥堵情况充分体现了人文高速、科技高速、绿色高速的建设思路。

作为国内最大的国标ETC应用运营商，快通公司经过两年多的运营，积累了丰富的运营经验，在国标落地方面暂时领先于其他省市。 在实际操作中，我们也遇到了新标准实施过程中不可避免的一系列技术问题。 下面我们将实际遇到的几大问题一一列举，并结合我们的应用经验和与OBU厂商的技术交流，提出相应的解决方案。

1、分离元件和芯片的选择

目前使用的电子标签（OBU）基本都是由分立元件组成，尤其是射频传输部分通常采用介质振荡器，因此OBU的传输中心频率容易受到器件选型、温度、元件老化等因素的影响. 量过大，超过国标要求，经常超出路测单元（RSU）的接收带宽范围，导致OBU与RSU无法正常通信，严重影响非停止ETC车辆通行。 在两年的运营过程中，根据召回产品分析，OBU频偏的影响是影响ETC车道天线交易成功率的主要原因之一。 因此etc芯片，我们在OBU到货验收时也加强了对频偏的检查。 OBU因频偏严重而被批量退回的案例屡见不鲜，促使厂商加强元器件选型和出厂检验的严格管理。 用户反馈的OBU故障往往包括设备老化等原因导致的频偏。

因此，要解决这个问题，单靠元器件的选择是不够的，成本、货源、长期的验证测试都是很现实的问题。 最根本或者说最终的解决方案还是产品集成，尤其是ETC国标射频芯片的研发和应用。 目前适合国标ETC应用的主流射频芯片主要有以下几种：

单发芯片，即发射部分是一个芯片，唤醒和接收部分是分开的元件。 该类别以美国RFMD公司的ML5830为代表。

收发一体芯片，即发射和接收部分集成在一个芯片上，唤醒电路是一个单独的元件。 此类芯片以日本东芝公司的TB32160、冲电气公司的ML9636、韩国PHYCHIPS公司的PD5000为代表。

全集成射频芯片，即发射、接收、唤醒完全集成在一颗芯片上。 上海博通公司BK5822研制成功。

全集成芯片，即将射频、MCU和ESAM完全集成到一个芯片中，目前还处于研发的初级阶段。

前三款芯片已逐步被国内大部分OBU厂商采用，但仍处于测试或试用阶段。 测试结果表明，它们可以有效解决上述频偏问题，但芯片本身的成熟度和工作的稳定性还没有完全达到。 验证，仍然经得起时间的考验。 预计在今年下半年（2010年），上述三类芯片将逐步开始商用，但发展方向仍是向后两类芯片过渡，具有更高的性能。集成，最终完全集成的芯片成熟期至少需要2~3年的时间。

2、射频指标的一致性

目前国标ETC应用中最大的问题之一是RSU和OBU射频指标的一致性。 由于国标暂时只规定了部分射频指标的上限，如国标中OBU发射功率（eirp）≤+10dBm、唤醒灵敏度≤-40dBm、接收灵敏度≤-50dBm，RSU发射功率（eirp）≤+33dBm，接收灵敏度≤-70dBm，以上射频指标下限无明确要求。 也就是说，对于实际ETC车道的布局和有效通信范围，并没有合理的天线射频指标范围。 因此，各ETC特种设备制造商只是根据自己的理解、产品设计、生产条件来确定设备的射频指标，导致不同厂家的产品不仅射频指标不一致，而且产品的射频指标也不一致。同一厂家不同批次产品的射频指标。 快通公司近两年的运营经验表明，由于缺乏统一的射频指标体系，不同ETC收费车道的交易成功率差异较大，经常会出现ETC车辆在部分站点顺利通过的情况，而有些站不能。 车道RSU天线下的正常交易不得不停下来刷卡支付，相邻车道干扰的问题也时有发生。 这种情况给包括快通在内的ETC运营商造成了很大困扰，在一定程度上影响了ETC系统的大规模推广应用。

射频指标的确定不是简单的定一个值，它必须考虑到新的RSU和OBU的需求，还要考虑到大部分已经投入使用的RSU和OBU。 因此etc芯片，首先需要结合ETC专用车道的布局进行理论分析和仿真计算，确定合理的取值范围； 那么就需要进行大量的室内外测试，尤其是获取使用中的RSU和OBU的典型指标值。

以上测试的难点在于测试方法。 RSU的射频指标相对容易，因为天线增益和电缆损耗是可测可控的，但OBU体积小，电池供电或环境影响较大。 测试方法很有争议。 传导测量，由于OBU引线较难，OBU开盖测量引入的误差较大，建议采用辐射等效测量法。