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JKT2012型電子標簽

2015-03-12 12:05 未知. 
產品概述
JKT2012型電子標簽(以下簡稱OBU),是航天信息有限公司按照國家標準GB/T 20851,為高速公路不停車電子收費(ETC)度身定做的付費終端。
在使用時,OBU被安裝於車輛擋風玻璃上,內部插入IC 卡。當裝有OBU的車輛通過高速公路ETC專用收費通道時,不用再停車交費,而是以不高於車道限速標誌的速度直接駛過。此時安裝在車內的OBU和安裝在車道上的天線之間通過5.8GHz微波進行數據交換,費用直接從IC卡中扣除,這樣大大提高了汽車的通行速度,有效地緩解了交通堵塞的問題。
 
JKT2012型電子標簽
JKT2012型電子標簽的特點簡述如下:
1、采用高亮度帶背光的大屏幕LCD屏提示信息,方便司機識別;
2、采用太陽能電池與內置長效鋰電池雙電源的供電方案,節能、穩定、環保;
3、支持非接觸卡,有效兼容CPU卡與M1卡的讀寫操作,可靠、穩定、兼容性好;
4、內置靈敏度模式開關,適合各種不同車型的需要;
5、支持有線或無線方式進行程序更新升級,固件更新下載方便快捷;
6、帶有外置MINI USB端口,有效支持各種擴展性應用,並可以作為輔助電源提供接口。
                     JKT2012電子便簽平麵布局圖
①  靈敏度開關
② 交易指示燈
③ 液晶顯示器
④ 插卡口
⑤ MINI USB接口
JKT2012型電子標簽支持全方向插卡方式,讓用戶可以方便地以各種方式插卡,不必擔心插反卡。
 
以卡片A麵插卡
 
以卡片B麵插卡
 
以卡片C麵插卡
 
以卡片D麵插卡
主要技術參數
A. 載波頻率:        信道1: 5.790GHz; 信道2: 5.800GHz
B. 帶寬:            ≤5MHz
C. 頻率容限:       ±200ppm;
D. 最大等效全向輻射功率:≤0.01W
E. 雜散發射:
30~1000MHz               <-40dBm/100KHz 
                     2400~2483.5MHz           <-40dBm/1MHz
                     3400~3530 MHz            <-40dBm/1MHz
                     5725~5850 MHz            <-40dBm/100KHz
                     (注:對應載波2.5倍信道帶寬以外)
                     其他1~20GHz             <-40dBm/1MHz
F. 鄰道功率泄露比:  30dB
G. 天線極化:        右手圓極化
H. 天線半功率角:    < 70°
I.  調製方式:       ASK
J.  調製係數:       0.5~0.9
K. 編碼方式:        FM0
L. 位速率:          Downlink:256Kbps       
Uplink: 512Kbps
M. 位時鍾精度:     ±100ppm
N. 喚醒方式:       15~17周期14KHz方波
O. 喚醒時間:       <5ms
P. 喚醒靈敏度:     ≤-40 dBm且>-45dBm
Q. 接收靈敏度:     ≤-50 dBm
      R.供電方式:       1200mAh鋰離子電池 + 太陽能電池
基本工作原理
ETC係統由前端係統和後台數據庫係統組成,前端係統包括車道控製係統、RSU、OBU以及用戶IC卡(ICC,IC Card)。係統構成見下圖:
 
ETC係統構成
OBU與RSU間按照DSRC協議進行通信,符合GB/T 20851.1-2007、GB/T 20851.2-2007、GB/T 20851.3-2007。
OBU按照以下步驟進行工作:
1) 車輛進入ETC專用車道,RSU持續發出微波信號,準備與OBU通信;
2) 安裝在車輛上的OBU檢測到微波信號被喚醒,OBU開始與RSU進行通信;
3) RSU獲得OBU和IC卡中的數據,並傳送至上位機;
4) 上位機鑒別該OBU和IC卡的合法性,如果合法則對獲得的數據進行處理和交易;
5) 通訊完成,車道欄杆抬起,車輛通過。
安裝方式簡介
注意:安裝前的OBU必須在省聯網中心做一次發行,而在現場安裝過程中需要做二次發行和激活操作。
將OBU在汽車擋風玻璃適當的位置牢牢貼緊,然後使用手持發行設備對OBU進行二次發行。如下圖所示:
 
安裝OBU
注意:OBU一旦安裝後,不能自行拆卸,一旦拆卸OBU則會失效,必須返回發行網點重新激活。
對於小型車,如轎車等,因車輛高度較低,需要將OBU安裝至反光鏡後方,保證通訊良好,以及避免影響司機視線。
 
小型車安裝示意
    對於大型車輛,如大客車、公交車,因車輛高度很高,視野很好,為了保證OBU的使用效果,可以將OBU安裝在前擋風玻璃下方,也不會影響司機視線。為了插卡方便,可將OBU的插卡口朝上。
 
大型車安裝示意
使用方法簡介
1、車輛不在通訊區域時,OBU進入節電休眠狀態。此時,指示燈不亮,液晶屏不顯示。
2、插卡時,必須將IC卡全部插進OBU裏。當卡到位後,OBU會對防拆狀態和卡片狀態進行提示。
3、 車輛駛入ETC車道前應該將卡插好,車輛駛入車道後,OBU指示燈閃一下,發出一聲“嘀”,表示成功。
4、 如果出現指示燈都持續慢閃,表示電池電量低,請您盡快到指定地點更換電池。
5、 車輛不能正常通過時應該聽從指揮,按ETC車道語音和費顯提示操作。
6、 一般情況下IC卡建議插在OBU裏,不用隨身攜帶。
產品性能
產品技術參數
表 1 JKT2012型OBU技術參數
參數
規格
總體特性
交易距離長度
0m-10m且軟件可調
交易距離寬度
<3m且軟件可調
雲南環境交易時間
200ms
雲南發行測試
與已入圍所有廠商發行設備兼容
交易兼容性
與已入圍所有廠商RSU兼容
防拆卸測試
防拆卸功能可靠
卡片兼容性
與已入圍所有廠商雙界麵cpu卡和M1卡兼容
雲南跑車交易測試
在測試道路上跑車成功率100%
微波鏈路特性
載波頻率
信道1: 5.790GHz    信道2: 5.800GHz
帶寬
< 4.2MHz
頻率容限
±100ppm
最大等效全向輻射功率
+8dBm
雜散發射 
≤-40 dBm / 100 kHz (30 ~ 1000 MHz)
≤-40 dBm / 1 MHz (2400 ~ 2483.5 MHz)
≤-40 dBm / 1 MHz (3400 ~ 3530 MHz)
≤-40 dBm / 100 kHz (5725 ~ 5850 MHz)
≤-40 dBm / 1 MHz(其它1 ~ 20 GHz)
鄰道泄漏功率比
>33dB
天線半功率角
< 70°
天線極化
右旋圓極化 
調製方式
ASK
調製度
0.80
編碼方式
FM0
位速率
Downlink:256Kbps    Uplink: 512Kbps
位時鍾精度
±100ppm
OBU喚醒方式
16個周期14KHz方波
OBU喚醒時間
<3ms
OBU喚醒靈敏度
<-40dBm且>-45dBm
OBU接收靈敏度
≤-50dBm
最高輸入功率
≥-20dbm
同信道幹擾抑製比
<+14dB
鄰信道幹擾抑製比
<+14dB
阻塞道幹擾抑製比
< -10dB
前導碼
16個“1”16個“0”
電氣及應用特性
電池容量
1200mAh結合太陽能電池
存儲容量
內置512Kbits用戶存儲空間
固定方式
>12cm2接觸麵積,耐高低溫3M雙麵膠固定
用戶界麵
背光LCD中文顯示屏、蜂鳴器及LED指示燈
附加功能
有線或者無線方式的應用在線更新及數據下載
環境特性
工作溫度
-25℃~+75℃
存儲溫度
-40℃~+85℃
相對工作濕度
10%~95%
靜電
8KV
振動
滿足GB 2423.13
衝擊
滿足GB 2423.6
技術參數與國標和雲南標準的偏離表
表 2 JKT2012型OBU的技術參數偏離表
序號
參數
標準文件技術標準
投標文件對應規格
偏離度
微波鏈路特性
1
載波頻率
信道1: 5.790GHz
信道2: 5.800GHz
信道1: 5.790GHz
信道2: 5.800GHz
無偏差
2
帶寬
< 5MHz
< 4.2MHz
正偏差
3
頻率容限
±200ppm
±100ppm
正偏差
4
最大等效全向輻射功率
+10dBm
+8dBm
正偏差
5
雜散發射 
≤-36 dBm / 100 kHz (30 ~ 1000 MHz)
≤-40 dBm / 1 MHz (2400 ~ 2483.5 MHz)
≤-40 dBm / 1 MHz (3400 ~ 3530 MHz)
≤-33 dBm / 100 kHz (5725 ~ 5850 MHz)
 (注:對應載波2.5倍信道帶寬以外)
≤-30 dBm / 1 MHz(其它1 ~ 20 GHz)
≤-40 dBm / 100 kHz (30 ~ 1000 MHz)
≤-40 dBm / 1 MHz (2400 ~ 2483.5 MHz)
≤-40 dBm / 1 MHz (3400 ~ 3530 MHz)
≤-40 dBm / 100 kHz (5725 ~ 5850 MHz)
≤-40 dBm / 1 MHz(其它1 ~ 20 GHz)
正偏差
6
鄰道泄漏功率比
>30dB
>33dB
正偏差
7
天線半功率角
< 70°
< 70°
無偏差
8
天線極化
右旋圓極化或線極化
右旋圓極化
正偏差
9
調製方式
ASK
ASK
無偏差
10
調製深度
0.5~0.9
0.80
正偏差
11
編碼方式
FM0
FM0
無偏差
12
位速率
Downlink:256Kbps
Uplink: 512Kbps
Downlink:256Kbps    Uplink: 512Kbps
無偏差
13
位時鍾精度
±1000ppm
±100ppm
正偏差
14
OBU喚醒方式
15~17個周期14KHz方波
16個周期14KHz方波
正偏差
15
OBU喚醒時間
<5ms
<3ms
正偏差
16
OBU喚醒靈敏度
≤-40dBm
<-40dBm且>-45dBm
正偏差
17
OBU接收靈敏度
≤-50dBm
≤-50dBm
無偏差
18
最高輸入功率
≥-20dbm
≥-20dbm
無偏差
19
同信道幹擾抑製比
<+15dB
<+14dB
正偏差
20
鄰信道幹擾抑製比
<+15dB
<+14dB
正偏差
21
阻塞道幹擾抑製比
< -10dB
< -10dB
無偏差
22
前導碼
16個“1”16個“0”
16個“1”16個“0”
無偏差
電氣及應用特性
23
兼容性
支持國標DSRC技術標準,具有良好的互換性。
支持
無偏差
24
標簽類型
兩片式,讀寫型
一致
無偏差
25
ICC接口
該接口符合ISO/IEC 14443  TYPE-A標準的相關規定,其支持的ICC交易流程應符合JR/T 0025。
非接觸式用戶卡
無偏差
26
適用卡類型
Mifare Pro和Pro-x智能卡
Mifare Pro和Pro-x智能卡
無偏差
27
防拆卸功能
可靠的防拆卸功能
可靠的防拆卸功能
無偏差
28
交易安全
內置符合國標的ESAM模塊
內置符合國標的ESAM模塊
無偏差
29
典型交易時間
≤230ms
≤200ms
正偏差
30
電池容量
3.6V/1200mAh,電池低電壓報警功能
3.6V/1200mAh,電池低電壓報警功能
無偏差
31
存儲容量
4K Byte
內置64KB用戶存儲空間
正偏差
32
用戶界麵
具備LCD中文顯示屏、蜂鳴器及LED工作狀態指示燈
背光LCD中文顯示屏、蜂鳴器及LED指示燈
正偏差
33
交易記錄
存儲不少於50條最新交易記錄,交易記錄可讀出
支持最近50條記錄存儲,交易記錄可通過有線或DSRC讀出
無偏差
34
外殼材料
高溫ABS工程塑料
高溫ABS工程塑料
無偏差
35
安裝位置
汽車擋風玻璃內側
汽車擋風玻璃內側
無偏差
36
安裝方式
超強3M雙麵膠固定,不易脫落
>12cm2接觸麵積,耐高低溫3M雙麵膠固定
正偏差
37
安全防爆
防爆安全防護
防爆安全防護設計
無偏差
38
應用更新
支持應用在線更新及交易數據下載
有線或者無線方式的應用在線更新及數據下載
正偏差
環境特性
39
工作溫度
-20℃~+70℃
-25℃~+75℃
正偏差
40
存儲溫度
-40℃~+85℃
-40℃~+85℃
無偏差
41
相對工作濕度
10%~95%
10%~95%
無偏差
42
靜電
8KV
8KV
無偏差
43
振動
滿足GB 2423.13
滿足GB 2423.13
無偏差
44
衝擊
滿足GB 2423.6
滿足GB 2423.6
無偏差
JKT2012車載電子標簽的技術特點
根據《電子收費 專用短程通信 物理層》(GB/T 20851.1-2007)中規定,本方案電子收費係統DSRC選用5.8GHz。5.8GHz頻段具備下列優點:
 (1) 5.8 GHz頻段背景噪聲小,抗幹擾性較好;
 (2) 5.8GHz頻段的設備供應商較多,有利於我國ETC係統的設備引進,有利於降低係統成本;
 (3) 有利於未來在此頻段內開展智能運輸係統的其他各項服務。
 OBU型式選型
OBU可分為“單片式”和“雙片式”兩種型式。
“單片式”OBU是指收費信息全部存貯在車載電子標簽中,無法實現多個應用。在物理結構上是一個不可拆分的整體。
“雙片式”OBU由電子標簽+雙界麵CPU卡組成,收費信息存貯在雙界麵CPU卡中。
由於單片式的OBU無法與現有的MTC聯網收費係統兼容,要求采用單片式電子標簽的ETC係統必須構成一個完整的封閉式係統,無法解決ETC聯網收費係統建設過程中所遇到的問題。
兩片式OBU是組合式收費技術提出的必然要求,也符合交通部發布的相關標準和規範,本方案采用兩片式OBU。
OBU防拆卸功能
OBU經過用戶發行之後,安裝在用戶車輛內,通常情況下,ETC車道無人值守,安裝了OBU的車輛可快速通過。雲南省聯網收費係統根據通行車輛的車型、行駛裏程進行收費。為了防止私自篡改車輛車型、行駛裏程並使用他人用戶卡進行繳費的情況發生,需在技術上采取措施杜絕此類現象的發生。
措施一:OBU內置ESAM卡安全模塊,發行時將車輛車型信息寫入ESAM卡中,在密鑰的保護下,該信息無法私自篡改。車道係統以ESAM卡內的車型信息作為收費依據。
措施二:發行時將車輛的車牌信息寫進OBU內置的ESAM卡及雙界麵CPU卡,在密鑰的保護下,該信息無法私自篡改。車道係統將ESAM卡中的車牌信息與雙界麵CPU卡中的車牌信息進行比對,隻有在一致的情況下才可放行。
措施三:OBU必須具有防拆卸功能,OBU一經安裝,用戶就無法私自拆卸,否則該OBU失效。該措施也是前兩個措施起作用的關鍵。
以上三項措施聯合起來可有效防止使用ETC係統過程中的各種作弊行為,保護業主及用戶的利益。
本方案選用帶ESAM安全模塊的具有防拆卸功能的OBU。
OBU防鄰道幹擾功能
為了防止鄰道幹擾,首先,OBU設備應符合《電子收費 專用短程通信 設備應用》GB/T20851-2007的要求,具有良好的方向性與輻射範圍,這對OBU天線設計提出很高的要求;其次,OBU在生產過程中精心調試,嚴格檢測,提高產品的一致性,使OBU的靈敏度符合國標要求,同時又避免出現靈敏度過高後車接收到前車的信號,鄰道OBU接收到本車道RSU信號的情況。
本方案選用帶有防鄰道幹擾功能的OBU。(附最新OBU天線檢測報告,報告編號B13YC0205)。
OBU兼容性與互通性
雲南省擁有複雜的高速公路網絡,所選擇的產品供貨商不止一家。除了需要在省內實現ETC聯網收費之外,將來還需與周邊其他省市共同實現區域聯網收費。因此,關鍵設備的互通性是本次招標過程中選定關鍵設備的重要依據。
總體上,互通性包含三個層次:技術層次,數據層次和交易層次。
技術層次的互通性
國標《電子收費 專用短程通信 物理層》GB/T20851.1-2007、《電子收費 專用短程通信 數據鏈路層》GB/T20851.2-2007、《電子收費 專用短程通信 應用層》GB/T20851.3-2007係列標準提供了技術層次的互通性,為遵循該係列標準的RSU及OBU在物理層、邏輯鏈路層、應用層上提供了技術層麵互通的基礎。但技術層麵的互通性並不能保證交互雙方都能理解理解對方傳遞數據的含義,這需要數據層次的互通性來解決。
數據層次的互通性
國標《電子收費 專用短程通信 應用層》GB/T20851.3-2007、《電子收費 專用短程通信 設備應用》GB/T20851.4-2007中ASN.1文法定義以及後續發布的卡片數據結構等相關規範提供了數據層次的互通性,遵循該係列標準和規範的RSU及OBU可以理解對方傳遞的數據。由數據所組成的交易以及交易的方式則由交易層次的互通性進行定義。
交易層次的互通性
國標《電子收費 專用短程通信 設備應用》GB/T20851.4-2007及後續發布的相關規範對交易流程、交易方式及交易數據組成進行了定義。遵循該標準和係列規範的RSU及OBU支持交易層次的互通性。
本方案采用完全支持雲南省互通性要求的OBU,並提供相應的技術支持和服務。