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通行宝科技ETC设备拆解:汽车降价引发ETC设备大卖?

03/27 07:04 作者:曹顺程
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阅读需 7 分钟
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就像手机支付取代了传统的纸币支付,ETC设备也彻底改变了我们在高速公路上支付通行费的方式。最近汽车的大降价促销导致的爆卖现象让我第一时间想到了推广ETC设备的厂家又该出来干活了。对于经常跑高速的小伙伴来说,ETC设备应该是目前车辆必备的几样汽车后装类配件。但是,很多小伙伴还是在质疑ETC设备的安全性和可靠性,担心会被盗刷之类的情况发生。因此本期硬核拆评将拆解一个ETC设备,详细来了解下其硬件组成和功能原理。

目前我手上这台是比较早的一代ETC设备,通行宝科技的产品,由OBU设备和记账卡组成,只有激活后将记账卡插入设备内,两者合一才可以使用。

这里可能有小伙伴有疑问了,怎么又是ETC,又是OBU?这里就长话短说,给大家理清下这个关系。通俗来讲ETC是指整个电子不停车收费系统,它其实包含了OBU(也就是我们车上的车载单元),RSU(路侧的单元),车道控制器,电子收费后台。首先车内的OBU将信号传递到RSU,RSU再将信号传递到车道控制器,车道控制器最后将信号传递到电子收费后台,由后台进行清算,这才算是一整套的ETC系统。而本文谈到的ETC设备单就指车载单元OBU,所以大家不要较真。

拆解

从外观来看,这个ETC设备没什么特别之处,所以拆开来一探究竟。拆解过程较为简单,来看下。这个ETC设备主要由几个功能部分组成,包括了显示屏、读写器电路、通信模块、控制模块和充电/供电电源。

其中读写器电路主要负责与车辆上的ETC标签(也就是上图中的张记账卡)之间的通信,读取收费所需的信息。

电路板上,你可以看到读写器电路触发的一个小的开关装置(如上图所示),当记账卡插入之后,那会按下这个开关激活读写器电路。

通信模块主要负责读写器与收费系统之间的数据收发,而控制模块是ETC设备的大脑,它处理从读写器和通信模块接收到的数据并执行必要的功能。但是通过拆解后的实际电路你会发现,读写器电路、通信模块、控制模块都是靠板子上唯一一颗芯片来实现,也就是博通集成的BK5863N。

这是一颗应用于ETC系统的低功耗SOC芯片,内部集成ARM9处理器、非接触射频卡读卡器、 5.8GHz的射频收发器、太阳能充电管理电路、音频输出、温度传感器、 Flash、UARTSPI、 I2C、 DES等。可以看出这是一颗集成度非常高的单芯片解决方案,能够很方便的应用在不停车收费系统的OBU单元、5.8GHz短距离数据收发系统上。也因其超高的集成度,所以可以看到板子上外围元器件很少。

比如说充电/供电电源模块,从PCB电路板上来看,好像就只有一个太阳能的充电面板,两节锂电池,周围没有什么电路。实际也是如此,板载的这颗博通集成SoC本身就带有太阳能充电管理电路。

在储能这端,有一个太阳能的充电锂电池(蓝色),型号为IFR14200,3.2V,100mAh;另外还有一颗白色的亿纬锂能的锂电池(ER14250),3.6V,应该是一颗一次性的电池,它的电池接口不像太阳能的充电电池那样直接焊死,是可以更换的。一个太阳能面板,一个可充电电池,一个一次性电池,这就组成了ETC设备所需的供电系统。


板子背面还有一个比较有意思的触点机械开关(如上图所示),这个开关对应的就是检测防止人为的将这个ETC设备安装到对应的车上后又随意的取下。

如果随意取下ETC设备会怎样?会失效。ETC设备失效就是因为ETC默认为专车专用,在安装时就设有保护联动,当安装在挡风玻璃上时,我们刚刚看到的这个机械开关就是属于按下的状态,若ETC的背胶松了使其从前挡玻璃上掉落,或者人为的取下,这个小按钮就会弹起锁死导致标签失效。唯一的解决方法就是去ETC营业厅检测激活,或者高速公路管理处的ETC安装点重新激活。

所以由此可以想象,ETC设备的保护措施考虑的还是十分到位的,加上ETC系统中,OBU和RSU的通信属于短距离的无线通信,因此你可以完全有理由相信它的安全性和可靠性,当然像那种光明正大蹭ETC的行为,是属于强盗的逻辑了,不能归结于ETC本身设备的不安全。

小结

通过拆解不难发现ETC的功能原理还是非常清晰的,首先车辆上的ETC标签与ETC设备上的读卡器进行通信,读卡器将此信息发送到通信模块,然后通信模块将数据传输到路侧单元,路侧单元通过车道控制器最终传输到收费系统,最终收费系统处理数据并收取适当的通行费。

因为芯片集成度高的关系,本次拆解的ETC设备的硬件方案还是比较简单的,因此成本也不高,也正因为如此,所以大家安装的ETC基本都是免费的。其实本视频拆解的还是属于比较早的ETC设备,据说目前最新的ETC设备都不需要插卡了,当然这有利有弊。总而言之,一般的用户是完全无需担心ETC设备不安全不可靠之类的问题,唯一的问题是你是不是需要经常用到它,经常用到那么还是值得安装一个的,可以省去不少时间。

BOM清单

器件型号 数量 器件厂商 器件描述 数据手册 ECAD模型 风险等级 参考价格 更多信息
BK5863N 1 博通集成 未精准适配到当前器件信息,点击查询推荐元器件
ARM

ARM

ARM公司是一家知识产权(IP)供应商,主要为国际上其他的电子公司提供高性能RISC处理器、外设和系统芯片技术授权。目前,ARM公司的处理器内核已经成为便携通讯、手持计算设备、多媒体数字消费品等方案的RISC标准。公司1990年11月由Acorn、Apple和VLSI合并而成。

ARM公司是一家知识产权(IP)供应商,主要为国际上其他的电子公司提供高性能RISC处理器、外设和系统芯片技术授权。目前,ARM公司的处理器内核已经成为便携通讯、手持计算设备、多媒体数字消费品等方案的RISC标准。公司1990年11月由Acorn、Apple和VLSI合并而成。收起

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