再見(jiàn)了，省界收費(fèi)站！LS1012A助力新型RSU（路側(cè)單元）實(shí)現(xiàn)
過(guò)年過(guò)節(jié)出門(mén)旅游，高速收費(fèi)站口總是特別堵。如今，咱們有了個(gè)好政策，緩解高速擁堵的情況！
今年5月5日國(guó)務(wù)院常務(wù)會(huì)議中，明確政策舉措力爭(zhēng)今年底前基本取消全國(guó)高速公路省界收費(fèi)站，便利群眾出行提高物流效率。提高我國(guó)高速公路現(xiàn)代化水平，推廣電子不停車(chē)快捷收費(fèi)系統(tǒng)，爭(zhēng)取年底實(shí)現(xiàn)全國(guó)高速公路入口車(chē)輛普遍使用。
相較傳統(tǒng)的人工收費(fèi)站，ETC數(shù)字化收費(fèi)系統(tǒng)的通行能力將提升3-5倍。長(zhǎng)久以來(lái)，收費(fèi)站“堵路口”的情況或?qū)⒉粡?fù)存在。省界收費(fèi)站的取消是中國(guó)向交通自由流目標(biāo)邁出的第一步，也是關(guān)鍵一步。
圖說(shuō)：上海目前已完成138個(gè)區(qū)間ETC門(mén)架系統(tǒng)的建設(shè)
在高速公路、車(chē)場(chǎng)管理中，在路側(cè)安裝RSU，建立無(wú)人值守的快速專(zhuān)用車(chē)道，利用龍門(mén)架部署收費(fèi)設(shè)備。當(dāng)ETC用戶(hù)通過(guò)時(shí)，車(chē)載OBU設(shè)備會(huì)與龍門(mén)架上的RSU設(shè)備通過(guò)信號(hào)實(shí)現(xiàn)握手，從而喚醒OBU。系統(tǒng)將自動(dòng)識(shí)別用戶(hù)信息，快速判定車(chē)輛扣費(fèi)情況，正常扣費(fèi)的車(chē)輛會(huì)以最快速度給予放行，提高車(chē)輛運(yùn)行效率。
RSU，是RoadSide Unit的英文縮寫(xiě)，直譯就是路側(cè)單元的意思，是ETC系統(tǒng)中，安裝在路側(cè)，采用DSRC（DedicatedShort Range Communication）技術(shù)，與車(chē)載單元（OBU，OnBoard Unit）進(jìn)行通訊，實(shí)現(xiàn)車(chē)輛身份識(shí)別，電子扣分的裝置。
車(chē)道子系統(tǒng)主要包括底層應(yīng)用單元（車(chē)道計(jì)算機(jī)）、車(chē)道控制單元（控制器（廣義的控制機(jī)包括工控機(jī)）、車(chē)輛檢測(cè)器、道閘）、圖像采集單元（攝像機(jī)、視頻采集卡）、顯示告警單元（車(chē)道通行燈、聲光報(bào)警裝置、車(chē)道顯示屏）、射頻識(shí)別單元（RSE和OBE）。
PART 01 RSU的系統(tǒng)組成
1. 射頻通訊模塊
當(dāng)安裝有OBU設(shè)備的車(chē)輛經(jīng)過(guò)ETC車(chē)道入口或者出口時(shí)，系統(tǒng)會(huì)將入口信息寫(xiě)入雙界面卡，入口信息包括：通過(guò)區(qū)域號(hào)、路段號(hào)、站點(diǎn)號(hào)、車(chē)道號(hào)、入口時(shí)間、入口狀態(tài)標(biāo)識(shí)、車(chē)型、車(chē)牌號(hào)碼。OBU與RSU之間的通訊通過(guò)DSRC技術(shù)實(shí)現(xiàn)車(chē)輛身份識(shí)別。射頻通訊模塊遵循國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)為GB20851，通訊頻率為5.8GHz。由高增益定向束控讀寫(xiě)天線和射頻控制器組成。高增益定向束控讀寫(xiě)天線是一個(gè)微波收發(fā)模塊，負(fù)責(zé)信號(hào)和數(shù)據(jù)的發(fā)送/接收、調(diào)制/解調(diào)、編碼/解碼、加密/解密；射頻控制器是控制發(fā)射和接收數(shù)據(jù)以及處理向上位機(jī)收發(fā)信息的模塊。
2. 加密模塊
內(nèi)置4路PSAM模塊，ISO7816協(xié)議，在線密鑰計(jì)算與認(rèn)證，確保數(shù)據(jù)安全，基于多重DES或RSA加密技術(shù)，防止鏈路竊聽(tīng)與數(shù)據(jù)破解。
3. 網(wǎng)絡(luò)通訊模塊
ETC車(chē)輛完成一次完整的通行過(guò)程，會(huì)通過(guò)無(wú)線或者有線網(wǎng)絡(luò)等通信方式向ETC 后端報(bào)送交易數(shù)據(jù)、系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)以及接受收費(fèi)子站系統(tǒng)的監(jiān)控操作。
4. 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊
完成自動(dòng)收費(fèi)以后，系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生收費(fèi)記錄，并可以存儲(chǔ)大容量的交易信息，支持數(shù)據(jù)庫(kù)查詢(xún)與交易數(shù)據(jù)下載。
5. 顯示屏
6. 設(shè)備控制模塊
系統(tǒng)能夠根據(jù)對(duì)車(chē)輛的收費(fèi)處理情況正確控制車(chē)道設(shè)備的動(dòng)作，包括：自動(dòng)欄桿的升起下落、雨棚燈的切換、通行信號(hào)燈的切換、聲光報(bào)警器的開(kāi)啟和關(guān)閉、費(fèi)額顯示器的顯示等。
PART 02 基于OK1012A-C開(kāi)發(fā)板實(shí)現(xiàn)方案
? FET1012A-C核心板主頻1GHz，RAM 512MB，ROM：8GB。
? 支持雙路千兆以太網(wǎng)接口，無(wú)需外擴(kuò)網(wǎng)卡，具備獨(dú)立MAC地址。支持SSH、FTP遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)工具，支持TCP/IP、UDP、HTTP、TFTP、DHCP、Static IP等網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。
? 支持1路PCIE2.0接口，最高支持速率5Gbps。支持PCIE標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議驅(qū)動(dòng)，可擴(kuò)展4路PSAM加密模塊。
? 支持1路SATA3.0、1路SD卡/TF卡，可擴(kuò)展大容量存儲(chǔ)的機(jī)械、固態(tài)硬盤(pán)或者32G/64G存儲(chǔ)卡。
? 支持兩個(gè)串口，1路可作為調(diào)試串口做系統(tǒng)調(diào)試使用，1路可作為普通串口做數(shù)據(jù)通訊。
? 支持ubuntu18.04操作系統(tǒng)，并支持所有外設(shè)驅(qū)動(dòng)。
PART 03 方案優(yōu)勢(shì)
? 出入口車(chē)道具有獨(dú)立工作的能力，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)故障時(shí)通行數(shù)據(jù)可自動(dòng)存入本地磁盤(pán)，待網(wǎng)絡(luò)故障排除后，能自動(dòng)將未上傳數(shù)據(jù)和圖片上傳至后臺(tái)管理中心系統(tǒng)。LS1012A主頻1GHZ，超過(guò)4000的Coremarks性能，可快速完成車(chē)輛識(shí)別、交易、與信息查詢(xún)的操作。
? 支持雙千兆以太網(wǎng)，可配置為1個(gè)WAN，1個(gè)LAN口，并自帶硬件包轉(zhuǎn)發(fā)引擎，可提高網(wǎng)絡(luò)吞吐效率，降低CPU占用率，提高對(duì)多個(gè)DSRC天線的小包數(shù)據(jù)處理效率，降低交易時(shí)間。
? 由于RSU設(shè)備安裝在龍門(mén)架或者路測(cè)桿的頂端，遠(yuǎn)程調(diào)試設(shè)備需要專(zhuān)用配置管理工具配置RSU的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)、射頻參數(shù)、業(yè)務(wù)參數(shù)等信息。網(wǎng)絡(luò)參數(shù)包括RSU的IP地址、子網(wǎng)掩碼、車(chē)道計(jì)算機(jī)IP地址和端口、時(shí)間服務(wù)器IP等信息。所以設(shè)備需要支持Web server，ubuntu操作系統(tǒng)可快速搭建Apache Web服務(wù)器，縮短開(kāi)發(fā)時(shí)間。
? 低價(jià)格工業(yè)級(jí)領(lǐng)域支持PCIE的CPU屈指可數(shù)，LS1012A滿(mǎn)足以上所有條件。整板實(shí)測(cè)溫度范圍-40℃~+80℃，CPU原生支持1路PCIE2.0，核心板售價(jià)398元，開(kāi)發(fā)板只要799元。
? U盤(pán)作為大容量存儲(chǔ)介質(zhì)其適用性廣便于攜帶的優(yōu)勢(shì)一直是工程師使用和維護(hù)設(shè)備的首選，LS1012A支持U盤(pán)升級(jí)內(nèi)核與文件系統(tǒng)。
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