再見了，省界收費站！LS1012A助力新型RSU（路側(cè)單元）實現(xiàn)
過年過節(jié)出門旅游，高速收費站口總是特別堵。如今，咱們有了個好政策，緩解高速擁堵的情況！
今年5月5日國務(wù)院常務(wù)會議中，明確政策舉措力爭今年底前基本取消全國高速公路省界收費站，便利群眾出行提高物流效率。提高我國高速公路現(xiàn)代化水平，推廣電子不停車快捷收費系統(tǒng)，爭取年底實現(xiàn)全國高速公路入口車輛普遍使用。
相較傳統(tǒng)的人工收費站，ETC數(shù)字化收費系統(tǒng)的通行能力將提升3-5倍。長久以來，收費站“堵路口”的情況或?qū)⒉粡痛嬖?。省界收費站的取消是中國向交通自由流目標邁出的第一步，也是關(guān)鍵一步。
圖說：上海目前已完成138個區(qū)間ETC門架系統(tǒng)的建設(shè)
在高速公路、車場管理中，在路側(cè)安裝RSU，建立無人值守的快速專用車道，利用龍門架部署收費設(shè)備。當ETC用戶通過時，車載OBU設(shè)備會與龍門架上的RSU設(shè)備通過信號實現(xiàn)握手，從而喚醒OBU。系統(tǒng)將自動識別用戶信息，快速判定車輛扣費情況，正常扣費的車輛會以最快速度給予放行，提高車輛運行效率。
RSU，是RoadSide Unit的英文縮寫，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)，與車載單元（OBU，OnBoard Unit）進行通訊，實現(xiàn)車輛身份識別，電子扣分的裝置。
車道子系統(tǒng)主要包括底層應(yīng)用單元（車道計算機）、車道控制單元（控制器（廣義的控制機包括工控機）、車輛檢測器、道閘）、圖像采集單元（攝像機、視頻采集卡）、顯示告警單元（車道通行燈、聲光報警裝置、車道顯示屏）、射頻識別單元（RSE和OBE）。
PART 01 RSU的系統(tǒng)組成
1. 射頻通訊模塊
當安裝有OBU設(shè)備的車輛經(jīng)過ETC車道入口或者出口時，系統(tǒng)會將入口信息寫入雙界面卡，入口信息包括：通過區(qū)域號、路段號、站點號、車道號、入口時間、入口狀態(tài)標識、車型、車牌號碼。OBU與RSU之間的通訊通過DSRC技術(shù)實現(xiàn)車輛身份識別。射頻通訊模塊遵循國家標準為GB20851，通訊頻率為5.8GHz。由高增益定向束控讀寫天線和射頻控制器組成。高增益定向束控讀寫天線是一個微波收發(fā)模塊，負責信號和數(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，在線密鑰計算與認證，確保數(shù)據(jù)安全，基于多重DES或RSA加密技術(shù)，防止鏈路竊聽與數(shù)據(jù)破解。
3. 網(wǎng)絡(luò)通訊模塊
ETC車輛完成一次完整的通行過程，會通過無線或者有線網(wǎng)絡(luò)等通信方式向ETC 后端報送交易數(shù)據(jù)、系統(tǒng)運行狀態(tài)以及接受收費子站系統(tǒng)的監(jiān)控操作。
4. 數(shù)據(jù)存儲模塊
完成自動收費以后，系統(tǒng)會產(chǎn)生收費記錄，并可以存儲大容量的交易信息，支持數(shù)據(jù)庫查詢與交易數(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)對車輛的收費處理情況正確控制車道設(shè)備的動作，包括：自動欄桿的升起下落、雨棚燈的切換、通行信號燈的切換、聲光報警器的開啟和關(guān)閉、費額顯示器的顯示等。
PART 02 基于OK1012A-C開發(fā)板實現(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，無需外擴網(wǎng)卡，具備獨立MAC地址。支持SSH、FTP遠程網(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標準協(xié)議驅(qū)動，可擴展4路PSAM加密模塊。
? 支持1路SATA3.0、1路SD卡/TF卡，可擴展大容量存儲的機械、固態(tài)硬盤或者32G/64G存儲卡。
? 支持兩個串口，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。
PART 03 方案優(yōu)勢
? 出入口車道具有獨立工作的能力，當網(wǎng)絡(luò)故障時通行數(shù)據(jù)可自動存入本地磁盤，待網(wǎng)絡(luò)故障排除后，能自動將未上傳數(shù)據(jù)和圖片上傳至后臺管理中心系統(tǒng)。LS1012A主頻1GHZ，超過4000的Coremarks性能，可快速完成車輛識別、交易、與信息查詢的操作。
? 支持雙千兆以太網(wǎng)，可配置為1個WAN，1個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，提高對多個DSRC天線的小包數(shù)據(jù)處理效率，降低交易時間。
? 由于RSU設(shè)備安裝在龍門架或者路測桿的頂端，遠程調(diào)試設(shè)備需要專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、車道計算機IP地址和端口、時間服務(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，縮短開發(fā)時間。
? 低價格工業(yè)級領(lǐng)域支持PCIE的CPU屈指可數(shù)，LS1012A滿足以上所有條件。整板實測溫度范圍-40℃~+80℃，CPU原生支持1路PCIE2.0，核心板售價398元，開發(fā)板只要799元。
? U盤作為大容量存儲介質(zhì)其適用性廣便于攜帶的優(yōu)勢一直是工程師使用和維護設(shè)備的首選，LS1012A支持U盤升級內(nèi)核與文件系統(tǒng)。
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