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杜江:RFID在交通方面的应用(视频)


作者:吴书 整理 来源:RFID世界网 2009-07-14 08:40:26

摘要:在2009(第二届)RFID世界发展高峰论坛暨“2008 RFID行业年度最有影响力企业、产品、应用、事件评选”颁奖典礼上,中兴通讯天津RFID研发中心产品总经理杜江先生以“RFID在交通方面的应用”为主题发表了演讲,以下是演讲的具体内容。

关键词:RFID应用[407篇]  中兴通讯[22篇]  交通应用[0篇]  陶瓷标签[2篇]  



中兴通讯天津RFID研发中心产品总经理杜江先生演讲视频

  主要先介绍一下我们公司,然后提一下现在交通信息化的问题,以及中兴RFID技术在交通行业的应用,最后讲一下交通智能化的展望。

  中兴通讯应该是大家都比较熟的企业,也是深圳几个骨干其一之一,在A股和H股都上市了,业务覆盖了全球120多个国家,台湾市场的贡献已经达到了公司的60%,获得了全球最具竞争力的公司20强和竞争力50强的称号。

  中兴通讯从2003年开始进行RFID研发,2006年开始进行产业化。产业化的时候,由于滨海新区的投资,RFID的整个研发群体包括天津滨海新区。目前中兴的RFID在天津大概有300多亩研发基地,是一个从研发到售后的全套完整产业链配置。中兴通讯的战略定位,第一个是为产业链提供一流的RFID产品,产品基本上涵盖了产业链上RFID的所有类型。第二是提供完善的解决方案。另外一个是推动RFID产业链的发展。

  中兴致力于中国RFID的标准,因为中国这么巨大的市场空间,包括中国RFID版权书,具有中国自主知识产权标准的空间。另外是希望通过把产品做好做稳,然后健全整个产业链。另外是通过RFID应用,RFID除了智能识别之外,它最大的作用是回报社会,RFID的功用应该是对整个社会的信息化和智能化有很大的推动作用。我们也希望随着RFID产业的推进对整个中国的智能化和信息化添砖加瓦。

  中兴在RFID方面的创新,在目前为止近130项发明专利。发明专利比较多的集中在标准、通讯原理及创新方面。中兴的RFID应该具有最强的研发实力,目前研发队伍有300人,90%是研究生以上,产品的系列也比较全,包括所有的标签和阅读器等等,高频的、超高频的等等。除了设备之外,还有核心的一些冷源,还有编码系统、CS、编码解析,以及各种各样的应用系统。希望为产业链的各位朋友提供高性能、高质量的产品,然后拥有完全的自主知识产权。主要是希望能够推动中国自身的RFID技术发展。

  我们今天的主题是“RFID在交通方面的应用”,我们先看一下,交通方面为什么用RFID?以及交通方面存在什么问题? 首先我们看到,随着全球经济在发生收缩的时候,中国的汽车销量出现了一个井喷,在全球都是奇观,我们可以看到机动车的销量在直线上升,随着机动车数量的直线上升之后,它为整个的管理带来了什么样的问题呢?我们来看一看,第一个就是堵塞,我们可以看到各种严重交通堵塞的图片。2002年的交通堵塞造成的损失占GDP的1.7%,到2009年,这个数据可能还会更大,也就是说因交通堵塞的经济损失,已经成了许多大城市的顽疾,是非常希望得到解决的问题。北京每年光堵车的损失就146亿,居全国各大城市之首,主要是各种各样的交通事故的死亡人数和财产损失,另外一个是交通带来的污染问题,目前全球十大污染城市中,中国占了七个,我们可以看到交通带来的污染是触目惊心的。

  交通的污染最大的来源除了车辆的更新换代,也就是说国家对环保等级的提高,另外就是经过科学的分析,如果从40公里下降到20公里的时候,平均要增加31.1%的污染,也就是说当成是交通堵塞严重存在的时候,大量的尾气就会释放到空气中。

  我们再看一下在车辆管理方面常见的一些比较难解决的问题。一个是车辆的盗抢,另外是发生交通事故之后的逃逸,另外就是全国深受套牌车之困,增添了社会的不和谐和危害的成份。然后还有非法的营运车辆,这也对我们整个的营运市场增加了我们管理的难度。

  综合而言,交通管理上出现了很多信息化和智能化不够的地方,它主要产生的根源是什么呢?第一,我们可以明确的感觉到,现在的交通管理方面的检测技术和方案明确滞后于车辆增加水平,现在很多的检测相对而言还是比较落后的,虽然很多城市都加的类似视频抓拍等等情况,但是在严格意义上还做不到精细化。另外国民经济和城市车辆快速增长,传统的经验已不能适应快速发展的需要。另外就是公共交通车辆行驶速度太慢。还有违法问题车辆,被查获的机会低,肇事几率增高。综合以上的问题,我们可以看到在目前的交通行当里涉及到几个部门,公安交管、环保、税务,包括我们常说的假车、黑车、套牌车、肇事案件,以及我们高速公路的行车收费,以及区域的行车收费,停车场和环保目标等等。综合而言,我们可以看到,整个交通管理里面,最为基础的是我们要确定这个车辆的身份。这是我们整个交通管理智能化和信息化必然要实施的一个步骤,如果做不到车辆的身份认证。

  数据容量大,数据也可以改,然后是同标签识别,标签寿命长,这是关键的优势。RFID作为一个最重要的信息产业技术,容易获取信息,另外在广泛应用于交通领域,我们怎样来达到我们未来的交通管理的智能化和信息化,在提倡互联网平台的基础上,应该来说车是特殊的物品,为了达到它的智能化、信息化,必须建立应用“车联网”的应用平台,只有一个很好的平台起来了之后,我们后续的扩展和应用才能够得以实施。

  在这上面我们可以看到,第一步是实现了信息采集,比如说,车辆加RFID标签,然后运用共有的涉车信息资源平台,在信息资源平台的技术上使各种各样的、各行各业的包括运营的各种各样的运用。这是资源的运用。

  我们可以看一下这是RFID产业的架构,我们基本上分成了几层:

  第一层是数据采集,主要是通过各种各样的标签,有缘的、无缘的、半有缘的标签和各种各样的阅读器构成了数据的自动识别和采集,这也是我们RFID产业链最主要解决的核心问题,是实现数据的采集。

  第二层是通讯,通讯不管是有线方式还是无线的方式,我们知道,现在任何的科技都是集成于现在的通讯网络,没有通讯网络我们所谓的四通八达、所谓的信息及时是不可以达到的。在这个基础上我们可以看到,它上面应该是整个RFID的网络基础,在网络基础上应该说中间件、编码性质系统、编码解析系统、远程网管以及诸多的定制应用,包括大型数据库等等。

  第三层是在这个基础上还有一些实时控制,实时控制运用于我们类似的工厂生产线的控制、车道控制、门禁控制等等。

  第四层是我们知道信息采集和获取之后一定要反馈,不反馈不能构成一个很有效的智能化平台。

  综合而言,这四个层次构成了整个RFID系统的形成。系统的形成是“端到端”的解决方案,目前RFID以标签技术实现了数据采集和智能控制的一种综合学科的产业,应该来说,RFID的重要意义不是我们通过阅读器或标签把信息采集回来,它的重要意义是采取回来的这些信息如何实现“端对端”的智能运用,如果我们采集回来的信息不能很好的运用,上午我在发言时也说了,如果没有好的运用,那么产业链一定是一个看得见大于实际操作的现状。

  在交通行业的运用,中兴主要凸显在交通行业,主要有以下几个方面:第一是高速公路,高速公路上不停车收费,包括二级性能。另外一个是未来的电子车牌,快速公交,涉车涉驾,驾驶证、行车证以及遍布全国各地城市里面的智能停车场。应该说这些方面都是RFID在交通方面当前一些比较典型的运用。

  我们可以简单看一下高速公路不停车收费简单的演示,现在这个系统已经全部上线,大家都比较熟悉,它通过5.8G短时通讯,实现了车辆的信息获取以及费率的自动扣取。这个通讯里面主要提供了路测单元,就是原RFID的阅读器,目前这个产品已经上路,是目前利用率最高、最轻松的产品。它的性能指标都已经列在旁边。

  另外是车载单元,车载单元是相当于每个标签在每个车上都可以放一个RFID的标签,主要实现了车辆的信息和扣费。包括开发的一些进入软件,包括高速公路不停车收费的车道控制的实时性。

  下面我们看一下智能车牌,假定我们所有的车,每辆车都是物理性的,是用视觉和光学方式识别的物理车牌,如果以后再加上电子车牌,在这个基础上整个系统架构应该是很好的。这是一张平面图,按照数据采集层、通讯传输层、RFID应用层和综合应用层几个部分。

  我们看一下电子标签,电子标签分很多种,主要包括车上的车卡、以及驾驶证、门卡。主要是中兴的信用卡标签,包括挡风玻璃、易碎纸、陶瓷或者是PVC双重标识等等。基本上目前常见的推广包括科技部、公安部常年推广,应该是把易拆的陶瓷标签装在车辆后视镜的挡风玻璃上。我们可以看一下电子标签针对这种车辆的应用环境专门有一个测试,测试是基于纸质的,左边的是微波市场,就是单独的贴在挡风玻璃上,右边是实际的车体。这两个最终的效果有很大的区别,虽然是一个标签,应该说它的设计和它考虑的东西非常多。

  非汽车专用的陶瓷标签,可以看到,它在劲风的微波现场比车辆实际现场效果会多,但是实际上最终设计出来的标签,大家可以看到,它在劲风现场的性能不是最好的,但是放在车体的时候,它的性能在测试非常好,我们目前能够达到的性能基本上最远是40米,基本上是在25米-40米之间,因为不同车的车体以及挡风玻璃和防爆之间有比较大的差异。基本25%以上完全可以满足实际的运用。

  对于阅读器,应该来说整个系统搭建之后,它会有各种各样的阅读器的需求,我这里只是简单的罗列了一些,首先包括了车辆电子车牌发卡的发卡器,包括了固定车次的监管站,包括了复合式的数字监管站,包括了零售站和车载移动式查岗站,以及便携式交警移动运营站。综合整个信息化,中兴基本上全部都已经临近上路,都已经完成了研发,中央发卡器是高频双芯的,应该说我们的中央发卡器是高频双芯的,因为针对驾驶证,或者是人、卡基本上是双语双芯,用于推广。

  另外是固定式基站,就是我们刚才说的,主要是为了车辆信息的获取,分为市外、市内和警车三种,应该说目前是唯一获得国家840845和920925双频型号的合作产品。

  手持机,手持机应该是命令手持机,因为交警要随时拿走,做的比较小巧,它的阅读距离、车辆的陶瓷标签可以到5米的返程,是这一段时间内相互提及、性能最好的手持机阅读器。

  天线,因为中兴是做天线起家的,所以在设计高性能天线方面经验来说,是我们原有的历史技术,是比较深厚,包括任何的无源的、有源的,圆极化、线极化的天线,基本上都是尺寸小、性能优异。

  在整体的电车台的架构里,我们可以知道,如果是每个路口都装了这个阅读器之后,海量的数据会涌向我们的管理平台,这样的话必须经过中间件,没有中间件的实时供应一定会引起数据风暴。从这个意义上而言,必须在所有的阅读器和应用之间叠加中间件,现在目前中间件在RFID产业里面运用并不是特别多,主要原因是当前遇到的项目基本上不上规模,不需要用中间件,当有一个很大的系统时,中间件是必不可缺的环节。

  中兴开发的中间件,它主要的特点是一个是对下标准,一个是上标准。对下标准就是只要支持LLRP标准接口的所有阅读器设备,应该都可以和中间件相连。另外是针对不同的、各种各样的应用,只要是LLRP标准接口的都可以对接,这很好的完成了中间件本身的桥梁作用。我们进行筛选,筛选过滤后进行其他的传输。

  应用产业链现在是标准网源,这里面主要讲的是标准网源,标准网源有两个部分,一个是CIS,就是编码信息系统,一个是网管系统。这两部分应该说都已经研发完成。在网管系统应该说,在RFID产业链里面,大家对RFID设备以及网络的维护还不是很重视,甚至说很不重视,大部分的设备都具有远程网管的工作,因为现在RFID产业还没有发展成大型的时候,当到大型的时候我们可以反管联动通讯,当我们一个大型网络成千上万个集成运营的时候,它的运营成本远远高于社会的投资,在这种情况下,如果从运营商或者从客户管理角度,运营一定是必须需要考虑的,它是一个高昂的、高代价的投入,所以基于这一点,中兴把电信级设备,我们原来的通讯设备都具有远程网管,把通讯级的远程网管全放在RFID网络。应该是中兴的所有设备,不光是无缘的、有缘的、所有的阅读器和控制器都能够拥有中兴的远程网管,在监控中心成千上万的设备都可以在这个地方进行远程告警,版本的实时升级、远程维护等等,很多的测试功能都可以在远程实现,大大提高了我们的网络运营,或者是我们的客户后期维护工作。

  编码信息服务器应该来说这是一个相对更重要的一点,在目前的网络工作中运用的很少,EPCS,我们称为CS,它的概念很早是在一些组织提出来,它是大型网络数据相互交错的情况下才可能使用EPCS,这是我们EPCS的一个系统分段,大家可以看到,它在中间件和应用之间,提供的就是以下的功能:

  第一、订阅各种标准;第二是查询;第三是事件服务、事件运行,数据服务、数据运行等等;它的这些特点非常适合什么?非常适合一些社会公共支持平台,比如防伪平台,比如现在的车辆信息平台,当很多的应用要去查车辆运行的轨迹和原始数据的时候,那么CS是一个很好的开放的、安全受控的一个数据管理系统。这是用户应用程序,刚才看到的程序是标准化。基于用户,我们搭建了一个基于电子车牌的一个视界,可以在这个视界上形成以下的系统。比如,智能交管系统是专门为公安服务的。城市交通的监视系统,包括城市交通的规划功能以及疏导等等。快速公交以及很多公路的服务,比如说路、桥、隧道的收费,高速公路的收费,区域分时的收费,车辆场所出入、停车场等等。在这种情况下,在这种基础上还可以形成一些应急决策支撑工作服务等等,还有一些很多高端的中长期服务。从这个框架图上可以看出,基于这个系统未来交通的智能化和信息化,还有很多的工作以及很大的空间值得我们去挖掘。


信息公共平台框架图

  针对这个新应用系统,应该来说是一个长远规划、分期实施的一个过程,并且这个运营系统需要各行各业进行专业化运营,目前来说,从国家层面,从公安部门、交通部部委的层面,这些工作应该都还在筹备阶段。

  前面讲的主要是中兴RFID技术在交通行业的应用,我刚才讲的是一共提了5点,重点讲了高速公路不停车收费和电子车牌两个系统的方案评价。我们可以看一下,前面比较务实、后面比较务虚。 

  我们看一下交通智能化未来的一些展望,在RFID深入到交通渠道之后,我们可以看到,上面列出的涉及到的一些管理,未来可以高效、智能化的管理、年检、环保绿标等等,这些行业通常都可以采用EPCS,能够快速有效的实施,我们看到第一个是电子车牌,现在的交警拦车的时候,不是有预防式的,以后的拦车一定是有预防式的,他自己知道,很清楚在这种情况下来进行拦截。

  另外一个是电子篱笆,我们大家都知道,奥运会的时候,北京曾经采取交通管制措施,大量的汽车停开,以各种各样的代价来保证北京奥运会的成功,要求要有良好的交通路矿以及良好的空气。从其他一些大型城市来看,完全可以用RFID实现电子这一块,也就是说,不同的路段分时收费,通过这个方式而言,只要你开过个路段,通过RFID技术能够自动的从对应的银行卡或者其他付费渠道进行扣费,从这个意义上,大家可以自己进行路段分时、分路的收费,这是从政府层面解决交通拥塞的很好的规划。这是我们设想的,在这种情况下,同样的路什么时段,或者是什么样的路怎么收费,怎么免费或者收费的概率不一样,从而达到交通流量的调控,达到城市交通流量好的规划。

  还有是肇事逃匿车辆,因为肇事逃匿车辆没有直接的证据,有了RFID这个系统可以很明白的知道肇事逃匿车辆在什么路段,经过现场的时间是什么时候等,可以进行布控。我们可以看到经过的记录可以一一再现,有了这个车辆运行的轨迹一一回放,对于我们的刑侦,对于车辆的保险都能够提升最直接的效果,从这个意义上而言,对车辆案件的刑侦工作和车辆的保险工作提到了更高效的手段。

  环保,我们知道现在要贴环保卡,从这个意义上而言,RFID的一个电子车牌可以做好所有的规划运用,这样的话相对而言可以减少重复投资。RFID的路径识别,路径识别是在路、桥以及高速公路等各种情况下,环形或者是更复杂的路况的时候,怎样进行分路段收费。

  多路段的支付,当我们车辆上装了这个标签之后,电子车牌不光是用于刚才的作用,包括我们小区停车场、开放停车场,包括加油站,因为一旦这个车牌上了之后,一定会和我们的支付、VIP包括实验试点和很多路段相捆绑,大家都会发现,这个车牌不再是简简单单的车辆身份标识,而是一个更方便的,相当于是一个增强型的涉及到诸多的增值服务,可以带来更好的市场空间。

  这是自由人的收费,这是类似区域收费,包括电子篱笆里面基本上是趋于自由人收费,比如说OD服务,针对不同方面的起始地和物流监管服务,包括在OD服务的基础上进行货物监管。在物流方面,货物到了什么地方,整个路线全部由RFID探测,可以做到比较精确的货物物流情况,并且这个成本很低,虽然它的精度不够,但是投入比原本刚开始的方式要便宜,从而构建一个“车联网”平台。

  另外一个是出行的实际交通流分配和交通规划,一个美国洛杉矶的一个交通规划图(略)。然后是出行的吸引,我们可以看到我们现在很多车上都有导航,现在的导航只能计算基本的路径,不能计算最快的路径,因为它没有动态引导模型,有了整个RFID电子车牌,将整个城市布一张网络之后,我们很容易知道每一个路段的平均测速,在原来最短路径的基础上加上动态引导,我们就能够真实、有效的计算出从A点到B点的最快路径,而不是最短路径。

  另外一个是路网的运行时间分析,我们很容易通过历史的数据知道每个路段的流量高峰期是什么,假定你没有事的时候,你可以刻意的避开这种高峰期,可以最快、最省事的路线来走。比如说,取得一个最佳时间的选择,这是一个全面ITS的示意图,从图上我们可以看到,RFID和交通结合应用于城市中的很多方面。第一、是刚才说的车上标签,它会和银行卡捆绑,基本都和银行业发展成客户,同时又能够让车上卡具备了支付的功能,我们可以看到一些特殊的车辆,比如公交这种车辆,它可以控制交付,进行调度。这是预警原来的系统,可以实现路边咪表、停车场的停车收费,可以实现公交缴费和公交优先,基本能够实现一些网络导航,比如系统可以通知哪些路堵车,进行实时的通知,以及什么地方发生了交通事故要回避等等。而平时我们基本上都是靠交通台,而交通台有的时候它并不及时,一些紧急的信息其实可以通过广播导航来控制。



全面ITS的示意图

  目前来说,中兴在交通领域里面的无源方面、有源方面都有,其实从某种意义上来说,无源和有源两种方案等适合中国国情,应该来说,从技术上而言,各有优有劣,但从公司层面而言,永远不能够解决百分百的问题,但是应该能解决80%的问题。针对现实的中国国情,无源的基本方案可能更适合中国的智能化交通的发展。

  我们相信RFID技术在未来交通行业的应用一定会给大家带来更好的方便和快捷,谢谢!
 
嘉宾资料简介: 



中兴通讯天津RFID研发中心产品总经理杜江先生

   杜江先生毕业于桂林电子工业学院,通信与信息系统,硕士
 
  相关工作经历: 

  1999-4-1至2000-6          中兴通讯股份有限公司           工程师
  2000-6-1至2001-4-1       中兴通讯股份有限公司           室主任
  2001-4-1到2002-4-1       中兴通讯股份有限公司           项目经理
  2002-4-1到2005-3          中兴通讯股份有限公司            产品大项目经理&开发部部长   
  2005-3到2007-4          中兴通讯股份有限公司           系统部部长&RFID产品总经理
  2007-4至今                      天津中兴软件有限责任公司         总经理

  科研项目情况

  从1999/4进入公司一直从事CDMA移动通信系统研发,从2003年作为基站(BTS)项目经理开始负责中兴新一代全IP架构的3G基站研发,截止2007/4,作为系统设计架构负责人及项目经理,杜江先生负责了11项具有自主知识产权的移动通讯设备机型的全面开发;

  从2006/6开始负责RFID的预研与产业化工作,至今已组织与参与7项RFID设备的研发,并从事产品规划、系统设计与项目管理工作。

  所获奖项:

  参与“基于CDMA技术的数字集群系统总体技术要求”项目,荣获中国通信标准化协会科学技术奖一等奖;
参与“CDMA2000 1xEV-DO移动蜂窝通信系统“项目,荣获2006年度深圳市科技创新奖,2006年度广东省科学技术奖,及2008年度国家科技进步奖;
  参与“CDMA2000高速分组数据系统(HRPD)”,荣获2007年度广东省科学技术奖;
  荣获2007“深圳市产业发展与人才创新奖”;
  荣获天津港保税区2007年度“建功立业奖”优秀经理。

  突出业绩:

  1、 作为系统设计专家,有8年从事3G-CDMA大型通信系统的研发经验,负责中兴公司CDMA基站产品系列化规划、系统方案制订、产品演进规划;具有丰富的通信系统系统设计与项目管理经验。由其组织设计的3G-CDMA ALL-IP基站系列化产品具有自主知识产权,为国际领先产品,具有相当的产品竞争力,其系列先后为公司产生了近200亿的销售,目前中兴通讯的CDMA产品已成为‘全球CDMA合同数量第一’和‘基站新增出货量全球第一’的国际第一品牌;

  2、 2006/6起负责RFID产品从预研到产业化的全面研发与经营,后根据公司战略安排组织RFID整体项目组迁移到天津子公司创业,任天津公司总经理,对公司进行整体经营和决策,总体负责公司RFID产品规划、研发、生产、市场、营销和售后服务。将RFID最初的9人团队发展到目前近300人研发团队,从当初仅有的实验原型机到目前具备完全自主知识产权的UHF、ETC、HF的RFID阅读器与标签系列化,以及中间件、CIS、各应用系统等软件产品逐步成形的RFID集成网络包,实现了公司RFID产业从无到有的转换。

  此外,杜江先生还担任了多个重要学术兼职,发表多篇著作论文并申请发明专利达11项。

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