国家标准化管理委员会11月中旬消息:由公安部归口,公安部交通管理科学研究所起草的《汽车电子标识通用技术条件》等6项国家标准,已完成征求意见稿,现面向社会征求意见。如有意见,请于2014年12月13日前反馈书面意见,并填写《意见反馈表》发送至联系人电子邮箱。
征求意见稿中,明确了汽车电子标识(electronicregistrationidentificationofthemotorvehicle,缩写为ERI)的定义:嵌有超高频无线射频识别芯片并存储汽车身份数据的电子信息识别载体。标准规定汽车电子标识的工作频段为840MHz~845MHz,安装位置为车前挡风玻璃内侧。静态识别距离不少于12米,写入距离不少于6米,能在120KM时速行驶状态下识别;车载电子标识的基板应采用陶瓷,外壳应采用PC/PVC,天线应采用银浆印刷在并烧结。标识尺寸,长度为86mm±0.5mm,宽度为54mm±0.5mm,厚度不超过2.5mm。要求使用寿命为10年以上,10万次数据擦写次数,安装后被拆除后,不能再使用。
一、任务来源
根据国家标准化管理委员会《关于下达2013年第二批国家标准制修订计划的通知》(国标委综合[2013]90号)的要求,由公安部交通管理科学研究所承担国家标准《机动车电子标识通用技术要求》(计划编号:20132360-T-312)的制定工作。
二、目的和意义
随着改革开放深入和社会经济快速发展,我国正加速进入汽车社会阶段。截止2013年底,我国机动车保有量达2.61亿辆,汽车1.52亿(私家车约占80%),约占全球汽车保有量的11%,机动车驾驶人2.88亿,社会公众日常工作和活动所需的机动车出行需求和次数迅速增加,由此带来各类社会矛盾日益突出:一是道路交通事故频发。由于我国社会公众文明驾驶行为和社会责任意识没有随着物质生活水平的改善得到同步提升,交通法律意识淡薄,交通违法行为普遍,全国引发的道路交通事故起数和死亡人数已位居世界首位数十年;二是城市交通病呈漫延趋势。由于城市道路资源远跟不上机动车增长速度,城市公共交通落后,造成众多大中城市交通拥堵日趋严重,停车难、出行难、空气污染问题日益突出;三是涉车治安案件和涉车恐怖事件日趋增多。据统计,全国公安机关每年受理的被盗抢机动车案件超15万件。2008年以来我国已发生多起涉车恐怖案件(新疆喀什爆炸袭击案和天安门1028汽车爆炸案等),汽车已经成为极端分子制造恐怖活动的重要工具。上述问题的出现,已对社会经济生活,特别是公共安全构成重大挑战和威胁,对各级政府涉车安全监管提出了重大战略需求。
近十年,各地公安机关为减少道路交通事故,确保道路安全和畅通,在城市出入口和主干公路上安装了基于视频图像技术的公路卡口、闯红灯和测速等交通技术监控设备,进一步强化交通违法行为查处和城市智能化交通管控。在平安城市建设方面,各地政府在城市重点区域安装了大量基于视频的安防监测点,强化城市治安管理,提升社会管控能力。据统计,各级公安机关在高速公路安装视频监控设备13800个,城市安装视频监控设备56000个,公路卡口约16000个,基于视频图像技术的汽车号牌识别系统已成为各级公安机关加强车辆监管、涉车案件侦破和社会综合治安管理的主要技术手段和依靠,并在日常工作中发挥了重要作用。
受环境、照明和天气等因素的影响,致使号牌识别率不高,加上视频图像识别不能有效辨别假牌套牌、故意遮挡号牌等违法行为,因此,基于视频图像技术的汽车身份识别效果难于满足智慧城市交通管理、公众出行服务、社会治安综合管理的要求,迫切需要先进、成熟、高可靠的汽车电子身份识别技术用于社会管理和社会化服务需求。近年来,将射频识别技术(RFID)用于汽车电子身份标识的应用受到各地高度关注,其工作原理是利用射频无线电波实现对汽车的自动识别,具有受环境影响小、识别速度快、识别率高等优点。目前重庆、南京等城市开展了基于ISO16000-6B/6C标准的电子标识项目示范应用,在城市交通管理、路桥收费和环保限行管理上发挥了一定的作用。但是,由于国内尚未制定专门的汽车电子标识国家标准,各地采用的技术方案互不兼容,且大多采用国外芯片,存在极大的安全隐患,无法满足我国汽车电子标识应用的基本安全要求,并适应汽车跨区域流动的特点和需求。为此,公安部、工信部和国家标准化委员会提出编制汽车电子标识国家标准,推动超高频RFID芯片的国产化和产业化,规范和引领各地涉车RFID电子标识的应用。
三、国内外相关标准情况
在国内,中国人民解放军总装备部于2011年颁布了GJB7377-2011《军用射频识别空中接口:800/900MHz参数》等超高频射频产品系列国军标,该系列标准主要规定了空中接口通讯协议以及相关术语,目前尚未见符合该系列标准的产品投产或相关应用报道。国家标准委在GJB7377-2011的基础上,于2013年9月颁布了具有我国自主知识产权的GB/T29768-2013《信息技术射频识别800/900MHz空中接口协议》国家标准,该标准主要规定了840MHz-845MHz和920MHz-925MHz频段射频识别系统空中接口的物理层和媒体访问控制层参数以及协议工作方式。
南京市于2012年颁布了地方标准《机动车环保标志电子卡系统技术规范》(DB32-T-2131-2012);重庆市于2013年颁布实施了《机动车射频识别标签产品规范》(DB50/T526-2013)、《机动车射频识别标签数据编码和存储分配要求》(DB50/T530-2013),《机动车射频识别标签工程安装要求》(DB50/T528-2013)等地方标准。上述地方标准结合本地或本行业的应用需求对RFID技术涉车应用的基础技术参数作了相关规定。但各地标准存在技术差异,系统间无法实现兼容,电子标识不能异地互通共用。
国外主要有ISO18000《信息技术用于物品管理的射频识别》系列标准(包括ISO18000-6B/C)、ISO24534《EIectronicRegistrationIdentification(ERI)forvehicles》等,针对射频识别的空中接口参数、电子标识通信过程等内容进行了描述。
四、标准的编制过程
标准起草单位公安部交通管理科学研究所于2010年成立工作组开展了汽车电子标识技术的可行性研究,对RFID技术涉车应用需求、面临的技术问题及解决方案进行了系统研究,并搭建了室内、室外测试环境,对已有技术进行验证测试。通过研究认为,汽车电子标识涉及国家战略资源及个人信息安全,应具备自主知识产权,并具有高安全性能,有必要从标准层面对相关技术指标、安全性能、工程安装、数据应用等进行规范,因此,我所于2012年底向国家标准化委员会正式申请制定《汽车电子标识通用技术要求》等标准。
在标准起草过程中,标准起草单位公安部交通管理科学研究所组织多次前期调研、召开了多次会议,就标准涉及的主要问题进行论证,查阅了国内外相关资料,并赴重庆等地深入调研"电子车牌"应用情况和各地应用需求,结合国家《物联网"十二五"发展规划》等文件要求,对汽车电子标识相关技术进行了论证、分析,结合应用需求对汽车电子标识的功能、性能、环境适应性等内容进行梳理,同时多次召开标准草案专题研讨会征求各方意见。完成的主要工作事项包括:
2013年6月至8月,公安部交通管理科学研究所组织人员分别赴重庆、南京、深圳、天津开展标准起草工作前期调研,了解各城市和各单位汽车电子标识应用系统实施情况、存在的主要问题及应用需求和关键技术指标等;并与恩智浦(NXP)、英频杰(IMPINJ)等国外UHFRFID主流芯片企业开展技术交流,了解国内外RFID芯片设计制造、空口协议标准制定、系统安全等相关情况。
2013年9月10日,公安部交通管理科学研究所在无锡组织召开了汽车电子标识技术标准编制工作启动会,邀请国家相关部委及芯片、读写设备厂家40余家单位参加,会议介绍了标准来源、立项过程及工作计划,制定标准编制工作方案,成立了以公安部交通管理局李江平副局长为组长的汽车电子标识国家标准编制工作领导小组。
2013年11月22日,公安部交通管理科学研究所在无锡组织召开了汽车电子标识技术论坛成立大会,邀请公安部一所、公安部三所和公安大学等科研院所以及中电华大、中兴智联等芯片、读写设备厂家40余家参加,在会议中研讨了标准拟制定的主要内容,并依托论坛成立RFID芯片工作组、读写设备工作组及应用工作组,吸收国内主流单位为标准编制和测试验证提供技术支持。
2013年12月20日,标准起草工作组在无锡召开标准工作会议,初步明确了标准起草单位和部分论坛会员在汽车电子标识国家标准编制工作中的任务分工和进度安排。与会专家提出机动车包括汽车、摩托车、拖拉机、挂车等,涵盖范围过宽,且目前摩托车、拖拉机、挂车等不具备安装电子标识的条件。因此,建议将标准名称改为《汽车电子标识通用技术条件》。
2014年1月至2月,标准起草工作组初步形成国家标准基本框架,明确标准主要内容,并通过邮件方式发送汽车电子标识技术论坛成员单位征求意见。
2014年2月开始,公安部交通管理科学研究所开始搭建RFID内外场测试环境,购置读写设备和专业测试设备,组织模拟电子标识和RFID测试设备的研发,开展汽车电子标识空口协议和读写设备功能和性能测试,验证相关技术指标。论坛成员单位公安大学、中交北斗、南京金中天、江苏本能分别开展了电子标识野外环境实验。公安部交通管理科学研究所通过实车安装电子标识,进行了自然环境下粘胶剂和附着性能的测试工作。
2014年3月27日,标准起草工作组在无锡组织召开专题会议,邀请中电华大、上海坤锐、中兴智联等15家芯片、读写设备厂商,会议就国家标准中涉及的工作频率、空中接口协议、芯片内存分区及电子标识安全访问控制等关键技术性能指标进行讨论。
2014年4月19日,标准起草工作组在北京组织召开专题会议,邀请中电华大、上海坤锐、电子四所等12家芯片、读写设备厂商,再次就国家标准中涉及的空中接口协议、芯片内存分区及安全访问控制等关键性能指标进行讨论。
2014年4月底,标准起草工作组分别赴国家密码管理局、总参56所和无线网络安全技术国家工程实验室,就标准中涉及的国密算法、访问控制等安全要求进行调研和研讨。
2014年5月10日,公安部交通管理科学研究所在无锡向公安部科信局马晓东副局长、吴丽英处长一行汇报了汽车电子标识国家标准编制工作情况和相关产品组织研发进展情况。
2014年5月15日,标准起草工作组在无锡组织召开专题会议,邀请上海坤锐、江苏本能、苏州数伦、中兴智联等10余家RFID芯片/标识相关企业,就电子标识选型涉及的基材要求和防拆要求等性能指标进行讨论。
2014年5月底,标准起草工作组根据前阶段工作成果形成了标准初稿,并通过电子邮件方式征求了标准各参与起草单位意见。
2014年6月22日,标准起草工作组在无锡组织召开了汽车电子标识技术论坛第二次全体会议,会议介绍了标准工作进展情况、讨论了标准初稿的主要内容及下一步工作计划。
2014年7月至8月,标准起草工作组组织中电华大、上海坤锐、睿芯联科、深圳键桥、航天706所等单位开展了相关产品性能测试工作,验证了标准初稿中的部分关键性能指标。
2014年9月,标准起草工作组分别与来访的论坛成员北京标准信源公司、四川凯路威公司、深圳远望谷公司、大唐微电子以及交通部科学研究院进行技术交流,并听取国家标准中涉及的技术指标选型的建议。9月2日,标准起草工作组在无锡组织召开会议,邀请上海坤锐、睿芯联科、深圳键桥等10余家芯片、读写设备厂商,会议就灵敏度、识读距离和识读速度、安装位置等关键技术进行讨论。9月25日,标准起草工作组代表在无锡举办的国家物联网标准基础工作组会议上介绍并讨论了汽车电子标识国家标准进展情况和标准主要内容。
2014年10月,标准起草工作组根据研讨会专家提出的意见及测试验证结果,对标准初稿进行了修改,形成了标准征求意见稿。
五、标准制定依据
本标准依据《关于发布800/900MHz频段射频识别(RFID)技术应用试行规定的通知》(信部无〔2007〕205号)、《国务院关于加快培育发展战略性新兴产业的决定》(国发〔2010〕32号)、《物联网"十二五"发展规划发展规划》(工信部2012年2月发布)的要求进行编写。
六、主要制定内容的说明
本标准主要规定了汽车电子标识相关术语、功能、主要性能指标,以及电子标识物理特性、环境适应性和产品检测方法等。
1、关于工作频率。根据信部无[2007]205号文件《800/900MHz频段射频识别(RFID)技术应用规定(试行)》的规定,我国的UHFRFID使用频段为840-845MHz和920-925MHz。其中920-925MHz为兼容频段,开放给现有ISO18000-6C标准的RFID产品应用,在该频段还有其它业务在使用,如立体声广播和航空导航业务(917-925MHz)等;而840-845MHz专为支持我国自主创新RFID技术开辟的应用频段,该频段无线环境更为优质,无线干扰相对较少,更有利于系统的实际部署和应用。因此,拟选择840-845MHz频段。
2、关于空中接口。本标准空中接口遵循国标GB/T29768-2013的物理层、MAC层标准,支持协议的防碰撞机制、存储区结构、标志位和状态机转换,支持国标GB/T29768规定的必选命令。鉴于汽车电子标识实际应用无需对标识进行选择性识读,并考虑应用需要在物体高速移动条件下的识读性能,本标准规定汽车电子标识可不支持国标Sort指令。
3、关于存储分区及容量。由于存储容量越大,芯片的面积越大,所需要的能量就越大。从目前国内企业在高端芯片实现的工艺设计水平综合考虑,选择2048bits比较合适,能满足功耗、灵敏度等方面的设计要求。在储存容量为2048bits情况下,除按GB/T29768标准要求划分的芯片标识符区、编码区、安全区外,本标准考虑汽车电子标识相关应用领域范围,规划了车辆注册信息区以及5个扩展用户区。车辆注册信息区用于储存车辆号牌号码、号牌种类、使用性质等车辆基本信息,扩展用户区作为将来其他行业应用的预留空间。
4、关于数据保持时间和数据可擦写次数。据初步统计,国内车主更换新车的平均年限约8年左右,同时考虑当前主流制造工艺条件下,芯片数据均能稳定可靠存储10年,因此,从应用的安全可靠角度出发,要求数据保持时间至少为10年。在数据可擦写次数方面,10年*365天=3650天,10万次擦写次数平均每天可以擦写27次,基本能够满足经常往返于高速公路及高等级公路两端城市的车辆出行需求,如按每天机动车行驶12小时计算,相当于每小时可以擦写2次,综合考虑芯片制造工艺水平及应用需求,要求数据可擦写次数不小于10万次。
5、关于识读距离和识读速度。标准按国内高速公路最高限速120km/h的客观情况设定了识别速度要求,并据此根据GB/T29768-2013标准流程及时序要求,对单电子标识的识别及写流程时间进行技术评估,单电子标识识别时间范围约为46.956-115.881ms,在读写设备误码率10-5条件下,读写5次以上可确保操作成功。按照典型场景龙门架高5.5米、读写设备功放占空比为1/3、车辆时速120km/h行驶条件下计算,运动识读距离≥8m可满足读写5次的要求。考虑实际工作情况下存在射频识别盲区,经测试,目前重庆、南京等城市基于6C芯片的电子车牌识读距离在12m以上。因此,本标准规定的静态识读距离应到达15m。
6、关于电子标识基材。汽车电子标识的天线属于偶极子天线,按照800MHz-900MHz的半波极子计算天线的尺寸大约为15cm左右,由于标准卡长度为8.7cm,因此需要采用高介电常数的基材减小偶极子天线的尺寸,达到天线性能最优。氧化铝陶瓷基板的介电常数远高于FR-4、PET等常用基材,主要用于小型天线领域,并且在天线加工领域应用广泛,拥有非常成熟的制造和加工工艺技术。此外,氧化铝陶瓷具有陶瓷普遍的易碎性,当粘贴在汽车前挡风玻璃上,如果试图强行拆卸,极易使标识破损。氧化铝陶瓷采用流延工艺制作,能够保证标识表面的平整度,使得标识美观大方,且不易影响车辆内部的环境。基于上述因素,基材选择氧化铝陶瓷材料。
7、关于环境适用性指标。汽车电子标识作为汽车安装使用的电子标签类产品,其环境适用性要求(工作温度、湿热和太阳辐射、盐雾等)主要参照车载电子设备的技术要求。
七、关于标准中标题、术语和定义的汉译英说明
本标准的术语、定义和标题的英文翻译经过公安部交通管理科学研究所英文翻译汶爱萍副编审和虞力英研究员校核后认为汉译英内容较准确地表达了原条款的真实意思,翻译语句通顺,符合英文习惯。