第一篇:北京逸海京通科技有限公司总经理潘海军:5.8G微波短程通讯专用芯片在物联网中的应用
北京逸海京通科技有限公司总经理 潘海军:5.8G微波短程通讯专用芯片在物联网中的应用
主持人:咱们为了抓紧时间,我就不仔细的介绍报告人的详细的经历了,下边给我们做报告的是北京逸海京通科技有限公司的总经理潘海军,他的IC卡方面做了很多发明创造,也在ETC方便做了很大贡献,下面请他来做报告。大家欢迎!
潘海军:各位领导,各位嘉宾,下午好!很高兴在这里能够针对5.8G微波短程通讯专用芯片在物联网中的应用给大家做一个经验的分享。首先从下面几个方向给大家做一下介绍,在这里先介绍一下ETC芯片的背景,智能交通是物联网城市应用之一,也是智能城市的主要内容,而ETC是ITS的重要组成部分。电子部停车收费,系统通过车载电子标签与ETC专用微波天线进行通讯,实现车辆不停车缴纳通行费,这个在06年开始最早提出,08年在北京正式应用。在08年之后交通部也把北京ETC作为全国的示范,进行大力推广,目前在全国20几个省市直辖市已经都得到了应用。但是在系统应用的过程中,也暴露出了一些问题,这些问题主要是在现有的ETC设备,大多数采用分离器件,或者是说局部才能一些集成电路,这种方式直接导致整体设备的稳定性可能会有问题。还有我们现在各个厂家用的这个芯片,基本上都是来自于国外,那么这样的话,就从技术上,可能依赖于国外,还有一个国外的芯片,不符合中国的标准,然后又有一些国外的资产价格偏高,国外主要是来自于美国和日本多一些,还有韩国,这样的话导致我们设备厂商制造出来的设备,可能弹性比较差,未来在交通领域,我们交通部有一个大的目标,全国高速公路联网,在日后联网过程中会带来很多麻烦,在这种大的背景下,从09年开始,也是在北京市经信委的大力支持下,推动和促成了我们公司逸海京通和中科院微电子所合作,来研发生产ETC芯片。这个芯片主要目的是符合中国的国标,要高可靠性,高可信度,低功耗,完全自主知识产权,并实现芯片的产业化、填补国内ETC芯片市场空白,ETC芯片产业链的发展,促进国内ETC快速推广。我们目前这个芯片,也经过了一些测试,各项指标完全符合国标的GBT_20851的标准,这个型号定为KHD5800,以后还有其他型号推出,这个芯片支持多信道,还包括这个领域的核心功能在这个芯片里都能实现,现在已经进入小批量的生产,而且这个芯片的一些产品在国内的一些主要的设备厂商已经在进行测试了,而且测试的效果应该还是不错的,厂家也给予了肯定。现在我们这个国产芯片,和国外的一些同行业的芯片比较,我们在一些核心指标上,都有很大的优势,在电池的使用寿命,抗干扰性,屏蔽上,都有很大的优势。这个表是芯片的主要指标,低功耗,高速率,还有支持多种制式等等,一些指标都是在这个芯片领域很领先的。这个芯片主要有以下几大优势,首先它是完全符合国家标准,GBT_20851,这个区别于国外的芯片,国外的芯片主要用到射频部分,其他的指标完全靠外界电路搭建,这样给设备厂商制造过程中,产生很多的技术障碍,这款芯片我们完全解决这些问题。还有它的抗干扰性,因为我们这个芯片主要用于交通领域,大部分用在车上,还有路侧的一些基站,但是在车上,因为车上电磁干扰比较严重,就要求我们这个芯片有很强的抗干扰性。这个芯片还是一个收发一体化芯片,为什么这么说呢?现在包括美国、日本、韩国一些公司,和这个相接近的芯片,只有发射没有接收,都是单向的功能,目前市面上的产品都是这种情况。我们这个芯片已经解决了收发一体化。同时这个芯片解决微波通讯的同时,这个芯片又集成了很多其他的,比如说唤醒等等一些功能,我们属于高集成度的芯片,我们通过这款芯片,能够使制造商使用尽量少的器件,打开我们这个以后,看到很少的器件,一个是节省成本,还有提高可靠性和稳定性。这款芯片同时我们也进行了一些模块参数可配置的性能,这个芯片目前在ETC领域可以得到广泛应用,但是未来在自由流,还有停车场等等领域,通过配置一些参数,可以适用不同的应用环境。还有就是芯片的特点,它是一个高功效和低功耗的芯片,这里强调一点,因为在RFID这个领域,很多ID的标签,它可能是电池供电,功耗是非常重要的,如果芯片质量很好,但是功耗降不下来,其实没有办法使用,我们这个芯片可以用一般的电池供电方案,可以解决问题,用很少的耗电量能够提供更长的寿命,那么在解决这些问题的同时,我们也都为了保护自己的知识产权,也向国家申请了专利,其中大部分都是发明专利。
该芯片目前在我们的产品里面,已经得到了应用,主要的应用,一个是在我们车载终端,车载的ETC的标签,已经开始通过了实验室的测试,开始小批量的生产,在我们实验厂进行了测试,还有路侧天线也都采用我们的产品,现在正在测试,现在测试结果不错,现在政府也跟我们签了采购意向。
该芯片除了在ETC这个领域,按照我们的发展规划,它应该在更广阔的方面,首先是高速公路,物流管理自动化,室内智能交通,我们通过芯片,可以对车辆进行识别,从而通过数据分析智能引导等等,还有像海关的车辆,子自动识别,还有智能停车场,还有高档销区,还有职别比较高的场所,比如说我们在国家办公厅有一些应用,在工行的数据中心有一些应用。
它的另一个优势,它的成本低,芯片的集成度高,成本低,直接给下游厂商和设备厂商提供了很好的利用空间,因为一个好的产品要想推广,它的价格也是很关键的因素,因为我们这个产品需要大量的去推广,像北京几百万辆车,实现我们的目标,每个车主都要去购买的话,会是比较大的量。成本显得比较重要;我们在成本控制方面做了很多努力,现在跟国外的芯片相比较,从生产过程中,人工成本到自主知识产权这方面的优势,有一个很大的成本。目前几乎和国外的同类产品比,我们价格能降低一半。
那么除了这些上述优势,一些技术的实现,其次我们在芯片里还解决了一些技术难题。这几个技术难题主要是有这么几个,在高速公路ETC、自由流的场所应用过程中,现在发现有频漂问题,由于温度和环境的变化,引起有频点的漂移,它不是很稳定,从5.8G移动到5点几,这是我们遇到的问题,像东北比较冷,白天可以工作,夜里工作不正常,在这个芯片过程中,我们做了很多基础工作,也解决了这个问题,基本上从零下40度到45度之间没有任何问题。还有邻道干扰,在主线段开始出现两条以上的ETC车道。同方向两条以上的车道会出现一些问题,多车道以后,会发现邻道的数据,可能会有一个干扰,A道的不车和B道的车会造成很大的矛盾,这个车放行还是不放行,本身是自动出来,这样的话带来一个异常,这还是起初的问题,接下来我们的目标将来会提供自由流收费,我们希望把现在的收费站取消了,后面有一块会讲到这个。
还有一个误唤醒问题,我们国家都是后装,日本都是前装,我买车的时候,有一些功能,在国内是后装的,后加装设计到供电的问题,现在大部分都是电池供电,如果在电池干扰环境下,这个设备经常被唤醒,这个电池的寿命是有问题的,我们在这方面做了一些处理,基本上是物理的一些手段,只有需要它上电的时候才上电,这样会大大延长设备的寿命。
这个芯片同时可以带动几个产业链的发展,首先是芯片本身的产业链,目前我们也在做芯片的生产。国外厂商也在跟我们合作,在探讨这个问题,还有ETC设备产业,有了这些以后,设备制造厂商,用这个芯片制造出更多符合规范的设备,还有一个系统集成,因为我们芯片在自由流方面都有很成熟的解决方案,也在这块能形成新的系统,所有这些设备和系统,也希望最终能给客户提供更好的服务。
目前这个芯片,我们已经有了芯片厂商和设备制造商,包括集成商,整个产业链的合作,而且在北京这块已经有了成功的合作模式,和一些合作的成果。这个芯片的推出,更大一个意义,就是实现全国高速公路ETC联网提供物理条件,首先是链路的统一,通讯接口的统一,设备接口的统一,省界站出入口读写信息的统一,车辆正常通行,最终就可以实现全国联网,我们目的是从北到南,我希望的是从哈尔滨出来到广州就收一次费,而不是过一个省市就收一次费。这个ETC大家都清楚,不多讲了,我们下一阶段会重点发展自由流消费模式,在北京也在做。自由流收费模式,主要是取代传统的收费站,我们希望给司机一个更好的体验,在开车过程中,他不光是没有停车,而且在他没有知觉的情况下就进行了收费,这个里面还有一个DSRC识别,从两点之间,我们通过这种方式准确合理的计算路费,目前采取的还是最短路径收费,有了这个技术之后,就可以按照司机的实际路程来收费。
还有一个是在停车场的应用,这个停车场应用主要分两块,一个是封闭式的停车场,还有一个露天的停车,在这里主要是实现一个技术手段,尤其是路边停车,我先介绍一下路边停车,它的优势,现在在一些大的医院,车流集中的地方,可能出现一种情况,司机从停车场出来,要排队交费,用我们这个可以解决排队的问题,它更重要的一点是ETC标签和测试是一一对应的,它是绑定在这个车上的,它拆下来是有效的,这个还有一个问题,我对这个车的安全性是有保障的,司机质押把我这个车的ID,这个车是出不去的,如果以往的拿发票的话,这种会有问题,我开一个A车进来,我可以开B车出去,我们这个方式是没法实现的,只能是同一个车,还有在车辆本身防盗方面有一些优势,这个路边停车,是我们新推出来的另一种模式,因为路边停车,都会遇到很多问题。我们这个停车方式,是通过天线来覆盖停车区域,来准确的覆盖这个区域,只要进到停车位的车辆,我们会根据我们的计费原则,主要是停车超过15分钟,我会扣它1.25元的费用,这个费用跟当时的模式决定的,这个模式避免了很多人为来管理这个事情,希望通过这个技术自动计费。
这个产业还是有很广阔的前景,首先北京市有接近500万的车,中国国内已经有两亿辆机动车,拿日本作为参照物有3000多万辆车,ETC已经普及到70%以上,按照这种相比,中国有更广阔的市场前景。我希望我们公司能通过这个芯片,通过我们的产品和系统的解决方案,能给我们智慧城市智能交通这块能够做出很好的贡献。谢谢大家!