導(dǎo)讀:5月20日“港珠澳大橋建設(shè)背景下的智能交通產(chǎn)業(yè)發(fā)展機遇論壇” 在深圳銀湖度假中心舉行。清華大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師史其信教授特邀參加此次論壇并作主題為“RFID技術(shù)在智能交通領(lǐng)域的應(yīng)用及其產(chǎn)業(yè)化發(fā)展”的演講
5月20日“港珠澳大橋建設(shè)背景下的智能交通產(chǎn)業(yè)發(fā)展機遇論壇” 在深圳銀湖度假中心舉行。清華大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師史其信教授特邀參加此次論壇并作主題為“RFID技術(shù)在智能交通領(lǐng)域的應(yīng)用及其產(chǎn)業(yè)化發(fā)展”的演講。
清華大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師史其信教授
演講嘉賓史其信教授簡介:
清華大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師,交通研究所原所長,現(xiàn)為智能交通系統(tǒng)(ITS)的國際理事會委員、亞太地區(qū)ITS學(xué)術(shù)委員會委員。史其信教授1970年畢業(yè)于清華大學(xué)土木建筑系,畢業(yè)留校工作至今,從事結(jié)構(gòu)工程、道路工程、橋梁工程、交通工程、智能交通等領(lǐng)域的教學(xué)、科研工作。
史其信教授1985年創(chuàng)建清華大學(xué)交通工程學(xué)科,1995年成立清華大學(xué)交通研究所,任交通研究所所長,并在土木系學(xué)科“減災(zāi)防災(zāi)”博士點建設(shè)上建立了“生命線工程”研究方向。在學(xué)術(shù)上,十多年來主持承擔了國家自然基金項目三項,國家科技攻關(guān)課題和國際合作項目十余項,省部級攻關(guān)項目及合作項目二十余項;發(fā)表學(xué)術(shù)論文180余篇,論(譯)著八部。
作為第一屆國家ITS協(xié)調(diào)指導(dǎo)小組專家委員會成員,參加了國家“九五”重大科技攻關(guān)項目“中國ITS體系框架”的研究,任“ITS經(jīng)濟技術(shù)評價”課題組組長;參與了“十五”計劃國家重科技專項《智能交通系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)和示范工程》立項工作,并擔任其中重大項目“中國ITS發(fā)展戰(zhàn)略與標準化研究”子課題“交通運輸系統(tǒng)發(fā)展對ITS的需求”專題組組長。
演講內(nèi)容:
RFID技術(shù)在智能交通領(lǐng)域的應(yīng)用及其產(chǎn)業(yè)化發(fā)展
RFID是一種非接觸式的自動識別技術(shù),它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù),識別工作無須人工干預(yù),可工作于各種惡劣環(huán)境。由于RFID技術(shù)可識別高速運動物體并可同時識別多個標簽, 具有數(shù)字化、可視化等功能,被認為是二十一世紀發(fā)展最快的高新技術(shù)之一,已被列為本世紀十大技術(shù)趨勢之一。
RFID(無線射頻識別)技術(shù)當前已在流通領(lǐng)域的跟蹤管理,工業(yè)自動化領(lǐng)域的生產(chǎn)管理,自動結(jié)算領(lǐng)域的票務(wù)管理,身份驗證、防偽與資產(chǎn)管理,軍事裝備可視化等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。
為了更快的推動我國RFID技術(shù)應(yīng)用和及其產(chǎn)業(yè)化發(fā)展,國家發(fā)改委、科技部、信息產(chǎn)業(yè)部(現(xiàn)工業(yè)與信息化部)在國家“十一五”相關(guān)規(guī)劃中確定重點開發(fā)RFID技術(shù)、產(chǎn)業(yè)與應(yīng)用,組織實施相關(guān)工程項目。
同時,2005年科技部會同國家發(fā)改委、信息產(chǎn)業(yè)部、商務(wù)部等14個部委,共同編寫了《中國射頻識別(RFID)技術(shù)政策白皮書》。白皮書由五部分組成:分別闡述RFID技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢、中國發(fā)展RFID技術(shù)戰(zhàn)略、中國RFID技術(shù)發(fā)展及優(yōu)先應(yīng)用領(lǐng)域、推進產(chǎn)業(yè)化戰(zhàn)略和宏觀環(huán)境建設(shè),經(jīng)多次修改已于2006年6月正式出臺。
2005年10月信息產(chǎn)業(yè)部批準成立了“電子標簽標準工作組”,該標準工作組的任務(wù)是以企業(yè)為主體,聯(lián)合社會各方面力量開展電子標簽標準體系的研究和制修訂工作。
2007年4月20日國家信息產(chǎn)業(yè)部發(fā)出“關(guān)于發(fā)布800/900MHz頻段射頻識別(RFID)技術(shù)應(yīng)用試行規(guī)定的通知”(信部無[2007]205號),做出三條相關(guān)規(guī)定,務(wù)實推動標準研制和產(chǎn)品開發(fā)。
一、 RFID技術(shù)在智能交通領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用前景
由于RFID系統(tǒng)具有:車-路通信、自動識別、點定位、遠距離檢測及可視化等功能,因此在移動車輛的自動識別與管理系統(tǒng)方面有廣闊應(yīng)用市場,成為智能交通重要應(yīng)用技術(shù)之一,其領(lǐng)域的應(yīng)用包括:智能停車場管理、車輛智能交通管理、車輛調(diào)度管理、港口碼頭車輛管理、車輛智能稱重管理、智能公交管理、非法車輛稽查管理、海關(guān)車輛通關(guān)管理、機動車尾氣排放控制管理等。
RFID系統(tǒng)通過車-路通信實現(xiàn)車輛的智能管理,可充分利用車輛數(shù)字化信源,構(gòu)建“車聯(lián)網(wǎng)”管理平臺,從而培育和創(chuàng)建與涉車管理相關(guān)的服務(wù)功能及其服務(wù)產(chǎn)業(yè)。日本在不停車收費系統(tǒng)和VICS動態(tài)導(dǎo)航系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,2007年總務(wù)省提出了啟動U-JAPAN構(gòu)想,目標是實現(xiàn)Ubiquitous社會。U-JAPAN構(gòu)想是在日常生活中的各個領(lǐng)域里全面提供新式服務(wù)為基礎(chǔ)來推動RFID的應(yīng)用。
國家《中國射頻識別(RFID)技術(shù)政策白皮書》在RFID技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略中,確定了RFID技術(shù)實施進程分三個階段進行:
第一階段培育期(2006年至2008年):跟蹤國際最新共性技術(shù)的研發(fā),結(jié)合重點行業(yè)應(yīng)用,研發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的RFID技術(shù),按照國家RFID標準體系框架,制定相應(yīng)技術(shù)標準和應(yīng)用標準,開展應(yīng)用示范工程;
第二階段成長期(2007年至2012年):突破應(yīng)用與產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù),加快相關(guān)技術(shù)標準及行業(yè)應(yīng)用標準制定,基本形成中國RFID標準體系,拓展應(yīng)用領(lǐng)域;
第三階段成熟期:形成國際同期先進水平的技術(shù)體系,實現(xiàn)RFID技術(shù)的廣泛應(yīng)用及與其他技術(shù)的應(yīng)用。
同時,將交通管理與公共安全、生產(chǎn)管理與控制、現(xiàn)代物流與供應(yīng)鏈管理、軍事應(yīng)用、重大工程與活動等領(lǐng)域列為優(yōu)先應(yīng)用領(lǐng)域,為RFID技術(shù)大規(guī)模應(yīng)用提供經(jīng)驗。
國家發(fā)展與改革委員會在《國家發(fā)改委辦公廳關(guān)于組織信息化試點工作的通知》(發(fā)改辦高技【2008】618號)中對無線射頻技術(shù)的試點工程重點明確:鼓勵交通、鐵路、郵政、公安等部門開展應(yīng)用試點工程項目建設(shè):一是基于無線射頻技術(shù)的車輛電子牌照試點工程,重點解決車輛自動識別、動態(tài)監(jiān)控、車牌套用與防偽的問題;二是基于無線射頻技術(shù)的路網(wǎng)動態(tài)監(jiān)控和高速公路聯(lián)網(wǎng)自動收費試點工程;三是基于無線射頻技術(shù)的物品動態(tài)管理試點工程,創(chuàng)新業(yè)務(wù)和管理模式。
可以說,未來幾年我國RFID技術(shù)在智能交通管理領(lǐng)域的應(yīng)用將進入一個快速發(fā)展期。
二、“汽車數(shù)字化標準信源”技術(shù)在上海世博會車輛管理中的示范應(yīng)用
汽車數(shù)字化標準信源技術(shù)是基于RFID開發(fā)的涉車信息資源的應(yīng)用技術(shù),該項目是由公安部組織研發(fā),經(jīng)國家科技部認證后布署在2007年“國家科技支撐計劃”重點專項中進行應(yīng)用示范工程(項目編號為2008BAF31B00)。項目將在上海世博會場館區(qū)域中使用的所有車輛安裝電子車牌,實施區(qū)域車輛自動識別和智能管理。項目在應(yīng)用示范中對建設(shè)基于RFID技術(shù)的“涉車(涉駕)信息公共服務(wù)平臺”及其相關(guān)的技術(shù)研發(fā)與標準制定進行應(yīng)用示范,為我國智能交通的發(fā)展開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的 “涉車(涉駕)信息資源”
“涉車信息資源”的開發(fā)和應(yīng)用,是實現(xiàn)道路交通管理信息化、現(xiàn)代化的關(guān)鍵,是為智能交通系統(tǒng)關(guān)于涉車管理提供車輛信息與應(yīng)用的數(shù)據(jù)平臺,可在以下領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)社會服務(wù)功能:
1. 公安領(lǐng)域(14 項)
1)電子車牌功能(行駛證電子副本功能)和駕駛證的電子副本功能,奠定數(shù)字化、智能化交通管理的基礎(chǔ);
2)與傳統(tǒng)車牌配合辯識假冒車牌(套牌車)的功能;
3)區(qū)域交通動態(tài)管制的組織功能;
4)城市出入口汽車通行時信息的采集與控制(電子籬笆)功能,治安卡口的車輛自動管制功能;
5)重點查控車輛的區(qū)域性運行狀態(tài)全過程記錄及回溯;
6)對限速路段的管控功能;
7)采用“時空差分法”實現(xiàn)對超速違章車的全路段監(jiān)控的功能;
8)區(qū)域性路網(wǎng)交通流信息查詢(精確到車種和車型);
9)數(shù)字化的路查路檢功能;
10)車輛的區(qū)域性主、被動防盜功能;
11)對“肇事逃逸車輛”及司機的追溯查證功能;
12)城市擁堵區(qū)域及路段按時段限制(收費)管控功能;
13)配合“電子眼”系統(tǒng)辨別查證違章司機的功能 ;
14)交通違規(guī)、違章的處罰管理的數(shù)字化手段。
2. 交通運輸領(lǐng)域(8 項)
1)區(qū)域性ETC功能;
2)貨運車輛運政管理功能(規(guī)費管控、資質(zhì)管控);
3)客運車輛運政管理功能(車、駕資質(zhì)管控,規(guī)費管控,運營路線管控);
4)公交車路線運營狀態(tài)管理功能(含電子報站功能);
5)大型客運站車輛場站調(diào)度管理功能;
6)出租車資質(zhì)及運營區(qū)監(jiān)控功能;
7)養(yǎng)路費、稅費自動征稽管理;
8)高速公路網(wǎng)的路段、區(qū)間汽車運行態(tài)勢查詢。
3. 城建領(lǐng)域(8 項)
1)停車場、小區(qū)車輛門禁自動收費監(jiān)控管理功能;
2)停車場、小區(qū)泊位查詢管理功能;
3)機關(guān)、倉庫門禁及特殊通道車輛自動管理;
4)區(qū)域性自動、快速、實時交通調(diào)查功能;
5)區(qū)域性車輛分布總量快速查詢功能;
6)加油站自動收費監(jiān)控管理功能;
7)公車運行、消費自動付費監(jiān)控管理功能;
8)區(qū)域路網(wǎng)內(nèi)車輛主動防盜功能;
三、RFID技術(shù)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的分析
RFID作為二十一世紀發(fā)展最快的高新技術(shù)之一,在美國國防部及商界巨頭沃爾瑪?shù)绕髽I(yè)的積極推動下,電子標簽(Radio Frequency Identification,中文譯為"無線射頻識別技術(shù)")的應(yīng)用已被國際上列為本世紀十大技術(shù)趨勢之一。
這一全球性的應(yīng)用浪潮,同時也帶動了相當多中國企業(yè)的及時跟進。據(jù)權(quán)威預(yù)測,我國在未來3到5年,每年至少需要30億個電子標簽。據(jù)預(yù)測到2010年,RFID跨行業(yè)應(yīng)用總體市場規(guī)模將達到298.37億元人民幣,2005-2010年的復(fù)合年平均增長率高達82.4%。
我國的RFID應(yīng)用市場經(jīng)過了導(dǎo)入期,進入初級應(yīng)用階段。在這一階段的RFID應(yīng)用以低頻和高頻為主,應(yīng)用多種多樣并且已經(jīng)成熟。超高頻應(yīng)用雖然具有更高的商業(yè)價值,但是由于標準、技術(shù)和價格等多方面原因應(yīng)用得非常少,并且?guī)缀跞繛樾∫?guī)模試點應(yīng)用。
國家一直將RFID技術(shù)應(yīng)用作為產(chǎn)業(yè)化推進,雖然支助了一些項目,也取得了相關(guān)的應(yīng)用效果,但由于芯片核心技術(shù)產(chǎn)品多是進口且采用的通信協(xié)議標準不一致,因此一直沒有找到我國實現(xiàn)RFID產(chǎn)業(yè)化的方向。
標準的作用是促進"最佳秩序"的形成,它能極大地促進一個產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展,電子標簽標準的缺失必將影響我國電子標簽的進一步推廣和應(yīng)用。2007年國家信息產(chǎn)業(yè)部“關(guān)于發(fā)布800/900MHz頻段射頻識別(RFID)技術(shù)應(yīng)用試行規(guī)定的通知”(信部無[2007]205號),確定了我國RFID使用UHF頻段(840MHz ~845MHz、920MHz~925MHz),對今后國家RFID技術(shù)應(yīng)用及產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化奠定了基礎(chǔ)。
RFID標準體系主要由空中接口規(guī)范、物理特性、讀寫器協(xié)議、編碼體系、測試規(guī)范、應(yīng)用規(guī)范、數(shù)據(jù)管理、信息安全等標準組成。
由于電子標簽的應(yīng)用牽涉到眾多行業(yè),因此其相關(guān)的標準盤根錯節(jié),非常復(fù)雜。具體來講,電子標簽相關(guān)的標準涉及電氣特性、通信頻率、數(shù)據(jù)格式和元數(shù)據(jù)、通信協(xié)議、安全、測試、應(yīng)用等方面。從類別看,電子標簽標準可以分為以下四類:技術(shù)標準(如電子標簽技術(shù)、IC卡標準等);數(shù)據(jù)內(nèi)容與編碼標準(如編碼格式、語法標準等);性能與一致性標準(如測試規(guī)范等);應(yīng)用標準(如車輛及船運標簽、產(chǎn)品包裝標準等)。
另外,我國的RFID自主研發(fā)能力并不是很強,許多技術(shù)也是從國外引進的,雖然已有些國內(nèi)企業(yè)研制出了RFID電子標簽和天線,但很多RFID的核心硬件(芯片和讀寫器)以及軟件技術(shù)尚依賴于進口。這需要我國政府加大開發(fā)具有自主產(chǎn)權(quán)的RFID核心技術(shù)和產(chǎn)品的支持力度。同時,對RFID應(yīng)用體系架構(gòu)、RFID系統(tǒng)集成與中間件、RFID公共服務(wù)體系、RFID測試技術(shù)與規(guī)范等RFID應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)進行研究和攻關(guān),以形成中國RFID技術(shù)發(fā)展的支撐服務(wù)體系。
除此之外,制定國家RFID市場戰(zhàn)略和運營模式,制定鼓勵企業(yè)參與標準的制定和市場運營機制,尤其是將汽車數(shù)字化標準信源作為國家戰(zhàn)略資源進行開發(fā),并對資源的應(yīng)用由國家統(tǒng)一組織進行資源型應(yīng)用規(guī)劃。