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機動車電子標識標準解讀:讀寫設備與空口協議

作者:本能科技
來源:智慧交通
日期:2018-05-25 09:38:27
摘要:2017年12月29日,國家質量監督檢驗檢疫總局、國家標準化管理委員會批準發布了機動車電子標識六項國家推薦性標準,于2018年7月1日起正式實施。
關鍵詞:RFID電子標識

  2017年12月29日,國家質量監督檢驗檢疫總局、國家標準化管理委員會批準發布了機動車電子標識六項國家推薦性標準,于2018年7月1日起正式實施。此次發布的六項標準包括:

  《機動車電子標識通用規范 第1部分:汽車》(GB/T 35789.1-2017)

  《機動車電子標識安全技術要求》(GB/T 35788-2017)

  《機動車電子標識安裝規范 第1部分:汽車》(GB/T 35790.1-2017)

  《機動車電子標識讀寫設備通用規范》(GB/T 35786-2017)

  《機動車電子標識讀寫設備安全技術要求》(GB/T 35787-2017)

  《機動車電子標識讀寫設備安裝規范》(GB/T 35785-2017)

  六項國家標準分別針對機動車電子標識(以下簡稱電子標識)和電子標識讀寫設備,從產品的設計、生產、試驗,到安裝、使用的全流程,明確了詳細技術要求、安全技術要求和使用規范。這些國家標準的頒布,對規范引領各地電子標識應用、適應機動車跨區域流動管理需求、實現跨行業涉車應用安全共享、推進國內自主知識產權的超高頻電子芯片和讀寫設備產業化應用,具有重要意義,拉開了全國開展機動車電子標識項目應用的大幕。2018年5月左右,國家標準化管理委員會在網站公開汽車電子標識六項標準,ITS114邀請到了機動車電子標識知名企業江蘇本能科技有限公司,對標準中與讀寫設備有關部分內容進行解讀,以促進我國汽車電子標識應用,標準文本敬請登錄國家標準委員會官網查看。

  一空中接口協議解讀

  中國擁有全球潛在最大的RFID應用市場,但長期以來一直面臨著RFID核心技術缺失、產品力量薄弱、標準缺位的尷尬局面。GB/T 29768-2013 《信息技術 射頻識別 800/900MHz空中接口協議》于2013年發布,并在2014年5月開始正式實施。該標準解決了以往技術產品接口無法統一的難題,使得我國RFID產業在國際競爭中擁有了核心話語權。

  機動車電子標識標準的控制接口協議采用GB/T 29768-2013協議。空中接口協議是射頻識別系統中最核心的技術,GB/T 29768-2013標準為推進我國自主創新射頻識別產業化的進程和加快物聯網產業的發展發揮了重要作用。該標準的實施和推廣,對于我國射頻識別產業突破國外企業的專利壁壘,提升系統的自主可控性和安全性,提高企業競爭力都具有十分重要的意義。

  為支持交通管理中涉及到多種行業應用,汽車電子標識支持多個數據分區(用戶區),并且遵循GB/T 29768-2013標準。各數據分區具有獨立非訪問權限,行業用戶可分配獨立的數據區(用戶區),并在相應的用戶區寫入自定義數據來擴展汽車電子標識的應用,比如交通部門開展公路收費,環保部門開展環保限行,涉車金融支付等。

存儲分區

存儲容量(bit)

備注

芯片標識符區

64

出廠唯一,序列號在芯片生產時寫入,寫入后永久鎖定,不能修改

包括芯片標識符(空口協議標識碼,廠商識別代碼、序列號)和冗余校驗位。

安全區

≥336

包括身份鑒別密鑰、機動車登記信息區和用戶區的讀(寫)權限及口令信息。

車輛登記信息區

(用戶區0)

256

車輛登記注冊信息,由公安交通管理機關在車輛辦理登記注冊業務時寫入和更新該分區數據。包含機動車登記編號(號牌號碼)、號牌種類、車輛類型、使用性質和標識序列號等信息。

用戶區1

224

其他行業應用

用戶區2

208

其他行業應用

用戶區3

208

其他行業應用

用戶區4

208

其他行業應用

用戶區5

≥208

其他行業應用

  二《機動車電子標識讀寫設備通用規范》(GB/T 35786-2017)解讀

  該標準規定了電子標識讀寫設備的分類與命名、技術要求、試驗方法、質量評定程序以及標志、包裝、運輸和貯存等,適用于讀寫設備的設計、生產、試驗和實際使用。

  1. 工作溫度

  讀寫設備按耐溫等級分為A類、B類、C類和D類,主要應用于不同的溫度環境,詳見下表:

類別

適用溫度

適用場景

A類

-40℃~65℃

主要指室外用讀寫設備,用于中國北方地區

B類

-20℃~75℃

主要指室外用讀寫設備,用于中國南方地區

C類

-10℃~50℃

主要指室內用讀寫設備,比如臺式讀寫設備

D類

-40℃~75℃

主要指室外用讀寫設備,通用于中國南方

地區及中國北方地區

  2. 靜態讀寫距離要求

  根據讀寫設備的不同分類,對靜態識讀性能的要求也不一樣,主要用于不同的使用場景。目前,大部分的讀寫設備生產廠家都是按照最高要求去完成讀寫設備研發設計。

讀寫設備種類

靜態讀寫距離

適用場景

固定式低速讀寫設備

讀距離≥12m

寫距離≥6m

主要應用于對車輛速度要求不高的場景,比如門禁,停車場等。

固定式高速讀寫設備

讀距離≥25m

寫距離≥12m

主要應用用對車輛速度要求較高的場景,比如城市主次干道、高速公路等。

手持式讀寫設備

讀距離≥3m

寫距離≥1m

主要應用于發卡網點對機動車電子標識進行安裝校驗使用、以及用于在臨時路檢現場對車輛信息進行查驗使用。

臺式讀寫設備(發卡設備)

讀距離<20cm

寫<20cm

主要將車輛信息寫入電子標識中,并進行驗證。

  3. 識讀速度

  根據讀寫設備的不同分類,對動態識讀性能的要求也不一樣,主要用于不同車輛速度要求的場景。目前,大部分的讀寫設備生產廠家都是按照最高要求去完成讀寫設備研發設計。

讀寫設備種類

要求

適用場景

固定式低速讀寫器

機動車行駛速度≤80km/h時,準確識讀電子標識芯片標識符區信息和機動車登記信息區信息

小區出入口、停車場等車速較低的場所

固定式高速讀寫器

機動車行駛速度≤150km/h時,準確識讀電子標識芯片標識符區信息和機動車登記信息區信息;機動車行駛速度150km/h~200km/h時,準確識讀電子標識芯片標識符區信息

城市道路、公路和高速公路等車速較高的場所

手持式讀寫器

機動車行駛速度≤20km/h時,準確識讀電子標識芯片標識符區信息和機動車登記信息區信息

發卡的校驗,臨時稽查等

  三《機動車電子標識讀寫設備安全技術要求》(GB/T 35787-2017)解讀

  數據的安全性主要解決消息認證和數據保密的問題,以防止機動車電子標識系統非授權的訪問,或企圖跟蹤、竊取甚至惡意篡改電子標識信息的行為。電子標識內的數據及系統的數據安全與保密問題,其將直接影響整個系統的可靠與真實性,以及對系統數據的保護問題。一旦被竊取或遭遇更改,可能會造成個人隱私信息的泄露,甚至會導致執法等公共安全事件的混亂,影響后續涉車金融支付的安全。

  該標準規定了電子標識讀寫設備安全的一般要求(通信安全、密碼算法、密鑰管理、身份鑒別等),以及生產、報廢處置安全,適用于讀寫設備和應用系統的設計、開發、測試及應用中的安全性考慮。電子標識數據訪問及使用過程中的安全防護主要是通過安全模塊來實現,主要體現在如下四點:

  1. 信息加密存儲

  電子標識數據加密目的是防止非法用戶通過竊聽的方式獲取數據,實現方法是將所有數據通過加密算法進行加密后存儲至電子標識,由授權的讀寫設備寫入到指定存儲區。

  2. 傳輸機密性

  傳輸機密性主要保證讀寫設備與應用系統之間信息傳輸安全。主要有包括兩個環節,一是采用SSL VPN技術保證讀寫設備與應用系統之間的傳輸機密性。二是采用密碼技術對讀寫設備與應用系統之間傳輸的敏感信息進行校驗,以發現信息被篡改、刪除或插入的情況。

  3. 身份鑒別

  雙向身份認證主要目的是防止通過重放攻擊手段仿冒電子標識系統,身份鑒別安全機制包括兩個環節,一是電子標識認證,實現方法是在進行讀寫操作之前,電子標識認證讀寫設備合法性,不響應讀寫設備的非授權訪問命令,讀寫設備同時認證電子標識合法性。二是應用系統認證,讀寫設備與應用系統通過數字簽名技術實現雙向身份鑒別。

  4. 分區訪問控制

  分區訪問控制主要目的是防止合法用戶進行非授權數據訪問,實現方法是將電子標識存儲區分為多個邏輯分區,每個分區均有獨立的讀寫權限。讀寫設備按照設定的訪問控制權限實現與電子標識的身份鑒別和對電子標識指定存儲區數據的讀寫操作。

用戶

芯片標識符區

安全區

機動車登記信息區

用戶區

國家機動車登記主管部門

讀、寫

--

機動車登記管理部門

--

讀、寫

行業主管部門授權寫

公安機關涉車應用部門

--

行業主管部門授權讀

其他應用行業主管部門

--

--

讀、寫

行業用戶

--

--

國家機動車登記主管部門授權部分讀功能

讀或讀寫

注:“--”表示無訪問權限。

  四《機動車電子標識讀寫設備安裝規范》(GB/T 35785-2017)解讀

  本標準規定了固定式電子標識讀寫設備的安裝要求和驗收要求,用于指導和規范讀寫設備的安裝過程。

  1. 安裝環境

  電子標識與讀寫設備之間通過射頻進行通信,其他無線射頻信號太強,會對電子標簽產生一定影響,所以讀寫設備的安裝應避免強電磁場的干擾,安裝點50m范圍內的其他920MHz~925MHz無線射頻信號場強低于7uV/m,同時應保證讀寫設備射頻信號不被遮擋,不影響其他交通設施;以及讀寫設備及安裝桿件不侵入道路通行凈空限界范圍。

  2. 安裝方式

  根據安裝及使用環境的不同,讀寫設備的安裝方式主要分為懸臂式、門架式、柱式、車載式。

  在饋線單元長度允許情況下,考慮到美觀和便于安裝與維修,分體式讀寫設備的讀寫單元宜安裝在立桿上;饋線單元長度不允許時,考慮到美觀和便于安裝與維修,讀寫單元盡可能安裝在靠近立桿的橫桿位置上;分體式讀寫設備的天線單元或一體式讀寫設備安裝在道路上方的,為了更好的覆蓋單車道,安裝位置要盡可能靠近識別路段或識別車道中心線正上方位置。

  懸臂式:讀寫設備安裝在與立桿頂部連接的橫向懸臂上,懸臂橫跨道路路面上空,常見于城市道路、公路和高速公路,示意圖如下:

機動車電子標識標準解讀:讀寫設備與空口協議

  門架式:讀寫設備安裝在門型支架的橫梁上,縱向支撐桿分別固定在道路兩側,常見于公路和高速公路路段,示意圖如下:

機動車電子標識標準解讀:讀寫設備與空口協議

  柱式:讀寫設備直接固定安裝在路側的柱式立桿上,常見于社會區域如小區停車場出入口;示意圖如下:

機動車電子標識標準解讀:讀寫設備與空口協議

  車載式:讀寫單元固定在汽車內,天線單元通過桿件固定在汽車頂部,常用于車輛信息的移動采集,緝查布控等。

  示意圖如下:

機動車電子標識標準解讀:讀寫設備與空口協議

  五結束語

  目前,無錫、深圳已經完成了機動車電子標識系統試點工作,在進行機動車電子標識系統項目建設時,應以“兩客一危”等重點營運車輛動態監管及運行服務為切入點,穩妥推進各地重點車輛動態監管及防范領域的示范應用,既考慮重點車輛通行監管需求,也兼顧為重點車輛運行服務提供便利。同時,要開展利于公眾出行的公交優先、場站門禁管理、涉車金融支付等便民服務,推動我國自主RFID產業在智能交通管理領域的應用,實現真正數字化、智能化、精細化的交通管理。