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  • 机动车电子标识标准解读:读写设备与空口协议

    2018-05-23 09:27:10 来源:www.its114.com 作者:本能科技 评论:
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    2017年12月29日,国家质量监督检验检疫总局、国家标准化管理委员会批准发布了机动车电子标识六项国家推荐性标准,于2018年7月1日起正式实施。此次发布的六项标准包括:

    《机动车电子标识通用规范 第1部分:汽车》(GB/T 35789.1-2017)

    《机动车电子标识安全技术要求》(GB/T 35788-2017)

    《机动车电子标识安装规范 第1部分:汽车》(GB/T 35790.1-2017)

    《机动车电子标识读写设备通用规范》(GB/T 35786-2017)

    《机动车电子标识读写设备安全技术要求》(GB/T 35787-2017)

    《机动车电子标识读写设备安装规范》(GB/T 35785-2017)

    六项国家标准分别针对机动车电子标识(以下简称电子标识)和电子标识读写设备,从产品的设计、生产、试验,到安装、使用的全流程,明确了详细技术要求、安全技术要求和使用规范。这些国家标准的颁布,对规范引领各地电子标识应用、适应机动车跨区域流动管理需求、实现跨行业涉车应用安全共享、推进国内自主知识产权的超高频电子芯片和读写设备产业化应用,具有重要意义,拉开了全国开展机动车电子标识项目应用的大幕。2018年5月左右,国家标准化管理委员会在网站公开汽车电子标识六项标准,ITS114邀请到了机动车电子标识知名企业江苏本能科技有限公司,对标准中与读写设备有关部分内容进行解读,以促进我国汽车电子标识应用,标准文本敬请登录国家标准委员会官网查看。

    一空中接口协议解读

    中国拥有全球潜在最大的RFID应用市场,但长期以来一直面临着RFID核心技术缺失、产品力量薄弱、标准缺位的尴尬局面。GB/T 29768-2013 《信息技术 射频识别 800/900MHz空中接口协议》于2013年发布,并在2014年5月开始正式实施。该标准解决了以往技术产品接口无法统一的难题,使得我国RFID产业在国际竞争中拥有了核心话语权。

    机动车电子标识标准的控制接口协议采用GB/T 29768-2013协议。空中接口协议是射频识别系统中最核心的技术,GB/T 29768-2013标准为推进我国自主创新射频识别产业化的进程和加快物联网产业的发展发挥了重要作用。该标准的实施和推广,对于我国射频识别产业突破国外企业的专利壁垒,提升系统的自主可控性和安全性,提高企业竞争力都具有十分重要的意义。

    为支持交通管理中涉及到多种行业应用,汽车电子标识支持多个数据分区(用户区),并且遵循GB/T 29768-2013标准。各数据分区具有独立非访问权限,行业用户可分配独立的数据区(用户区),并在相应的用户区写入自定义数据来扩展汽车电子标识的应用,比如交通部门开展公路收费,环保部门开展环保限行,涉车金融支付等。

    存储分区

    存储容量(bit)

    备注

    芯片标识符区

    64

    出厂唯一,序列号在芯片生产时写入,写入后永久锁定,不能修改

    包括芯片标识符(空口协议标识码,厂商识别代码、序列号)和冗余校验位。

    安全区

    ≥336

    包括身份鉴别密钥、机动车登记信息区和用户区的读(写)权限及口令信息。

    车辆登记信息区

    (用户区0)

    256

    车辆登记注册信息,由公安交通管理机关在车辆办理登记注册业务时写入和更新该分区数据。包含机动车登记编号(号牌号码)、号牌种类、车辆类型、使用性质和标识序列号等信息。

    用户区1

    224

    其他行业应用

    用户区2

    208

    其他行业应用

    用户区3

    208

    其他行业应用

    用户区4

    208

    其他行业应用

    用户区5

    ≥208

    其他行业应用


    二《机动车电子标识读写设备通用规范》(GB/T 35786-2017)解读

    该标准规定了电子标识读写设备的分类与命名、技术要求、试验方法、质量评定程序以及标志、包装、运输和贮存等,适用于读写设备的设计、生产、试验和实际使用。

    1. 工作温度

    读写设备按耐温等级分为A类、B类、C类和D类,主要应用于不同的温度环境,详见下表:

    类别

    适用温度

    适用场景

    A类

    -40℃~65℃

    主要指室外用读写设备,用于中国北方地区

    B类

    -20℃~75℃

    主要指室外用读写设备,用于中国南方地区

    C类

    -10℃~50℃

    主要指室内用读写设备,比如台式读写设备

    D类

    -40℃~75℃

    主要指室外用读写设备,通用于中国南方

    地区及中国北方地区

    2. 静态读写距离要求

    根据读写设备的不同分类,对静态识读性能的要求也不一样,主要用于不同的使用场景。目前,大部分的读写设备生产厂家都是按照最高要求去完成读写设备研发设计。

    读写设备种类

    静态读写距离

    适用场景

    固定式低速读写设备

    读距离≥12m

    写距离≥6m

    主要应用于对车辆速度要求不高的场景,比如门禁,停车场等。

    固定式高速读写设备

    读距离≥25m

    写距离≥12m

    主要应用用对车辆速度要求较高的场景,比如城市主次干道、高速公路等。

    手持式读写设备

    读距离≥3m

    写距离≥1m

    主要应用于发卡网点对机动车电子标识进行安装校验使用、以及用于在临时路检现场对车辆信息进行查验使用。

    台式读写设备(发卡设备)

    读距离<20cm

    写<20cm

    主要将车辆信息写入电子标识中,并进行验证。

    3. 识读速度

    根据读写设备的不同分类,对动态识读性能的要求也不一样,主要用于不同车辆速度要求的场景。目前,大部分的读写设备生产厂家都是按照最高要求去完成读写设备研发设计。

    读写设备种类

    要求

    适用场景

    固定式低速读写器

    机动车行驶速度≤80km/h时,准确识读电子标识芯片标识符区信息和机动车登记信息区信息

    小区出入口、停车场等车速较低的场所

    固定式高速读写器

    机动车行驶速度≤150km/h时,准确识读电子标识芯片标识符区信息和机动车登记信息区信息;机动车行驶速度150km/h~200km/h时,准确识读电子标识芯片标识符区信息

    城市道路、公路和高速公路等车速较高的场所

    手持式读写器

    机动车行驶速度≤20km/h时,准确识读电子标识芯片标识符区信息和机动车登记信息区信息

    发卡的校验,临时稽查等


    三《机动车电子标识读写设备安全技术要求》(GB/T 35787-2017)解读

    数据的安全性主要解决消息认证和数据保密的问题,以防止机动车电子标识系统非授权的访问,或企图跟踪、窃取甚至恶意篡改电子标识信息的行为。电子标识内的数据及系统的数据安全与保密问题,其将直接影响整个系统的可靠与真实性,以及对系统数据的保护问题。一旦被窃取或遭遇更改,可能会造成个人隐私信息的泄露,甚至会导致执法等公共安全事件的混乱,影响后续涉车金融支付的安全。

    该标准规定了电子标识读写设备安全的一般要求(通信安全、密码算法、密钥管理、身份鉴别等),以及生产、报废处置安全,适用于读写设备和应用系统的设计、开发、测试及应用中的安全性考虑。电子标识数据访问及使用过程中的安全防护主要是通过安全模块来实现,主要体现在如下四点:

    1. 信息加密存储

    电子标识数据加密目的是防止非法用户通过窃听的方式获取数据,实现方法是将所有数据通过加密算法进行加密后存储至电子标识,由授权的读写设备写入到指定存储区。

    2. 传输机密性

    传输机密性主要保证读写设备与应用系统之间信息传输安全。主要有包括两个环节,一是采用SSL VPN技术保证读写设备与应用系统之间的传输机密性。二是采用密码技术对读写设备与应用系统之间传输的敏感信息进行校验,以发现信息被篡改、删除或插入的情况。

    3. 身份鉴别

    双向身份认证主要目的是防止通过重放攻击手段仿冒电子标识系统,身份鉴别安全机制包括两个环节,一是电子标识认证,实现方法是在进行读写操作之前,电子标识认证读写设备合法性,不响应读写设备的非授权访问命令,读写设备同时认证电子标识合法性。二是应用系统认证,读写设备与应用系统通过数字签名技术实现双向身份鉴别。

    4. 分区访问控制

    分区访问控制主要目的是防止合法用户进行非授权数据访问,实现方法是将电子标识存储区分为多个逻辑分区,每个分区均有独立的读写权限。读写设备按照设定的访问控制权限实现与电子标识的身份鉴别和对电子标识指定存储区数据的读写操作。

    用户

    芯片标识符区

    安全区

    机动车登记信息区

    用户区

    国家机动车登记主管部门

    读、写

    --

    机动车登记管理部门

    --

    读、写

    行业主管部门授权写

    公安机关涉车应用部门

    --

    行业主管部门授权读

    其他应用行业主管部门

    --

    --

    读、写

    行业用户

    --

    --

    国家机动车登记主管部门授权部分读功能

    读或读写

    注:“--”表示无访问权限。


    四《机动车电子标识读写设备安装规范》(GB/T 35785-2017)解读

    本标准规定了固定式电子标识读写设备的安装要求和验收要求,用于指导和规范读写设备的安装过程。

    1. 安装环境

    电子标识与读写设备之间通过射频进行通信,其他无线射频信号太强,会对电子标签产生一定影响,所以读写设备的安装应避免强电磁场的干扰,安装点50m范围内的其他920MHz~925MHz无线射频信号场强低于7uV/m,同时应保证读写设备射频信号不被遮挡,不影响其他交通设施;以及读写设备及安装杆件不侵入道路通行净空限界范围。

    2. 安装方式

    根据安装及使用环境的不同,读写设备的安装方式主要分为悬臂式、门架式、柱式、车载式。

    在馈线单元长度允许情况下,考虑到美观和便于安装与维修,分体式读写设备的读写单元宜安装在立杆上;馈线单元长度不允许时,考虑到美观和便于安装与维修,读写单元尽可能安装在靠近立杆的横杆位置上;分体式读写设备的天线单元或一体式读写设备安装在道路上方的,为了更好的覆盖单车道,安装位置要尽可能靠近识别路段或识别车道中心线正上方位置。

    悬臂式:读写设备安装在与立杆顶部连接的横向悬臂上,悬臂横跨道路路面上空,常见于城市道路、公路和高速公路,示意图如下:

    1.png

    门架式:读写设备安装在门型支架的横梁上,纵向支撑杆分别固定在道路两侧,常见于公路和高速公路路段,示意图如下:

    2.png

    柱式:读写设备直接固定安装在路侧的柱式立杆上,常见于社会区域如小区停车场出入口;示意图如下:

    3.png

    车载式:读写单元固定在汽车内,天线单元通过杆件固定在汽车顶部,常用于车辆信息的移动采集,缉查布控等。

    示意图如下:

    4.png

    五、结束语

    目前,无锡、深圳已经完成了机动车电子标识系统试点工作,在进行机动车电子标识系统项目建设时,应以“两客一危”等重点营运车辆动态监管及运行服务为切入点,稳妥推进各地重点车辆动态监管及防范领域的示范应用,既考虑重点车辆通行监管需求,也兼顾为重点车辆运行服务提供便利。同时,要开展利于公众出行的公交优先、场站门禁管理、涉车金融支付等便民服务,推动我国自主RFID产业在智能交通管理领域的应用,实现真正数字化、智能化、精细化的交通管理。


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