淺析物聯網技術在ETC改造上的應用研究

秦毅

摘要：本文筆者將根據自身的工作經驗闡述物聯網技術在交通行業發揮的作用，著重介紹物聯網在高速ETC系統上的應用，介紹物聯網技術的基本情況和特點，并且對可能存在的問題提出解決對策。

關鍵詞：交通系統;ETC改造;物聯網

隨著我國交通行業的日益發展，汽車流量日益增大，傳統的人工收費方式已經不能滿足日益增大的交通流量，高速公路收費站交通擁堵問題已經成為急需解決的重大問題。因此，智能交通概念慢慢走入公眾的視野，物聯網技術是可以實現智能交通的重要途徑。物聯網是將數個物體通過網絡相互關聯，實現信息共享的目的，當下相關學者對于互聯網應用的研究，依據功能可大致分為感知網絡傳輸和應用。將物聯網應用到高速公路不停車收費系統中，結合電子標簽做到有效對貨車計重收費，還可有效解決套牌車輛或盜取車輛的問題。

一、ETC系統和物聯網技術介紹

1、ETC指的是不停車收費系統，是車輛在經過收費站時可以利用電子識別方式自動進行扣費，因此，車輛的識別系統尤為關鍵。，通常情況下，甄別車輛型號主要有兩種方式：①直接讀取電子標簽中的信息，從而得知相關車輛的信息;②通過利用車道傳感器間接知曉車輛信息。

2、“物聯網主要采用射頻識別系統、GPS和紅外感應系統等先進技術，使生活中的數個物品之間或人與物品通過網絡產生關聯，最終達到識別物品和有效監管。感知層、網絡層和應用層構成了基本的物聯網：①感知層識別和收集信息，將物理信號轉化為電信號;②網絡層將感知層收集到的信息通過計算機的處理，并由計算機給相關物品傳達最終命令;③應用層類比于人類的大腦，在整個物聯網技術中發揮著巨大作用，其可以收集處理信息并作出最終決策，也是物聯網技術最具核心價值的技術。互聯網所具有的三層系統各自有著相應技術，感知層和網絡層是為了應用層能夠更好地運行。感知層包含聲音識別、面部識別和虹膜識別等技術以收集、處理信息，經由視頻識別技術實現對電子標簽的識別。網絡傳遞信息是經由電磁波傳遞的，電磁波的頻率和速率各不相同，所需能源也各不相同。”[1]

二、物聯網技術在ETC上的應用

對于物聯網技術來說，在各行各業都有著它的身影，它起到了提高物流管理效率，降低物流管理成本和提升物流管理水平的作用。網絡化使得企業的社會競爭力得到了大大提升。

“物聯網具備智能化、網絡化，其擁有讀取信息快、信息儲存量大、識別范圍大的優勢，確保了物聯網技術可以在交通中發揮重大作用。交通領域的物聯網技術可以做到及時且科學合理地分配道路，有效利用資源，高效緩解交通堵塞問題。車輛駕駛員可以及時得到所需路況信息，提高了工作效率，自身生命安全也得以有效保障。從這個層面上講，研究物聯網技術，對于人們的價值重大。智能交通系統內包含各種先進系統，而在各系統之中，ETC系統是智能交通系統的關鍵，同時也是相關學者研究的熱門項目。與傳統人工收費系統相比較，ETC系統最大優勢是車輛無需停車進行繳費，高速公路收費處的車輛流通速度可以提高，人工成本得以降低，無需向基礎設施投入較大資金，有效避免交通堵塞問題，此外有助于高速公路收費邁向智能化道路，使得相關財務管理系統更有條理性。”[2]

三、ETC的優勢特點

1、提高交通暢通和收費站收費效率

ETC有效的降低了收費所需要的時間，降低了收費的人工成本，避免了交通堵塞的情況，提升了高速公路收費站的服務水平和形象，也大大降低了收費站交通事故的發生。

2、提升了繳費安全性

ETC系統使得車主不需要攜帶現金，降低了繳費安全問題，以及財產安全問題。

3、減少投資風險

ETC的投入極大程度上降低了同人風險問題，不需要安排人工坐班以及人工收費，機器的投入遠遠小于人工方面的投入。

4、有效節約能源

ETC系統有效縮減車輛等候時長，使車輛無需重復加速減速，節約了車輛啟動所需汽油能源，為車主節約出行成本。同時，整個繳費流程無需長時間停車，也有助于減少收費站噪音和廢氣排放。

四、物聯網技術在ETC改造上的應用

1、物聯網技術解決ETC跟車干擾問題

跟車干擾一般有著一下兩方面的問題，第一：兩個車如果間隔很短時間通過ETC的時候，如果ETC識別了后車的標簽，就會導致牽扯不需要繳費就可以通過收費站。第二：兩個車依次通過ETC車道時，側方單元如果識別了前方車輛，就會導致后方車輛無需繳費，順利通過車道。這些問題都會導致高速公路過路費的損失，也會導致入口無法查詢合法車輛信息問題，導致糾紛問題發生。因此可以通過物聯網技術對跟車干擾項目的電子標簽進行靈敏度的提升，嚴格按照要求進行安裝，保證單位正常使用，設置標識，通過物流聯網技術讓車輛保持車距，運用高速欄桿技術加快ETC的識別時長，使得車輛通行得到提升，有效控制避免識別干擾問題的出現。

2、相鄰車道干擾問題改造

“兩輛并行車輛位于不同車道有可能引起同頻干擾、車輛前進時無線電設備干擾等，這些情況的發生都將直接影響ETC系統安全穩定運行。在實際運行中，嚴格控制路側單元的范圍，提高相關設備靈敏度，合理運用信道隔離技術，從而有效保證ETC系統的穩定性。定期安排工作人員檢測相關系統，為了防止黑客攻擊內部軟件系統，應及時升級系統模塊，積極修復系統漏洞，及時檢測相關硬件設備，一旦出現設備老化問題及時更換，確保物聯網技術在ETC系統的正常運行。”[3]

五、結語

物聯網是部分互聯網信息的承載體，讓實際生活中數個物品的信息在物聯網上有所關聯。ETC系統具有高效采集歸納整理信息的優勢，從根本上實現對高速公路收費系統智能化管理。現在，將物聯網技術應用到交通之中，通過對ETC系統的改造，提高高速公路收費站的收費效率，提升交通流通的順暢，極大便利了人們的出行，未來交通行業發展的大方向即安全、可靠、方便與高效。

參考文獻

[1]李邐.物聯網環境下ETC自動收費系統的應用研究[J].福建質量管理，2015（8）：156.

[2]白麗麗，陳晶.物聯網在高校智慧校園建設中的應用[J].大眾標準化，2020（12）：18-19.

[3]方晶晶，常海青.泛在電力物聯網在智能變電站中的應用與展望[J].電工電氣，2020.