基于ETC应用的OBU系统的研究与实现硕士学位论文

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1、北京化工大学硕士学位论文基于ETC应用的OBU系统的研究与实现姓名：张婷申请学位级别：硕士专业：计算机应用技术指导教师：靳其兵;李岩20100525摘受基于ETC应用的OBU系统的研究与实现摘要ETC(EleetronicTollColleetion)电子费用收集系统，是针对智能交通系统中不停车自动收费的应用场景，通过将射频通信技术和计算机技术以及传感技术进行融合，实现交通领域自动收费的功能。目前，ETC已成为智能交通系统中的一个重要应用。本文基于ETC应用提出了一整套完整的车载设备(OBU)系统的软硬件设计方案。方案中，OBU采用了组合式的设计，即在实现了电

2、子标签2．4G射频功能的基础上，同时使用非接触式智能卡作为车辆信息的载体，系统功能强大。在此基础上，可以方便的扩展通用储值卡、电子存折、电子钱包、车辆稽查、运输管理等应用。其中，智能卡中COS(卡片操作系统)的安全机制，如基于DES算法的数据加密，安全报文等可以保障卡内数据以及通信过程的安全性。这种组合型的OBU方案是适合我国目前ETC应用的一种可行方案。本文主要开展了以下几方面的研究工作。针对OBU中非接触智能卡的射频技术(ISO14443协议)，和PSAM模块的接触式通讯协议(ISO7816)以及2．4G射频通讯技术进行了全面、系统的研究，为OBU读写器部

3、分和远程通信部分的设计奠定基础。详细介绍了，以TI公司MSP430为核心，以射频集成芯片CC2500为2．4G射频模块，以飞利浦MFRC523为非接卡读写模块的OBU硬件以及整个系统的软件设计及实现。实验结果表明，本系统各部分功能均已实现，满足应用需求。关键词：车载设备，电子费用收集、射频识别。ABSTRACTETC—basedOBUSystemDesignandResearchABSTRACTETCistargetedatimplementautomatictollcollectionfunctionthroughintegratingtheradiofre

4、quencycommunicationtechnologyandcomputertechnologyandsensortechnologyinthenon—stopautomatictollcollectionapplicationscenario．Atpresent，ETChasbecomeanimportantapplicationintheintelligenttransportationsystem．TheauthorpresentedacompletesetofOBUsystemhardwareandsoftwaredesignbasedonETCa

5、pplication．OBUusescombineddesign，basedontherealizationoftheelectronictag2．4GRF,itusesnon—contactlesssmartcardasthecarrierofthevehicleinformation．Thefunctionofthesystemispowerful．Onthisbasis，itcanbeeasilyexpendedtobeusedingeneral—purposevaluecards，electronicpassbook，electronicpurse，v

6、ehicleinspection，transportationmanagementapplications．Amongthem，thesecuritymechanismsofCOS(CardOperatingSystem)inthesmartcard，suchasdataencryptionalgorithmbasedonDES，securitymessage，etc．，mayprotectthesecuritycarddataandthecommunicationprocess．ThiscombinationtypeOBUprogramissuitedtoo

7、urcurrentETCapplicationsasaviableoption．Thispapercardedoutresearchinthefollowingareas．ThepapermadeathoroughresearchontheOBUnon—contactsmartcardRFtechnology(ISO111北京化丁人学硕f：学位论文14443protoc01)andPSAMmodulecontactcommunicationprotocol(iso7816)aswellas2．4GRFcommunicationtechnology．Thestu

8、dylaidthefunctionfo