基于rfid技术的etc前端系统的设计与实现

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1、国内图书分类号：TN923学校代码：10213国际图书分类号：621.39密级：公开工程硕士学位论文基于RFID技术的ETC前端系统的设计与实现硕士研究生：高翔导师：刘曙高级讲师副导师于波高级工程师申请学位：工程硕士学科：软件工程所在单位：软件学院答辩日期：2013年3月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TN923U.D.C:621.39DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringTHEDESIGNANDIMPLEMENTATIONOFFRONTENDSYSTE

2、MOFETCBASEDONRFIDTECHNOLOGYCandidate：GaoxiangSupervisor：SeniorLectureLiushuAssociateSupervisor:SeniorEng.YuboAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：SoftwareEngineeringAffiliation：SchoolofSoftwareDateofDefence：March,2013Degree-Conferring-Institution：Ha

3、rbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工程硕士学位论文摘要经济和科学技术的快速发展，使得人们对于机动灵活性的需求越来越高，进而对交通管理方面提出了更高的标准。最近这些年，我国经济正在飞速的发展，高速公路的车流量正在迅猛的增长，由于高速公路的车流量大大超过了原来高速公路设计初期最大的流量负荷，造成了通行压力的成倍提高。电子不停车收费系统（ETC,ElectronicTollCollection）是智能交通系统（ITS,IntelligentTransportSystem）的服务功能之一，是目前来说最先进的

4、收费系统，来往的车辆在经过道口的时候不必停车，就能够完成自动收费。它非常适合在高速公路繁忙路段或者车流量较大的桥梁和隧道等环境下使用。最近这几年我国对于电子不停车收费系统的研发和部署取得了很大的进展。本课题来源于艾伯资讯（深圳）有限公司开发的“多功能车辆电子标签产品项目”的ETC前端部分系统的设计与实现。ETC前端部分是该产品项目的重要组成部分，他的作用是设计并实现了电子收费（ETC）的专用短程通信（DSRC,DedicatedShortRangeCommunications）的物理层、数据链路层、应用层，以及实现设备的访问许可

5、，关键数据的信息鉴别以及数据传输的加密保护。本文首先分析了ETC前端系统的主要功能、系统架构以及系统需求。在此基础上提出了ETC前端系统最需要解决的三个问题：短程无线通信协议、安全保护措施和交易流程。接着，针对ETC前端系统资源有限的特点和短程无线通信的需求，分析并实现了适用于ETC前端系统的无线通信协议。然后，本文深入分析了ETC前端系统对于数据存储安全和传输安全的需求。在此基础上设计了数据存储结构、密钥体系，并设计了访问许可和信息鉴别流程。保证了数据的存储安全和传输安全。接着，对ETC的应用需求进行了分析，设计出了封闭入口车

6、道、出口车道和自动识别等交易流程。满足了高速公路不停车收费、停车场管理和营运车辆人员管理的基本需求。最后，结合上述的分析，研制出了样机，并对该样机进行了试验。目前，本课题研究的终端产品OBU和RSU已经上市并商用。关键词：射频识别；不停车收费系统；车载电子标签；短程无线通信协议；ETC前端系统I哈尔滨工业大学工程硕士学位论文AbstractAlongwiththedevelopmentofeconomy,peoplefortherapidgrowthofdemandflexibility,therebytotrafficmana

7、gementhasputforwardrequirements.Withthedevelopmentofeconomy,expresswaytrafficrapidgrowth,resultinginexpresswaytrafficflowadvancebeyondtheoriginalhighwaydesignedformaximumtrafficload,causingthetrafficpressuremultiplier.Electronictollcollectionsystem(ETC)istheworld'smo

8、stadvancedchargingsytstem,intelligenttransportationsystemisoneoftheservicefunction,vehiclesthroughthecrossingwithoutstop,whichcanre