一種基于NFC的自充值ETC運營系統

馬濤

摘 要：針對目前ETC用戶在充值過程中經常遇到網點少，路途遠等不便的情況，為了提升ETC用戶滿意度，加快ETC發(fā)展，提出了一套基于NFC技術的自充值運營系統，該系統得到了各地高速公路運營單位的認可，并且已經研制出相關設備與系統，取得了良好的效果。

關鍵詞：NFC;ETC;自充值;高速公路

中圖分類號：TP277 ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ?文章編號：2095-1302（2015）01-00-02

0 ?引 ?言

近年來，ETC應用在我國各省、市、自治區(qū)廣泛推廣，ETC技術的使用有效提高了人工收費效率，緩解了收費站車流擁堵狀況，但是隨著用戶量的增加，充值問題隨之而來[1]。高速公路充值網點大都集中在路網收費站附近，距離用戶的居住地通常較遠;協作的銀行充值業(yè)務通常集中在大的支行網點，甚至需要有對應銀行的賬戶才可以完成充值，這些情況給普通的ETC用戶帶來了非常多的不便。本文提出了一套基于NFC技術的自充值ETC運營系統，目的就是解決用戶必須到網點才可以充值的問題，從而提升客戶滿意度，加快ETC發(fā)展。

1 ?系統組成

如圖1所示，自充值系統主要由以下幾個主要部分組成：被充值的IC卡;具備NFC功能的電子標簽;客戶手機;自充值APP軟件;客戶移動支付賬戶;高速公路運營單位應用平臺以及賬戶。

圖1 ?系統組成圖

針對系統的各個重要組成部分分別做詳細描述。

1.1 ?被充值IC卡

ETC系統中的IC卡是一張雙界面CPU卡，協議標準為ISO14443TypeA，分為記賬卡和儲值卡兩種，本文提到的充值業(yè)務主要針對儲值卡類型。用戶的通行費存儲在該IC卡內，當車輛通過高速公路出口時，通行費從卡內錢包扣除。

1.2 ?具備NFC功能的電子標簽

NFC支付[2，3]是指消費者在購買商品或服務時，即a時采用NFC技術（Near Field Communication）通過手機等手持設備完成支付，是新興的一種移動支付方式。支付的處理在現場進行，并且在線下進行，不需要使用移動網絡，而是使用NFC射頻通道實現與POS收款機或自動售貨機等設備的本地通訊。NFC近距離無線通訊是近場支付的主流技術，它是一種短距離的高頻無線通訊技術，允許電子設備之間進行非接觸式點對點數據傳輸交換數據。

該電子標簽包括電路部分和結構部分，電路由微處理器模塊、單刀雙擲微動開關模塊、拆卸動作檢測模塊、電源模塊、安全模塊、聲光顯示指示模塊、上下電控制模塊以及自充值電路模塊組成，結構由上殼、底殼、防拆卸觸動桿組成。其組成框圖如圖2所示。

圖2 ?電子標簽組成框圖

與傳統電子標簽相比該標簽增加了支付電路模塊，在電路上增加了NFC電路和天線。該電子標簽負責與自充值APP進行交互，并最終將充值額度寫入IC卡中的電子錢包。

1.3 ?自充值APP軟件

自充值APP軟件是專門為ETC自充值業(yè)務開發(fā)的智能手機應用軟件，通過無線網絡訪問客戶后臺資金賬戶。分為適用于Android操作系統和適用于IOS操作系統的兩個版本，客戶可以通過高速公路運營單位的官方網站下載并安裝。該軟件具有硬件驅動、安全認證、客戶認證、操作校驗等功能，該軟件是系統中用戶直接操作的界面窗口。

1.4 ?支付賬戶與應用平臺

支付賬戶是指用戶自己的移動支付賬戶，它用于存儲客戶資金;應用平臺是高速公路運營單位的平臺，用于業(yè)務支持和與支付平臺接口。當客戶進行自充值操作時經過加密與認證過程的客戶資金被劃撥至高速公路運營單位的賬戶，完成資金的轉移。

2 ?系統工作流程

應用系統包含客戶具備NFC功能的手機、運營商的后臺以及安全認證數據庫、移動支付賬戶、手機充值客戶端軟件、具備自充值的電子標簽，被充值的IC卡。

客戶在自己的手機上安裝運營商開發(fā)的充值終端軟件，建立個人的電子錢包并且與手機移動支付的電子錢包進行關聯，當需要充值時，操作手機上的客戶端軟件，輸入需要充值的金額，將手機與電子標簽放置于可靠地范圍內，與具備自充值功能的電子標簽完成配對與安全認證，充值信息被電子標簽接收，電子標簽完成對IC的充值動作。整體的操作流程如圖3所示。

3 ?結 ?語

本系統已經完成了樣機和系統的開發(fā)，經過實踐證明這一系統可以滿足客戶自充值的應用需求，得到多地高速公路運營單位的認可，可以方便客戶的操作，大幅提升ETC客戶的滿意度，促進ETC業(yè)務的發(fā)展與推廣。

圖3 ?系統工作流程框圖

參考文獻

[1]張晨琛，王艷輝，賈利民.ETC系統對收費站服務水平的影響研究[J] 交通運輸系統工程與信息，2013，13（2）：147-152.

[2]楊軍. NFC技術的應用、標準進展及測試[J]. 現代電信科技2009，39（10） ：1-5.

[3]代玲玉.基于RFID的電子不停車收費系統中OBU模塊設計[D] 武漢：武漢理工大學，2010