OBU英文全称是On Board Unit,指的是车载电子标签(OBU),市面上常见的名称是粤通卡ETC、ETC速通卡、ETC苏通卡等。车载电子标签(OBU)是ETC(Electronic Toll Control,不停车电子收费系统)的重要组成单元,存有车辆的识别信息,多安装于汽车的前挡风玻璃上,在收费站与RSU(Road Side Unit,路侧单元)通过专用短程微波通信(DSRC)进行通讯。当车辆靠近档杆,RSU识别到来自OBU的信号,就会自动打开档杆,在不需要司机停车的情况下自动完成收费处理全过程,提高车辆通行效率。
图1、ETC系统组成
RSU安置在ETC车道上作为路侧基站使用,主要由通信收发信机、RSU天线控制板、微带天线、RSU控制器控制板构成,以完成对信号和数据的收发、调制解调、编码解码,以及加密解码等功能。这里我们着重分析一下ETC系统内的车载电子标签(OBU)的芯片和方案选型。
常见的OBU采用如下方案架构:通过天线单元,车载电子标签(OBU)与车道龙门架RSU之间进行通信,采用5.8GHz无线频段。手机与车载单元OBU通过蓝牙连接,采用2.4GHz无线频段。读卡单元将用户卡与OBU连接,采用13.56MHz频段。
图2、OBU原理框图
车载电子标签(OBU)主要由MCU、射频通信芯片或模块(5.8GHz、2.4GHz和蓝牙芯片)、RFID芯片(13.56MHz读写器芯片)、安全芯片(ESAM芯片)、显示屏、太阳能光伏模块、电池等组成。
MCU的主要玩家有小华、新唐、上海博通和意法半导体,曾有业内人士预估的市场占有率情况:小华占40%左右、新唐占30%左右、上海博通占20%左右,意法半导体占10%左右。这里还有复微、紫光国芯、杰发、琪埔维、德州仪器、国民技术、莱琳斯、航芯、中科微等。通常集成了5.8GHz射频通信的SoC芯片性价比更高,上海博通就有推出集成射频通信芯片和安全芯片的高集成度SoC芯片。 射频通信芯片或模块的主要原厂有上海博通、斯凯瑞利、笙科、德州仪器、亚德诺、高通、微芯、钜芯集成、Nordic、易兆微、泰凌微、捷联微芯等。 RFID芯片的主要原厂有恩智浦、德州仪器、意法半导体、复微、中科微、华大、国民技术、中科微、维晟、上海飞聚、维霖通、科道芯国、捷联微芯等。 安全芯片的主要原厂有亚德诺、国民技术、宏思电子、航芯、紫光同芯等。 电池原厂主要有亿纬锂能、朗升、威特、山木、德力普、日月等。 接下来我们以实际案例做个说明,第一款是与非网拆解的ETC苏通卡。
图3、ETC苏通卡
品牌 | 型号 | 描述 |
上海博通(BEKEN) | BK5863N | 1颗低功耗SoC芯片,内部集成ARM9处理器、非接触射频卡的读卡器、5.8GHz的射频收发器、太阳能充电管理电路、音频输出、温度传感器、Flash、UART、SPI、I2C、DES等 |
亿纬锂能(EVE) | ER14250 | 1颗一次性锂电池,3.6V,1200mAh |
复来(RECOVERY) | IFR14200 | 1颗可充电电池,3.2V,100mAh |
威特(VIMUN) | SC-4025-9B | 1颗太阳能光伏模块 |
- | 丝印SSESAM08 | 1颗ESAM安全芯片 |
- | - | 1颗蜂鸣器和1块LCD屏 |
- | - | 触点机械开关、阻容感、LED、连接器、接口、结构件和紧固件、高频陶瓷天线等等 |
表1、ETC苏通卡部分元器件 第二款是ETC速通卡的云星宇TUNA-C10。
图4、ETC速通卡
品牌 | 型号 | 描述 |
德州仪器(TI) | M430F5418A | 1颗16位低功耗MCU |
上海博通(BEKEN) | BK5863N | 1颗5.8GHz射频收发芯片,内部集成了包括接收、发射和唤醒在内的全部射频功能的国标ETC收发器 |
威特(VIMUN) | SC-5520-9A | 1颗弱光型非晶硅太阳能电池 |
复微(FMSH) | FM1702Q | 1颗13.56MHz非接触式读卡芯片 |
晶科鑫(SJK) | - | 2颗晶振,分别是32.768MHz、13.560MHz |
德海威(MUP) | - | 1颗卡座 |
- | 丝印YGG ITSCOS V10 | 1颗ESAM安全芯片 |
- | 丝印12832J 000097 | 1块128*32 LCD屏 |
- | 丝印BAT 1601 | 1颗可充电电池 |
- | - | 1颗一次性锂电池 |
- | - | 1颗蜂鸣器 |
- | - | 触点机械开关、阻容感、LED、连接器、接口、结构件和紧固件、高频陶瓷天线等等 |
表2、ETC速通卡部分元器件
图5、ETC速通卡原理框图
第三款是ETC粤通卡(成谷蓝牙互联网OBU Efsys T103)。
图6、Efsys T103
品牌 | 型号 | 描述 |
新唐(NUVOTON) | NANO100SD3BN | 1颗32位低功耗MCU,NuMicro Nano100系列特色为超低功耗,低电压工作范围1.8V至3.6V,工作温度: - 40 ℃至85 ℃,内建12MHz高精度晶振 (1%准确度) 。备有丰富的外设,如定时器、看门狗定时器、RTC、PDMA、UART、SPI、I²C、I²S、PWM、12位ADC、12位DAC、ISO-7816等 |
上海博通(BEKEN) | BK5823 | 1颗5.8GHz射频收发芯片,内部集成了包括接收、发射和唤醒在内的全部射频功能的国标ETC收发器 |
山木(MOTTCELL) | IFR14500 | 1颗可充电电池,3.2V,400mAh |
威特(VIMUN) | SC-4324-9 | 1颗弱光型非晶硅太阳能电池 |
易兆微(MUP) | YC1021 | 1颗多模蓝牙芯片 |
国民技术(NATIONS) | Z32HCD2S | 1颗13.560MHz非接触式读卡芯片 |
国民技术(NATIONS) | Z8HM2 | 1颗ESAM安全芯片 |
合泰(HOLTEK) | HT7136-1 | 1颗电源管理芯片 |
普冉(PUYA) | P25Q40H | 1颗Nor Flash |
金彩(JINCAI) | - | 1块LCD屏 |
晶科鑫(SJK) | - | 3颗晶振,分别是32.768MHz、13.560MHz和4.096MHz |
- | - | 1颗蜂鸣器 |
- | - | 触点机械开关、阻容感、LED、连接器、接口、结构件和紧固件、高频陶瓷天线等等 |
表3、Efsys T103部分元器件 总结3款车载电子标签(OBU)的拆解,产品都通过触点机械开关做了防拆设计,而且安全芯片是必选器件。涉及到读写银行非接触卡,可以把该产品看做POS机,金融级安全必不可少
上一篇:汽车MCU安全启动加密算法解读
下一篇:浅谈电动汽车应用中热管理设计
推荐阅读最新更新时间:2024-11-04 19:44
- 热门资源推荐
- 热门放大器推荐
- 功率半导体器件基础 ((美)巴利加著;韩郑生,陆江,宋李梅等译;孙宝刚审校)
- Arduino编程从零开始(第3版)(英文版)
- Safe, Autonomous and Intelligent Vehicles (Huafeng Yu, Xin Li, Richard M. Murray etc.)
- Autonomous Vehicles, Volume 2 Smart Vehicles (Romil Rawat, Purvee Bhardwaj, Upinder Kaur etc.)
- 控制系统计算机辅助设计 — MATLAB语言与应用
- 东芝1200V SIC SBD “TRSxxx120Hx系列” 助力工业电源设备高效
- 晶体振荡器设计与温度补偿
- ADS信号完整性仿真与实战
- 【航顺训练营】学习国产开发板基本知识
- LDO_TPS7a30_+-5V
- 使用 Microchip Technology 的 TC660 的参考设计
- 使用 Analog Devices 的 LT1370CR 的参考设计
- LT3091EFE 并联器件使用 IMONN 消除镇流器电阻压降的典型应用
- 使用 Analog Devices 的 LT1109CN8 的参考设计
- L7805A 大电流稳压器的典型应用
- 使用 SiGe 晶体管 BFP640F 减少 1.4 - 2GHz 的 LNA 部件数量
- STM32H747I-DISCO,带有基于 STM32H747XI MCU 的 LCD 模块的探索套件
- 使用 ROHM Semiconductor 的 BU4923 的参考设计