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摘 要：智能电子牌照是首次运用计算机管理车辆身份的新一代电子牌照，它能使车辆具有严密的防伪功能和信息化管理功能，既能确保车辆身份的真实可靠，又可为实现物联网提供有力的技术支持，是实现物联网和智能交通必不可少的工具。
关键词：智能牌照；车辆身份自检；双向无线通信；信息公开显示；自动预警报警
引 言
车联网是物联网的重要组成部分。车辆身份管理是车联网的基础，也是实现智能交通的首要条件。但是，现在的车辆身份管理还存在一些问题。
问题一：海内外现有的车辆管理工具，也就是牌照技术远远不能适应飞速发展的交通管理需求，各种涉车违法犯罪以及各种交通乱象，几乎都与车辆管理工具——牌照的功能不足有关。
问题二：现代交通工具的发展已经出现陆海空一体化的趋向（如海外的飞行汽车和各种小型飞行器），这就更加迫切需要车辆管理工具的现代化和智能化，然而，现有的高端技术只面向车辆行驶状态和技术状态的监测应用，在车辆管理方面仍然是空白。
问题三：当今世界最先进的车载技术（如导航通信、紧急救援、车况监测、资讯服务、防撞预警、自动驾驶等）虽然看似极尽周全，但其用途基本都是面向车主而非管理机构，而且这些技术都是商业化推广，其使用权基本掌控在车主手里，也就是说，它们与车联网的管理属性并不沾边，这就给各类有意无意逃避管理的车辆留下了生存空间。纵观所有涉车违法问题以及由此衍生的各种交通难题，几乎都与车辆管理漏洞有直接或间接的关系，因此，无论技术多先进，仅靠商业推广，只为车主而非管理系统所用，就永远不可能实现车联网的管理功能。
问题四：现有车牌只能起到车辆标识作用，即使备受国内外推崇的RFID电子车牌，也不过是一个采用了电子化的标识，须借助道路读写设备才能识读。也就是说，装有RFID牌照的车辆，其真实身份仍处于隐蔽状态，若要“验明正身”，必须借助“火眼金睛”。RFID车牌只能在特定条件下有限解决信息采集问题，其工作效果还受检测距离、交通流量、流速和气象等因素的限制和影响，其检测系统也需要复杂的设施和较高的管理成本，因而根本无法用这种技术覆盖全国所有的城乡道路，而只要不是所有车辆都纳入国家管理网络，就永远不能说实现了车联网。
鉴于此，笔者发明了智能电子牌照，这是首次运用计算机管理车辆身份的新一代牌照。它能使车辆具有严密的防伪功能和信息化管理功能，既能确保车辆身份的真实可靠，又可为实现物联网提供有力的技术支持，是实现物联网和智能交通必不可少的工具。
1 系统目标
智能电子牌照是用计算机、显示器和防伪芯片将车辆连接成一个不可分割的信息体，它既是牌照，更是一个主动管理车辆的智能化“车载电子警察”。主要用于达到以下目标：
（1）从源头上解决车辆身份的防伪问题，使一切违法“黑车”无处藏身，消除交通监管的盲点和盲区。
（2）将车辆身份管理与道路信息管理有机融合，确保道路实时信息采集和车辆实时管理的可靠和简便，使车载计算机和管理系统的计算机能够安全可靠地直接联网，使管理信息不经其他环节就能直接传达到车辆，即“电脑对电脑的连接”。
（3）确保车辆在任何地点都不能自行脱离管理网络，实现所有车辆实时在线、双向沟通无缝链接。
（4）为交通管理提供了一把钥匙，从而使车联网的大门轰然洞开。再从技术层面考察，由于它本身是计算机技术，所以在能够预见的将来，都没有任何车辆管理技术能够超越它。
2 系统设计
车联网实际上可分为民用和管理两大类，它们虽看似相同，但其工作目标不同，技术领域也不同。概括地讲，前者的目标是服务，后者的目标却是管理；前者的效果是为了安全舒适、方便快捷，后者的效果却是实现“实时管理、集成联动”。因此，若不解决好管理工具问题，车联网就永远是空中楼阁。这就需要新一代管理工具，而且必须做到以下几点：第一，确保车辆身份的真实可靠，并且用行政法规普及到每一辆车而非商业化推广；第二，车辆不能有意逃避管理或游离于管理网络之外；第三，车牌必须具备计算机管理功能，并集信息技术和管理技术于一体；第四，车牌须适用全国而非局部区域，即所有车辆必须纳入全国交通管理一体化格局。
智能电子牌照就是本着这一宗旨所做的设计，它是以车载计算机为核心，以双向无线通信、车辆身份自检和信息公开显示、自动预警报警等技术为基础的新型牌照。智能电子牌照示意图如图1所示，其主要组件包含车载电脑和显示器两部分。
车载电脑可由一个车辆管理模块或一张能够入网的SIM卡集成，用以检测、存储、管理车辆身份信息和日常工作记录等；车载电脑要具有无线通讯功能，能用语音和屏显方式进行信息的双向传递。显示器可采用装置防伪芯片（如RFID）的超薄显示器，并用色、光信号（LED）表达车辆身份状态。上述两部分以无线传感（用太阳能电池）方式连接，用于实现如下功能：
（1）身份自检。主要是自动监测、分析、判断车辆身份的合法性，以及是否通过规定的注册、审验。
（2）双向通信。以无线通信方式自动对外交换信息，如检测、管理、服务等信息。
（3）直观鉴识。以色、光信号将车辆身份和法律状态对外表达，外界可以通过肉眼直接识别。
（4）自我保护及自动预警报警。车载电脑、显示器和传统车牌相互认证，任何针对车辆的私自拆卸、更换、伪造，对车载计算机硬件或软件的篡改或恶意屏蔽，以及拒不执行管理指令等行为，都将通过色光和无线电信号自动预警或报警。3 功能和效益分析
目前，纷繁复杂的交通难题，主要在于管理系统与所有车辆之间缺乏有效可靠的联系媒介，因此，管理系统很难在短时间内弄清形形色色违法车辆的真实身份并有效监控和阻止其行动。虽然国家在治理上投入巨大，但总似隔靴挠痒。而智能电子牌照以其具有的信息化管理能力，却能起到事半功倍、执简御繁的功效。智能电子牌照的功能示意图如图2所示，其主要优势如下：
（1）实现车辆管理的网络化和信息化。通过它，管理系统对各种交通难题可具备前所未有的解决能力，如信息疏导、提前干预、预警追踪、精确管理等，并从源头上杜绝各种“黑车”上路，对于疏通拥堵、车辆检验、违章监控、排放控制、缴费处罚等，也都有了快捷高效的手段。 （2）大幅度降低管理成本，同时也可大幅度提高管理效率。因其能主动完成车辆身份自检并以色光或无线电信号对外显示身份状态，故管理系统可以极大地省略检测设备和简化检测过程，并能有效地消除道路监管盲点和盲区。
（3）实现预防为主的管理方针。智能电子牌照属于国家法规性产品，一经安装便成为嵌入车辆的“身份证”，具有严密的防伪、防拆卸、防屏蔽功能。任何针对车辆的违法行为都将通过自动报警而无所遁形，对道路治安和反恐是最有力的保障，对遵纪守法的车辆也是最好的保护。
（4）规避管理工作的系统风险。现有电子车牌（如RFID）需要高度集中的信息管理体系，检测过程比较复杂，因此某个环节一旦发生故障，后果就比较严重。例如，中央计算机或通信系统一旦发生天灾人祸，就可能造成局部或大范围管理失灵或瘫痪的严重后果。智能电子牌照则具备自我管理功能（车牌是相对独立的管理单元），而且管理中心不参与现场（道路）的具体监测过程（主要是进行宏观管理和重点管理），因此能很好地规避这一风险。
(5）隐私保护。车牌只是一种管理工具，至于哪些车主信息需要保护、哪些需要公开，管理机关会根据国家法律在软件设计时妥善解决，因而无需担心隐私泄露问题。而对国家特种车辆，它也能满足其特殊的身份保密或信息安全需求，如在行进中变换或伪装身份。
(6）功能强大却成本低廉。通过智能电子牌照不仅能满足智能交通“实时管理、集成联动”的核心需求，而且便于功能扩展。由于都是利用现有成熟技术，既不存在技术难关，也不会提高成本，所用技术甚至不超过一部手机；而与国内外现有车辆管理工具和管理方法相比，无论是功能、效果、成本，智能电子牌照都具有显著和无可比拟的优势。从满足需要的角度看，其主要硬件无须很高的配置，一些芯片可以通过专门设计只保留其基本功能，因此批量生产成本极低，估计成本不过几十元，而且安装也非常便利，不会成为车主的负担。
4 结束语
智能电子牌照是利用传感技术将车辆连接成一个不可分割的信息体，是集车辆身份自检、双向无线通信、身份公开显示和自动预警报警等功能于一体的新型牌照。它不仅可以确保车辆身份真实有效，从源头上杜绝非法车辆上路，消除交通监管的盲点和盲区，同时可将所有车辆与互联网直接连通，实现对车辆的快捷高效识别、定位、跟踪、监控和管理，也可以确保道路实时信息采集和车辆实时管理的可靠、简便和精确，使车辆在任何地点都不得自行脱离管理网络，是实现车联网“实时管理、集成联动”工作目标的关键，也是实现物联网必不可少的工具。
关键词：智能牌照；车辆身份自检；双向无线通信；信息公开显示；自动预警报警
引 言
车联网是物联网的重要组成部分。车辆身份管理是车联网的基础，也是实现智能交通的首要条件。但是，现在的车辆身份管理还存在一些问题。
问题一：海内外现有的车辆管理工具，也就是牌照技术远远不能适应飞速发展的交通管理需求，各种涉车违法犯罪以及各种交通乱象，几乎都与车辆管理工具——牌照的功能不足有关。
问题二：现代交通工具的发展已经出现陆海空一体化的趋向（如海外的飞行汽车和各种小型飞行器），这就更加迫切需要车辆管理工具的现代化和智能化，然而，现有的高端技术只面向车辆行驶状态和技术状态的监测应用，在车辆管理方面仍然是空白。
问题三：当今世界最先进的车载技术（如导航通信、紧急救援、车况监测、资讯服务、防撞预警、自动驾驶等）虽然看似极尽周全，但其用途基本都是面向车主而非管理机构，而且这些技术都是商业化推广，其使用权基本掌控在车主手里，也就是说，它们与车联网的管理属性并不沾边，这就给各类有意无意逃避管理的车辆留下了生存空间。纵观所有涉车违法问题以及由此衍生的各种交通难题，几乎都与车辆管理漏洞有直接或间接的关系，因此，无论技术多先进，仅靠商业推广，只为车主而非管理系统所用，就永远不可能实现车联网的管理功能。
问题四：现有车牌只能起到车辆标识作用，即使备受国内外推崇的RFID电子车牌，也不过是一个采用了电子化的标识，须借助道路读写设备才能识读。也就是说，装有RFID牌照的车辆，其真实身份仍处于隐蔽状态，若要“验明正身”，必须借助“火眼金睛”。RFID车牌只能在特定条件下有限解决信息采集问题，其工作效果还受检测距离、交通流量、流速和气象等因素的限制和影响，其检测系统也需要复杂的设施和较高的管理成本，因而根本无法用这种技术覆盖全国所有的城乡道路，而只要不是所有车辆都纳入国家管理网络，就永远不能说实现了车联网。
鉴于此，笔者发明了智能电子牌照，这是首次运用计算机管理车辆身份的新一代牌照。它能使车辆具有严密的防伪功能和信息化管理功能，既能确保车辆身份的真实可靠，又可为实现物联网提供有力的技术支持，是实现物联网和智能交通必不可少的工具。
1 系统目标
智能电子牌照是用计算机、显示器和防伪芯片将车辆连接成一个不可分割的信息体，它既是牌照，更是一个主动管理车辆的智能化“车载电子警察”。主要用于达到以下目标：
（1）从源头上解决车辆身份的防伪问题，使一切违法“黑车”无处藏身，消除交通监管的盲点和盲区。
（2）将车辆身份管理与道路信息管理有机融合，确保道路实时信息采集和车辆实时管理的可靠和简便，使车载计算机和管理系统的计算机能够安全可靠地直接联网，使管理信息不经其他环节就能直接传达到车辆，即“电脑对电脑的连接”。
（3）确保车辆在任何地点都不能自行脱离管理网络，实现所有车辆实时在线、双向沟通无缝链接。
（4）为交通管理提供了一把钥匙，从而使车联网的大门轰然洞开。再从技术层面考察，由于它本身是计算机技术，所以在能够预见的将来，都没有任何车辆管理技术能够超越它。
2 系统设计
车联网实际上可分为民用和管理两大类，它们虽看似相同，但其工作目标不同，技术领域也不同。概括地讲，前者的目标是服务，后者的目标却是管理；前者的效果是为了安全舒适、方便快捷，后者的效果却是实现“实时管理、集成联动”。因此，若不解决好管理工具问题，车联网就永远是空中楼阁。这就需要新一代管理工具，而且必须做到以下几点：第一，确保车辆身份的真实可靠，并且用行政法规普及到每一辆车而非商业化推广；第二，车辆不能有意逃避管理或游离于管理网络之外；第三，车牌必须具备计算机管理功能，并集信息技术和管理技术于一体；第四，车牌须适用全国而非局部区域，即所有车辆必须纳入全国交通管理一体化格局。
智能电子牌照就是本着这一宗旨所做的设计，它是以车载计算机为核心，以双向无线通信、车辆身份自检和信息公开显示、自动预警报警等技术为基础的新型牌照。智能电子牌照示意图如图1所示，其主要组件包含车载电脑和显示器两部分。
车载电脑可由一个车辆管理模块或一张能够入网的SIM卡集成，用以检测、存储、管理车辆身份信息和日常工作记录等；车载电脑要具有无线通讯功能，能用语音和屏显方式进行信息的双向传递。显示器可采用装置防伪芯片（如RFID）的超薄显示器，并用色、光信号（LED）表达车辆身份状态。上述两部分以无线传感（用太阳能电池）方式连接，用于实现如下功能：
（1）身份自检。主要是自动监测、分析、判断车辆身份的合法性，以及是否通过规定的注册、审验。
（2）双向通信。以无线通信方式自动对外交换信息，如检测、管理、服务等信息。
（3）直观鉴识。以色、光信号将车辆身份和法律状态对外表达，外界可以通过肉眼直接识别。
（4）自我保护及自动预警报警。车载电脑、显示器和传统车牌相互认证，任何针对车辆的私自拆卸、更换、伪造，对车载计算机硬件或软件的篡改或恶意屏蔽，以及拒不执行管理指令等行为，都将通过色光和无线电信号自动预警或报警。3 功能和效益分析
目前，纷繁复杂的交通难题，主要在于管理系统与所有车辆之间缺乏有效可靠的联系媒介，因此，管理系统很难在短时间内弄清形形色色违法车辆的真实身份并有效监控和阻止其行动。虽然国家在治理上投入巨大，但总似隔靴挠痒。而智能电子牌照以其具有的信息化管理能力，却能起到事半功倍、执简御繁的功效。智能电子牌照的功能示意图如图2所示，其主要优势如下：
（1）实现车辆管理的网络化和信息化。通过它，管理系统对各种交通难题可具备前所未有的解决能力，如信息疏导、提前干预、预警追踪、精确管理等，并从源头上杜绝各种“黑车”上路，对于疏通拥堵、车辆检验、违章监控、排放控制、缴费处罚等，也都有了快捷高效的手段。 （2）大幅度降低管理成本，同时也可大幅度提高管理效率。因其能主动完成车辆身份自检并以色光或无线电信号对外显示身份状态，故管理系统可以极大地省略检测设备和简化检测过程，并能有效地消除道路监管盲点和盲区。
（3）实现预防为主的管理方针。智能电子牌照属于国家法规性产品，一经安装便成为嵌入车辆的“身份证”，具有严密的防伪、防拆卸、防屏蔽功能。任何针对车辆的违法行为都将通过自动报警而无所遁形，对道路治安和反恐是最有力的保障，对遵纪守法的车辆也是最好的保护。
（4）规避管理工作的系统风险。现有电子车牌（如RFID）需要高度集中的信息管理体系，检测过程比较复杂，因此某个环节一旦发生故障，后果就比较严重。例如，中央计算机或通信系统一旦发生天灾人祸，就可能造成局部或大范围管理失灵或瘫痪的严重后果。智能电子牌照则具备自我管理功能（车牌是相对独立的管理单元），而且管理中心不参与现场（道路）的具体监测过程（主要是进行宏观管理和重点管理），因此能很好地规避这一风险。
(5）隐私保护。车牌只是一种管理工具，至于哪些车主信息需要保护、哪些需要公开，管理机关会根据国家法律在软件设计时妥善解决，因而无需担心隐私泄露问题。而对国家特种车辆，它也能满足其特殊的身份保密或信息安全需求，如在行进中变换或伪装身份。
(6）功能强大却成本低廉。通过智能电子牌照不仅能满足智能交通“实时管理、集成联动”的核心需求，而且便于功能扩展。由于都是利用现有成熟技术，既不存在技术难关，也不会提高成本，所用技术甚至不超过一部手机；而与国内外现有车辆管理工具和管理方法相比，无论是功能、效果、成本，智能电子牌照都具有显著和无可比拟的优势。从满足需要的角度看，其主要硬件无须很高的配置，一些芯片可以通过专门设计只保留其基本功能，因此批量生产成本极低，估计成本不过几十元，而且安装也非常便利，不会成为车主的负担。
4 结束语
智能电子牌照是利用传感技术将车辆连接成一个不可分割的信息体，是集车辆身份自检、双向无线通信、身份公开显示和自动预警报警等功能于一体的新型牌照。它不仅可以确保车辆身份真实有效，从源头上杜绝非法车辆上路，消除交通监管的盲点和盲区，同时可将所有车辆与互联网直接连通，实现对车辆的快捷高效识别、定位、跟踪、监控和管理，也可以确保道路实时信息采集和车辆实时管理的可靠、简便和精确，使车辆在任何地点都不得自行脱离管理网络，是实现车联网“实时管理、集成联动”工作目标的关键，也是实现物联网必不可少的工具。