ETC芯片国产化可行性分析.pdf

ETC 芯片国产化可行性分析 潘海军， 陈佳 北京博宇通达科技有限公司，北京 100070 中文摘要：ETC 产业化是中国 ETC 行业的发展趋势，而现阶段 ETC 设备使用的芯片都为国外芯片，国外 芯片由于与中国 ETC 国标不相符，导致现有 ETC 设备存在的诸多问题，因此，按照中国 ETC 国标开发的芯片 是 ETC 行业的迫切需求。从国内现有的 ETC 专业技术、科研团队、ETC 行业经验等各方面已经具备 ETC 芯片 国产化条件。ETC 专用芯片国产化不仅能够带动国内芯片行业的迅速发展，同时也带动了整个 ETC 产业链的 迅速发展。 关键词：ETC 专用芯片国产化、高集成 ETC 专用芯片、符合中国国标 ETC 专用芯片 1概述 1.1. 背景 近年来，我国的高速公路建设蓬勃开展，通车里程不断增加，安全、准确、快捷的非现 金收费方式-电子不停车收费（ETC）技术作为一种的新兴收费技术，已经在国内一些先进省 市得到应用。这种新兴收费技术实现的全自动收费系统能够通过“车载电子标签＋IC 卡”与 ETC 专用车道内的微波设备进行通讯，实现车辆不停车缴纳高速公路通行费功能。经统计，ETC 车道工作效率较普通车道可提高 5 至 8 倍，同时 ETC 的应用还具有减少车辆拥堵、降低环境 污染、节省用户车辆油耗等优点。 至 2007 年 3 月指导中国高速公路电子收费应用的国家标准 GB/T20851 《电子收费 专用 短程通信》的正式发布后，国内已有十家以上的设备生产商的产品已经通过了国家智能中心 的检测，但相比国外相对成熟的 ETC 产业，国内绝大多数 ETC 厂家显示出了在硬件资源方便 的不足和核心技术的匮乏，几乎绝大部分的厂家采用的技术路径是用分离元器件实现微波发 送和微波接收的方案。该技术路线本身存在着产品性能不稳定、批量生产加工工艺繁琐、人 工成本居高不下、产品不良率高等问题。 北京作为国内 ETC 应用推广最成功的城市，目前已经拥有用户近 30 万，在北京 ETC 实际 应用中，发现目前厂家提供的 ETC 产品由于采用的技术路径是用分离元器件实现微波发送和 微波接收而导致在环境随季节变化时产品出现性能不稳定的状态，因此在今年产品招标中运 营商提出希望厂家使用全集成芯片技术，但能够相应且能满足全芯片技术要求的产品几乎没 有，即使使用了芯片，也还是存在一些问题，这种情况的出现主要原因是目前还没有非常合 适的能满足国标的全集成芯片。开发出符合中国国标的 ETC 专用集成芯片是 ETC 行业的整体 需求，也是关系到 ETC 行业持续发展的重要因素之一。这一点国外和国内的芯片厂商都看到 了其中的商机。 1.2. ETC 芯片国内外现状 （1） 国外 ETC 专用芯片发展现状 国外 ETC 专用芯片技术相对于中国已经相当成熟，国外大部分芯片都是按照 ETC 欧标来 设计的。欧洲，美国，日本等地使用的 ETC 车载设备（OBU）集成度极高，核心的 5.8GHz 射 频通讯都是由单片微波集成电路（MMIC）实现, 在半绝缘半导体衬底上用一系列的半导体 工艺方法制造出无源和有源元器件，并连接起来构成应用于微波（甚至毫米波）频段的 功能电路，一颗芯片内集成了低噪声放大器（LNA）、功率放大器（PA）、混频器(Mixer)、 检波器 (Detector)、调制器 (Modulator) 、频率合成器（Synchronizer）等 RF 系统关 键组件。 （2 ） 国内 ETC 专用芯片发展现状 在国内 ETC 发展非常迅速，国内 ETC 设备厂商和 ETC 系统集成商也都小有规模，然尔做为 124 ETC 产业链的源头——ETC 芯片技术，在国内仍是空白。国内 ETC 设备厂商使用的 ETC 芯片均 为国外产品。 2 ETC 芯片国产化必然性 2.1.使用国外芯片所存在的问题 （1）国外芯片不符合国标，芯片能够使用的功能非常有限。 美国，欧洲，日本等地的 ETC 集成芯片已经大量上市使用。然而这些集成芯片方案 均不能满足国标的要求，所能应用的只是在无线射频发射部分，无线射频接收部分都无 法实现，更不要提其他功能的集成了。这也使得其外围电路复杂，成本增加。因此开发 出符合中国国标的 ETC 专用集成芯片是 ETC 行业的整体