2014年1月16日 星期四

e-Tag 案的技術面觀點

e-Tag 是高速公路電子收費 (ETC; Electronic Toll Collection) OBU (On Board Unit) 之後的方案。

OBU 使用的是紅外線偵測,且機具是主動式 (active),亦即機具內有電源,可以主動發射訊號給感應器器接收。如果有妥善的後援系統,基本上可以支持雙向溝通,擴大其應用範圍,將其延伸至門禁管制、停車場付費等系統 [2]。並且可以在本機上顯示相關資訊如扣款明細、儲值餘額等。它的缺點是有電力供應中斷的問題以及單價昂貴。

e-Tag 目前使用的是 RFID (Radio Frequency ID) 。在移動收費上的應用依次在 2000 導入 ISO 15963-1 (Physical characteristics)2006導入 ISO 15963-2 (Air-interfacing and initialization) 2009導入 ISO 15963-3 (Anti-collision and transmission protocol)。其讀卡機使用無線電波的頻率是 13.56 MHz,與目前悠遊卡 (NFC; Near Field Communication) 使用的頻率一樣。但悠遊卡是 proximity card,屬於更近距離的使用,感應距離在 10 cm 內。而移動收費用的 RFID 感應距離在 1~15 m,因此稱為 vicinity card

RFID是屬於被動式的 (passive) ,本身只是一張 IC card,沒有電源,不能發射訊號。只能被動的接收讀卡機發出的電波,然後將其頻率降低後回覆。它的功能很單純,只是正確顯示不可變造的唯一身份,其餘的工作就交給由讀卡機及終端伺服器組成的後勤系統來接手。

RFID以及相關的 IC card目前發展的趨勢是往高頻、主動式發展。高頻是指 UHF的範圍。譬如在手機支付領域,中國移動就主張採 2.4 GHz,摒棄現行 ISO 14443 13.56 MHz。主動式的好處是有雙向交流。如果只是識別,被動式的就足夠。但是一個卡片/機具如果可以達成多項功能,總是比較有商業潛力。手機支付目前尚未全面上路的原因之一,就是目前比較容易達到被動式 (雖然還有金屬屏障等問題),要達到主動式的效果,需要統一的規格及手機製造商的配合。以行業術語來說,就是要同時有 card mode reader mode,甚至是 peer-to-peer mode,讓卡片不單只是被讀取 ID,也可以接受資料,譬如廣告、產品資訊、coupon等,也可以與另一卡片/機具對談。

ETC的發展歷史來看 [3],在 98年高工局開始委託中華電信測試時剛開始是使用紅外線系統。當時行動計費的 RFID ISO 15963標準尚未製訂,以 OBU當成測試方案無可厚非。2004年時,至少有紅外線/OBU以及無線電頻率/RFID 兩個方案可以選取,這一點在當時成為爭點。當時 RFID 的方案只是稍具鶵形,ISO 15963-2ISO 15963-3 還尚未問世。而紅外線方案已經過測試,且形式似乎比較朝向未來主動式、高頻的方向前進。缺點是建置費用較貴,消費者的負擔也大。此原因後來造成普及率不高的結果。

現在有後見之明,對於當時的技術選擇比較容易理解以及判斷是非。這是一個 BOT 案,合約期長達 20 年。雖然站在企業及政府的眼光,希望能有多用途的、整合性、前瞻性的應用,譬如前述的高速公路計費、停車場計費、門禁等多功能整合,但是從 2000 年迄今的技術發展里程及方向很難預料的準。以當時的短期技術五年展望來規劃建置也許是比較實際的想法。未來的方向誰也說不準,而現在佈建的 RFID 系統,能有多久的使用壽命,也很難說。

一個比較突發奇想、卻也不是全無可能的方式是透過車號與手機號的聯結,由手機來付費。感應器去偵測有唯一號 (IMEI) 的手機射頻。手機中的 APP 可以直接查詢扣款記錄、儲值餘額。而手機絕對滿足以上所提的各種前瞻趨勢。手機沒電或沒有手機呢?最多不過是像現在沒貼 RFID 或退掉 ETC 的,影像還是可以識別。如果這個成為來方案, BOT 合約期滿後,政府可以委託任一家電信公司接手,或者所有電信公司接手,讓市場競爭因素進來。可以有市場競爭的,就不必由政府經營,消費者不滿意,換家公司就行了。

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