隔空取物，曾经是玄玄乎乎的江湖传说，谁要是说他能办这事儿，十成会被归为骗子之类，隔空取别人钱财，更是只有武侠小说里才出现的绝技。但现实生活中，这种没接触就被人把钱拿走的事情，如今已经不再是离奇故事，而是每天都在发生着，甚至我们都已经习以为常，比如扫个支付码，刷个 NFC。但今天我们要说的是 ETC(Electronic Toll Collection)。开车过收费站，不用摇车窗、不用掏现金，甚至不用和收费员‘深情对视’，钱就‘嗖’地飞走了，不禁让人想起个词—雁过拔毛。
当然，ETC 的“隔空神功”可不是靠内力，而是靠一堆硬核元件的无缝配合。下面就来扒一扒这些“幕后高手”的独门绝技。
1. ETC 系统组成与工作原理
ETC 系统由车载单元 OBU(On Board Unit)、路边单元 RSU(Road Side Unit)及后台管理系统构成。OBU 存储车辆信息，RSU 通过短距通信与 OBU 交互，完成身份验证与扣费。后台系统则处理交易数据并管理用户账户。我们拆解一个 OBU 看一下，哪位同学认识路政，我们以后有机会拆一下 RSU。
(ETC 车载单元 OBU)
这个东西在屋子里放了一两年了，居然还有电，低功耗做的还是不错的。
另一面是贴到车辆前车窗上的，黑色的是太阳能电池，中间粘胶面中间有一个防拆按键，从车窗上拆下来时，会产生一个触发事件。
拆开后可以看到右边有两个圆柱形物体，一个是可充电电池，一个是超级电容，这个电容可以在射频电路工作的瞬间，提供大电流放电，减缓电池的老化。
2. 关键元件功能解析
我们看一下电路板的另一面：
2.1 非接触式读卡芯片：FM1702Q
复旦微电子的 FM1702Q 芯片作为 RSU 的核心组件，支持 13.56MHz RFID/NFC 通信，兼容 ISO/IEC 14443 Type A 标准（如 MIFARE Classic 标签）。其多接口设计（SPI/I²C/UART）可灵活适配不同控制器，实现高速、精准的车辆身份识别。通过动态调整射频功耗，该芯片进一步优化了 OBU 的能效表现。FM17520 具备三种功耗类型，同时也允许用户关闭射频功能来进一步降低功耗。
2.2 安全认证模块：YGG ITSCOS V10 ESAM 芯片
交易安全是 ETC 系统的核心需求。ESAM 芯片通过硬件加密算法保护数据传输，防止中间人攻击或数据篡改。其嵌入式设计可直接集成于 OBU 中，为每笔交易生成唯一密钥，确保扣费过程的安全性与不可抵赖性。
网上流传有一些视频，就是有人拿个 POS 机，靠近车子前窗内的 ETC，然后轻松刷走卡内的 100 元钱。这段视频引起很多人的恐慌，那这是 ESAM 出问题了吗？这还真不能怪 ESAM 安全芯片。据专家分析，这种情况是因为现在有的 ETC 卡和银行联名，具有金融功能，如果开通了小额免密支付，则存在被盗刷的风险。砖家的话，你相信呢，还是相信呢？
2.3 低功耗主控制：M430F5418A
德州仪器的 MSP430 微控制器以超低功耗特性著称，适合部署于需长期运行的 OBU 设备。其高性能处理能力可同时管理通信模块（如 BK5822）、安全芯片及外围传感器，并通过动态电源管理策略延长设备寿命。
2.4 供电方案：弱光太阳能电池与储能设备
威特 SC-5520 弱光型非晶硅太阳能电池可在阴雨或夜间环境高效蓄能，为偏 OBU 提供稳定电力。结合可充电电池与超级电容，系统可在光照不足时无缝切换至储能供电，超级电容的快速充放电特性还可应对瞬时高功率需求（如通信模块启动）。
2.5 防拆按键：
嵌入 OBU 外壳，若设备被非法拆卸，立即触发报警并冻结交易功能，防止恶意破坏或数据窃取。
- BK5822 通信芯片：
博通(BEKEN)的 BK5822 支持高速无线通信，确保 OBU 与 RSU 间数据的实时传输，减少通行延迟。确保车辆以 60km/h 及以上速度通过时仍可精准识别。
3. 未来展望
3.1 市场规模
政府通过取消省界收费站、ETC 通行费优惠等措施推动普及。2025 年，中国 ETC 市场规模预计达到千亿级别，较 2020 年增长近两倍，其中高速公路领域占据主导地位。全球 ETC 市场同样呈现增长态势，预计 2029 年规模将达 882 亿元（年复合增长率约 6.5%）。中国作为全球最大 ETC 应用国，2023 年用户数已突破 2.7 亿（覆盖率 86%），2024 年预计用户达 3.2 亿，覆盖超 90%汽车保有量。
3.2 技术趋势
智能化与多功能集成
ETC 设备逐步支持移动支付（如支付宝、微信）、车联网服务（实时路况、智能导航）及 OBD（车载诊断系统）集成，2025 年多功能设备市场份额或达 30%。同时 ETC 方案进一步集成，向 SOC 方向发展，由后装向前装过度。
小型化与安全性提升
超薄型 ETC 标签（厚度减少 50%）逐渐普及，2025 年市场份额预计超 50%。技术安全挑战加剧，需应对黑客攻击（如账户盗用事件），企业加大加密技术研发投入。
3.3 竞争格局
中国 ETC 市场由头部企业主导，金溢科技、聚利科技、万集科技等占据 70%以上 OBU 和 RSU 设备份额，通行宝等企业在高速公路覆盖率超 80%。传统车企与科技公司，如博世、阿里巴巴通过智能 ETC 设备（集成大数据分析）抢占市场，互联网企业市场份额快速增长。
END
作者：norman
来源：TopSemic嵌入式
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