摘 要：针对目前ETC用户在充值过程中经常遇到网点少，路途远等不便的情况，为了提升ETC用户满意度，加快ETC发展，提出了一套基于NFC技术的自充值运营系统，该系统得到了各地高速公路运营单位的认可，并且已经研制出相关设备与系统，取得了良好的效果。
关键词：NFC;ETC;自充值;高速公路
中图分类号：TP277 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2015）01-00-02
0 引 言
近年来，ETC应用在我国各省、市、自治区广泛推广，ETC技术的使用有效提高了人工收费效率，缓解了收费站车流拥堵状况，但是随着用户量的增加，充值问题随之而来[1]。高速公路充值网点大都集中在路网收费站附近，距离用户的居住地通常较远;协作的银行充值业务通常集中在大的支行网点，甚至需要有对应银行的账户才可以完成充值，这些情况给普通的ETC用户带来了非常多的不便。本文提出了一套基于NFC技术的自充值ETC运营系统，目的就是解决用户必须到网点才可以充值的问题，从而提升客户满意度，加快ETC发展。
1 系统组成
如图1所示，自充值系统主要由以下几个主要部分组成：被充值的IC卡;具备NFC功能的电子标签;客户手机;自充值APP软件;客户移动支付账户;高速公路运营单位应用平台以及账户。
针对系统的各个重要组成部分分别做详细描述。
1.1 被充值IC卡
ETC系统中的IC卡是一张双界面CPU卡，协议标准为ISO14443TypeA，分为记账卡和储值卡两种，本文提到的充值业务主要针对储值卡类型。用户的通行费存储在该IC卡内，当车辆通过高速公路出口时，通行费从卡内钱包扣除。
1.2 具备NFC功能的电子标签
NFC支付[2，3]是指消费者在购买商品或服务时，即a时采用NFC技术（Near Field Communication）通过手机等手持设备完成支付，是新兴的一种移动支付方式。支付的处理在现场进行，并且在线下进行，不需要使用移动网络，而是使用NFC射频通道实现与POS收款机或自动售货机等设备的本地通讯。NFC近距离无线通讯是近场支付的主流技术，它是一种短距离的高频无线通讯技术，允许电子设备之间进行非接触式点对点数据传输交换数据。
该电子标签包括电路部分和结构部分，电路由微处理器模块、单刀双掷微动开关模块、拆卸动作检测模块、电源模块、安全模块、声光显示指示模块、上下电控制模块以及自充值电路模块组成，结构由上壳、底壳、防拆卸触动杆组成。其组成框图如图2所示。
与传统电子标签相比该标签增加了支付电路模块，在电路上增加了NFC电路和天线。该电子标签负责与自充值APP进行交互，并最终将充值额度写入IC卡中的电子钱包。
1.3 自充值APP软件
自充值APP软件是专门为ETC自充值业务开发的智能手机应用软件，通过无线网络访问客户后台资金账户。分为适用于Android操作系统和适用于IOS操作系统的两个版本，客户可以通过高速公路运营单位的官方网站下载并安装。该软件具有硬件驱动、安全认证、客户认证、操作校验等功能，该软件是系统中用户直接操作的界面窗口。
1.4 支付账户与应用平台
支付账户是指用户自己的移动支付账户，它用于存储客户资金;应用平台是高速公路运营单位的平台，用于业务支持和与支付平台接口。当客户进行自充值操作时经过加密与认证过程的客户资金被划拨至高速公路运营单位的账户，完成资金的转移。
2 系统工作流程
应用系统包含客户具备NFC功能的手机、运营商的后台以及安全认证数据库、移动支付账户、手机充值客户端软件、具备自充值的电子标签，被充值的IC卡。
客户在自己的手机上安装运营商开发的充值终端软件，建立个人的电子钱包并且与手机移动支付的电子钱包进行关联，当需要充值时，操作手机上的客户端软件，输入需要充值的金额，将手机与电子标签放置于可靠地范围内，与具备自充值功能的电子标签完成配对与安全认证，充值信息被电子标签接收，电子标签完成对IC的充值动作。整体的操作流程如图3所示。
3 结 语
本系统已经完成了样机和系统的开发，经过实践证明这一系统可以满足客户自充值的应用需求，得到多地高速公路运营单位的认可，可以方便客户的操作，大幅提升ETC客户的满意度，促进ETC业务的发展与推广。
参考文献
[1]张晨琛，王艳辉，贾利民.ETC系统对收费站服务水平的影响研究[J] 交通运输系统工程与信息，2013，13（2）：147-152.
[2]杨军. NFC技术的应用、标准进展及测试[J]. 现代电信科技2009，39（10） ：1-5.
[3]代玲玉.基于RFID的电子不停车收费系统中OBU模块设计[D] 武汉：武汉理工大学，2010