CN102081806B - 一种便捷的etc电子标签的社会化发行方法 - Google Patents

Abstract

一种便捷的ETC电子标签的社会化发行方法，包括：步骤1：一次发行：在电子标签内建立文件系统，装载运营商密钥；步骤2：二次发行：将用户信息和车辆信息写入电子标签；步骤3：预激活：将电子标签设置为预激活状态；步骤4：安装：将电子标签安装在车辆上；步骤5：激活：通过硬件激活装置，将电子标签设置为激活状态。本方法的主要优势在于用户可以自助安装并激活电子标签，而无需在特定服务网点安装，便于电子标签的大规模社会化发行。

Description

一种便捷的ETC电子标签的社会化发行方法

技术领域

本发明涉及智能交通系统(ITS)中的电子不停车收费技术，更具体地说，涉及电子不停车收费系统中车载电子标签大批量社会化发行的方法。

背景技术

随着智能交通系统(Intelligent Transport Systems，ITS)研究的进展，电子不停车收费系统正在迅速兴起，形成了一个规模庞大的市场和产业。电子不停车收费(Electronic Toll Collection，ETC)系统，是一个集中了无线通信、计算机网络及信息处理、自动控制等多项高新技术在公路自动收费系统中的综合应用。车辆通过ETC收费站时，车载的电子标签自动和安装于车道上方龙门架的路侧设备进行通信，根据通信结果完成计费操作，并控制车道栏杆动作。整个过程在很短的时间内自动完成，车辆无需停车即可完成收费交易。

ETC系统前端设备主要包括电子标签(OBU，On Board Unit)、路侧单元(RSU，Road Side Unit)和车道控制系统。当车辆进入ETC车道时，路侧单元的天线与安装在汽车挡风玻璃的电子标签进行通信，与路侧单元相连接的车道控制系统根据车辆类型和过站信息完成收费核算，并将结果通过路侧设备天线发送给车载电子标签，同时根据通信结果控制车道栏杆动作和计费显示屏信息。交易后的账单数据将传送到后台数据库系统中。

ETC系统需要一个后端运营服务系统，运营服务系统的一项重要任务是发行电子标签。电子标签发行是电子标签正式使用前的文件系统建立、密钥替换、信息写入和激活操作，具体操作流程在后文描述。安装了发行后的电子标签的车辆在通过ETC车道的时候能够被RSU正确识别并完成交易，如果是非法安装的或者没有激活的电子标签，运营系统能够正确识别并做出相应的处理。

现有的电子标签发行一般流程是：车主需要将车辆开到运营服务网点，并登记个人信息；由服务网点的专业人员将车主个人信息和车辆信息录入ETC发行系统；再进行以下两步发行操作：

一次发行(初始化)是在电子标签内建立文件系统，装载运营商密钥；

二次发行(个人化)是将用户和车辆信息等个性化信息写入电子标签；

发行完毕后，专业人员将发行记录录入运营商后台数据库系统；然后将电子标签安装到车辆上，激活电子标签，启动防拆装置，完成发行流程。

电子标签激活后，发行完成，可以在ETC车道和路侧设备进行正常交易，收费交易的安全性是通过电子标签内部的安全访问模块ESAM(EmbeddedSecurity Access Module，简称安全模块)保证的，安全模块中保存有运营商发行时写入的密钥系统和电子标签的拆卸信息等内容，交易时首先进行认证，如果密钥认证成功，且电子标签的工作状态为激活状态，则可以进行收费交易。

现有的电子标签的工作状态是由安全模块的拆卸信息表示的；工作状态只有两种：激活和已拆卸状态，其中，发行时由运营商通过安全认证方式将拆卸信息改为激活状态，具体而言，是客服人员用专用设备，如初始化编程器通过专用短程通信DSRC(Dedicated Short Range Communication)方式完成密钥认证后，将安全模块的拆卸信息改变为激活状态；激活后的电子标签如果被用户非法拆卸，则防拆装置复位，触发电路反馈信号给微处理器，微处理器将安全模块中的拆卸信息变为已拆卸状态，电子标签失效，无法正常交易。

除了防拆装置复位触发拆卸信息变为已拆卸状态的操作之外，其他对安全模块的拆卸信息的读写操作都需要通过加密认证后才能进行。

上述发行方式必须在运营商的营业网点进行，受网点场地、人员和服务时间的限制，无法同时进行大批量的电子标签发行任务，而且占用了车主的时间，营业网点的工作量也比较大。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种便捷的ETC电子标签的社会化发行方法，该方法可以由用户自助激活电子标签，减少了营业网点的工作量，降低发行成本，便于电子标签的大规模社会化发行。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种便捷的ETC电子标签的社会化发行方法，其特征是：该方法包括以下步骤：

步骤1：进行一次发行：通过软件指令，在电子标签内建立文件系统，装载运营商密钥；

步骤2：进行二次发行：通过软件指令将用户信息和车辆信息写入电子标签；

步骤3：预激活：通过软件指令，对电子标签进行预激活操作，将电子标签的工作状态设置为预激活状态；

步骤4：安装：将电子标签安装在车辆上；

步骤5：激活：把电子标签的硬件激活装置置位，触发电子标签的微处理器执行激活操作，从而将电子标签工作状态设置为激活状态；激活后的电子标签可以正常进行电子不停车收费交易。

所述电子标签的工作状态有已拆卸状态、预激活状态和激活状态三种。

该方法的第一种具体实现方式为：

所述电子标签的工作状态由电子标签的安全模块内的拆卸信息的值唯一表示，该拆卸信息存储在安全模块内特定存储区中，拆卸信息至少有三种不同取值，分别表示电子标签的工作状态为已拆卸、预激活和激活，拆卸信息的值可以由外部软件指令通过微处理器进行设置；

所述步骤3中：对电子标签进行预激活操作是指：由运营商通过加密的软件指令将电子标签的安全模块内的拆卸信息的值设置成表示预激活的值；

所述步骤5中：微处理器执行激活操作是指：微处理器将电子标签的安全模块内的拆卸信息的值设置成表示激活的值。

该方法的第二种具体实现方式为：

所述电子标签的工作状态由安全模块内的拆卸信息和内部存储器内的激活信息共同决定；

拆卸信息存储在安全模块的特定存储区中，拆卸信息至少有两种取值，分别表示已拆卸和未拆卸；激活信息存储在内部存储器的特定存储区中，激活信息至少有两种取值，分别表示预激活和激活；

电子标签的工作状态由如下规则决定：

当拆卸信息的值表示已拆卸时，无论激活信息的取值为何种数值，电子标签的工作状态都处于已拆卸状态；

当拆卸信息的值表示未拆卸时，且激活信息的值表示预激活时，则电子标签为预激活状态；

当拆卸信息的值表示未拆卸时，且激活信息的值表示激活时，则电子标签为激活状态；

拆卸信息和激活信息的值可以由外部软件指令通过微处理器进行设置，其中拆卸信息的设置需要通过加密认证；

所述步骤3中：对电子标签进行预激活操作是指：由运营商通过软件加密指令将安全模块内的拆卸信息的值设置成表示未拆卸的值，同时将电子标签的内部存储器内的激活信息的值设置成表示预激活的值；

所述步骤5中：微处理器执行激活操作是指：微处理器检查安全模块的拆卸信息的值和内部存储器内的激活信息的值，

如果电子标签的安全模块的拆卸信息的值已经被设置成表示未拆卸的值，并且电子标签的内部存储器内的激活信息的值已经被设置成表示预激活的值，则微处理器将电子标签的内部存储器内的激活信息的值设置成表示激活的值；此时电子标签当前的工作状态是激活状态，

如果电子标签的安全模块的拆卸信息的值没有被设置成表示未拆卸的值，或者电子标签的内部存储器内的激活信息的值没有被设置成表示预激活的值，则微处理器不改变电子标签的内部存储器内的激活信息的值。

所述步骤5中：电子标签激活后，硬件防拆装置启动；如果电子标签被非法拆卸，则硬件防拆装置复位，触发微处理器执行防拆复位操作，将电子标签的安全模块内的拆卸信息的值设置成表示已拆卸的值，从而将电子标签的工作状态设置成已拆卸状态，已拆卸状态的电子标签不能进行电子不停车收费交易。

所述步骤4中：电子标签是由用户安装在车辆上。

所述电子标签的第一种具体结构为：该电子标签由壳体和封装在壳体中的微处理器以及定制的安全模块构成，壳体上安装有防拆装置，防拆装置通过触发电路与微处理器相连，防拆装置具有复位功能，定制的安全模块特定的存储区中有用于表示电子标签工作状态的拆卸信息，且该拆卸信息的值可以由微处理器进行设置，

当防拆装置复位时，会通过触发电路触发微处理器，微处理器按照程序的设定，先检查电子标签当前的工作状态：

如果安全模块内的拆卸信息的值已经被设置成表示激活的值；则微处理器将安全模块中拆卸信息的值设置成表示已拆卸的值，即将电子标签的工作状态设置成已拆卸状态；

如果安全模块内的拆卸信息的值没有被设置成表示激活的值；则微处理器不将安全模块中拆卸信息的值设置成表示已拆卸的值，不改变电子标签的当前工作状态；

电子标签的壳体上还安装有激活装置，激活装置通过触发电路与微处理器相连，激活装置具有置位功能；当激活装置置位时，通过触发电路触发微处理器执行激活操作，微处理器先检查电子标签的当前工作状态：

如果安全模块内的拆卸信息的值已经被设置成表示预激活的值，则微处理器将安全模块中拆卸信息的值设置成表示激活的值，即将电子标签的当前工作状态设置成激活状态；

如果安全模块内的拆卸信息的值没有被设置成表示预激活的值，则微处理器不将安全模块中拆卸信息的值设置成表示激活的值，即不改变电子标签的当前工作状态。

所述电子标签的第二种具体结构为：该电子标签由壳体和封装在壳体中的微处理器、内部存储器以及安全模块构成，壳体上安装有防拆装置，防拆装置通过触发电路与微处理器相连，防拆装置具有复位功能；

安全模块的特定存储区中有用于表示电子标签拆卸状态的拆卸信息，电子标签内部存储器中有用于表示电子标签激活状态的激活信息，电子标签的工作状态由拆卸信息和激活信息的值共同决定，拆卸信息和激活信息的值都可以通过微处理器进行设置，其中拆卸信息的值要通过加密的软件指令进行设置；

当防拆装置复位时，通过触发电路触发微处理器，微处理器先检查电子标签的当前工作状态，如果电子标签内部存储器内的激活信息的值已经被设置成表示激活的值，则微处理器将拆卸信息的值设置成表示已拆卸的值，即将电子标签的工作状态设置为已拆卸状态；

如果电子标签内部存储器内的激活信息没有被设置成表示激活的值，则微处理器不将拆卸信息的值设置成表示已拆卸的值，即不改变电子标签的当前工作状态；

电子标签的壳体上还安装有激活装置，激活装置通过触发电路与微处理器相连，激活装置具有置位功能；当激活装置置位时，通过触发电路触发微处理器执行激活操作；

微处理器先检查电子标签当前的工作状态，如果安全模块的拆卸信息的值已经被设置成表示未拆卸的值，并且电子标签的内部存储器内的激活信息的值已经被设置成表示预激活的值，则微处理器将电子标签的内部存储器内的激活信息的值设置成表示激活的值，即将电子标签的工作状态设置成激活状态；

如果安全模块的拆卸信息的值没有被设置成表示未拆卸的值或者电子标签的内部存储器内的激活信息的值没有被设置成表示预激活的值，则微处理器不将电子标签的内部存储器内的激活信息的值设置成表示激活的值；即不改变电子标签的当前工作状态。

与现有技术相比，本发明的创新之处在于：

一、本发明在电子标签的壳体上安装了激活装置(硬件激活装置)，而以往的电子标签的壳体上只安装了防拆装置(硬件防卸装置)。

二、本发明的电子标签的工作状态有已拆卸状态、预激活状态和激活状态三种；

三、本发明的电子标签可以采用定制的安全模块，通过改变安全模块中拆卸信息的值来表示电子标签的工作状态。

四、本发明的电子标签也可以采用传统的安全模块，由于传统的安全模块中的拆卸信息被设置为激活状态的操作必须由运营商通过加密的方式进行，没有认证密钥的个人用户无法自行改变安全模块的拆卸信息的值，所以，对于传统的安全模块，本发明提出的技术解决方案是在电子标签内部存储器中设置一定的空间表示电子标签的激活信息，激活信息与安全模块中的拆卸信息共同表示电子标签的工作状态；

五、本发明的电子标签工作状态转移过程是：

二次发行前，电子标签的状态不做强制要求；

二次发行后，电子标签变为预激活状态，预激活状态的设置根据电子标签内安全模块的不同形式而不同：

如果是定制的安全模块，则由运营商将安全模块中的用于表示电子标签状态的信息设置为预激活状态；

如果是传统的安全模块，则将传统的安全模块的拆卸信息设置为激活状态，将内部存储器中的激活信息设置为预激活状态。

预激活状态的电子标签可以面交或者邮寄的方式交给用户，用户将电子标签安装到车辆上之后，通过硬件激活装置自行激活，使电子标签变为激活状态。本发明中，电子标签的激活操作通过硬件激活装置实现的，用户可以自行操作使硬件激活装置置位，由激活装置(经触发电路)自动触发微处理器，微处理器首先检查电子标签当前的工作状态，如果为预激活状态，则将电子标签设置为激活状态。硬件激活方式不受场地和设备的限制。作为一种运营商的备份方案，也可以通过软件指令将电子标签变为激活状态，软件指令只能由专业人员通过专业设备经安全认证输入。

处于激活状态的电子标签可以正常进行ETC交易。

激活后，电子标签的防拆装置启动，如果被非法拆卸，硬件防拆装置(经触发电路)触发微处理器，微处理器将安全模块中的拆卸信息变为已拆卸状态，电子标签变成已拆卸状态后，用户个人无法将其还原为激活状态，只能到ETC运营商处重新激活后才能使用。

现有技术的电子标签在发行前后阶段的操作和工作状态变化如表格1所示，表格1：

操作方式	发行前后阶段	电子标签的工作状态
			软件加密设置	发行激活后	激活状态
非法拆卸	非法拆卸后	已拆卸状态

本发明的电子标签在发行前后各阶段的操作和工作状态变化如表格2所示，表格2：

操作方式	发行前后阶段	电子标签的工作状态
			软件加密设置	预激活后	预激活状态
硬件触发或者软件加密激活	激活后	激活状态
			非法拆卸	非法拆卸后	已拆卸状态

其中发行前电子标签的状态不做强制要求，由运营商或者厂商自行定义。

附图说明

图1是本发明实施例一的电子标签的原理图。

图2是本发明实施例二的电子标签的原理图。

图3是本发明实施例一的电子标签的外形示意图。

图4是图3的后视图。

图5是本发明的电子标签安装在汽车上的示意图。

图6是本发明实施例二的电子标签的外形示意图。

图7是图6的后视图。

图8是图6的分解图。

图9是图8的分解图。

图10是现有的ETC电子标签的发行流程图。

图11是本发明的ETC电子标签的发行流程图。

图12是现有的ETC电子标签的工作状态变化图。

图13是本发明实施例一的ETC电子标签的工作状态变化图。

图14是本发明实施例二的ETC电子标签的工作状态变化图。

具体实施方式

实施例一

本发明是一种便捷的ETC电子标签的社会化发行方法，为实施该方法而采用的电子标签，其组成原理如图1所示：

该电子标签由壳体和封装在壳体中的微处理器以及定制的安全模块构成，壳体上安装有防拆装置，防拆装置通过触发电路与微处理器相连，防拆装置具有复位功能，定制的安全模块特定的存储区中有用于表示电子标签工作状态的拆卸信息，且该拆卸信息的值可以通过微处理器进行设置，

当防拆装置复位时，会通过触发电路触发微处理器，微处理器按照程序的设定，先检查电子标签当前的工作状态：

如果安全模块内的拆卸信息的值已经被设置成表示激活的值；则微处理器将安全模块中拆卸信息的值设置成表示已拆卸的值，即将电子标签的工作状态设置成已拆卸状态；

如果安全模块内的拆卸信息的值没有被设置成表示激活的值；则微处理器不将安全模块中拆卸信息的值设置成表示已拆卸的值，不改变电子标签的当前工作状态；

电子标签的壳体上还安装有激活装置，激活装置通过触发电路与微处理器相连，激活装置具有置位功能；当激活装置置位时，通过触发电路触发微处理器执行激活操作，微处理器先检查电子标签的当前工作状态：

如果安全模块内的拆卸信息的值已经被设置成表示预激活的值，则微处理器将安全模块中拆卸信息的值设置成表示激活的值，即将电子标签的当前工作状态设置成激活状态；

如果安全模块内的拆卸信息的值没有被设置成表示预激活的值，则微处理器不将安全模块中拆卸信息的值设置成表示激活的值，即不改变电子标签的当前工作状态。上述的激活装置和防拆装置都是硬件装置。

用于表示电子标签工作状态的拆卸信息由微处理器通过软件程序指令进行读写，该信息可以由若干比特、单个或者多个字节等形式表示。触发电路可以是机械式的，也可以是电子式的，例如可以由一个微动开关K构成。

请参照图1、图3、图4，本实施例中，激活装置与防拆装置分体设置，防拆装置由一个按钮3和一个弹簧4组成，按钮3凸出于电子标签1壳体的背面，电子标签1壳体的背面敷设有不干胶涂层5。

由于按钮3凸出于电子标签1壳体的背面，所以在将不干胶涂层5粘在汽车玻璃上时，按钮3克服弹簧4的压力缩回，若电子标签被非法拆卸，则按钮3弹起(防拆装置复位)，触发电路被触发，反馈信号给微处理器，微处理器执行相应的操作。激活装置由电子标签1壳体的侧面的激活开关2构成，当电子标签1安装好后，拨动激活开关2，就可以将电子标签1激活。

本实施例中，电子标签采用定制的安全模块，电子标签的工作状态由电子标签的安全模块内的拆卸信息表示，该拆卸信息存储在安全模块内特定存储区中，可以由外部软件指令通过微处理器进行设置；

定制的安全模块中用于表示电子标签工作状态的拆卸信息由一个字节(八位比特)构成，其中高四位在本发明中不作具体的定义(默认为0000)，低四位数值的含义如表格3所示：表格3：

定制的安全模块中拆卸信息的设置方法为：从随机状态到预激活状态的设置需要通过加密软件指令进行；从预激活状态到激活状态可以由软件修改(便于客服人员操作)，也可以由硬件装置触发(便于用户操作)，拆卸信息从预激活到激活状态的改变不需要通过加密认证；防拆装置复位后，触发微处理器将拆卸信息改变为表示已拆卸状态的值，拆卸信息从激活到已拆卸状态的改变也不需要通过加密认证。

本发明是一种便捷的ETC电子标签的社会化发行方法，包括以下步骤：

步骤1：进行一次发行(初始化)：在电子标签内建立文件系统，装载运营商密钥；

所述电子标签的工作状态由电子标签的安全模块内的拆卸信息的值唯一表示，该拆卸信息存储在安全模块内特定存储区中，拆卸信息至少有三种不同取值，分别表示电子标签的工作状态为已拆卸、预激活和激活，拆卸信息的值可以由外部加密的软件指令通过微处理器进行设置；

步骤2：进行二次发行(个人化)：运营商根据用户填写的电子标签购买申请和车辆信息登记，对电子标签进行个人化，首先运营商的客服中心核准用户信息准确性之后，将用户信息(包括个人信息和车辆信息)写入电子标签，并将发行记录录入运营商后台数据库系统；用户个人信息可以现场填写录入，也可以通过网上注册登记的方式录入。

步骤3：预激活：对电子标签进行预激活操作，将电子标签的工作状态设置为预激活状态；

对电子标签进行预激活操作是指：由运营商通过加密的软件指令将电子标签的安全模块内的拆卸信息的值设置成表示预激活的值00001000；

运营商的专业人员通过有线或无线方式与电子标签进行通信(例如用USB或网线连接、或者用初始化编程器通过DSRC通信方式)，通过加密的软件指令，将安全模块中的拆卸信息的值设置为00001000，即预激活状态。

按照相关标准和规范，对安全模块进行加密操作的软件指令报文的16进制代码的一种形式举例如下：

04 D6 81 1A 05 08 3A 67 6A E1

上述代码格式中，“04 D6”为写入数据的命令关键字；“81”表示写入数据的文件目录索引；“1A”表示以字节为单位的写入数据偏移量，1A用十进制表示为26，即拆卸信息存储在第27字节；“05”表示写入的数据长度，后续数据一共5个字节，包括1个字节的用于表示工作状态的数据和4个字节的加密验证数据；“08”为要写入用于表示工作状态的数据，转换成二进制为“00010000”，即本发明所定义的拆卸信息为预激活状态对应的值；“3A 67 6A E1”为4个字节的加密校验数据。

电子标签的微处理器接收到该命令后，首先根据一次发行时装载的密钥对写入数据进行验证，如果4个字节的加密验证数据通过验证，则微处理器将电子标签的拆卸信息改为该命令要写入的用于表示工作状态的数据，该步骤中用于表示工作状态的数据为“08”，转换成二进制为00001000，即预激活状态。如果4个字节的加密验证数据没有通过验证，则微处理器不改变电子标签拆卸信息的值，这种机制是为了防止非法激活电子标签而设置的。

预激活状态的电子标签在硬件激活装置置位时，触发电子标签变为激活状态。预激活的电子标签可以通过面交或邮寄方式发送给用户。

步骤4：安装：将电子标签安装在车辆上；

电子标签可以由用户自行安装，也可以请专业人员(营运网点的客服人员)进行安装，安装方式相同，都是将电子标签壳体的背面通过不干胶粘在汽车13的前挡风玻璃上的适当位置，例如后视镜的后面，这一区域不影响驾驶员视野如图5所示；

步骤5：激活：把电子标签的硬件激活装置置位，触发电子标签的微处理器执行激活操作，从而将电子标签工作状态设置为激活状态；激活后的电子标签可以正常进行电子不停车收费交易。

微处理器执行激活操作是指：微处理器将电子标签的安全模块内的拆卸信息的值设置成表示激活的值。

硬件激活适用于用户自行安装激活的情形，安装完后，用户将电子标签的激活装置置位(拨动激活开关2即可)，置位操作自动触发电子标签内部微处理器，微处理器先检查电子标签是否已经被预激活，即先检查电子标签的安全模块中的拆卸信息的值是否为00001000？

如果是00001000，就表明电子标签已被预激活，则微处理器执行激活操作，将安全模块中拆卸信息设置成表示激活的值00000001，电子标签被激活。

如果不是00001000，就表明电子标签没有事先被预激活，则微处理器不将定制的安全模块中的拆卸信息的值设置成表示激活的值00000001，电子标签不被激活。发生这种情况的一种可能是，电子标签出厂后，没有经过运营商预激活，就被交付给用户，非法安装到车辆上。没有经过发行的电子标签是无法在ETC车道进行收费交易的。

上述步骤4的安装和步骤5的激活都可以由用户自行完成，不受场地和设备的限制。

作为一种备份可选方案，电子标签也能够通过软件指令激活，软件激活必须在运营商服务网点由专业人员通过专用设备进行，将电子标签安全模块的拆卸信息的值设置成为00000001，电子标签被激活。

电子标签处于激活状态后，硬件激活装置失去作用(激活开关2失去作用)，防拆装置启动。

激活后的电子标签可以正常使用。电子标签在经过ETC收费站进行交易时，首先微处理器会读取定制的安全模块中的拆卸信息，如果为00000001，即电子标签处于激活状态时，才能正常交易。

激活后的电子标签如果被非法拆卸(例如由用户私自拆卸)，则按钮3弹起，防拆装置复位，这时与弹簧4相联的微动开关K向微处理器反馈信号，触发微处理器执行防拆复位操作，微处理器先检查电子标签是否已经处于激活状态，即先检查定制的安全模块中的拆卸信息的值是否为00000001？

如果是00000001，就表明电子标签已经处于激活状态，则微处理器执行防拆复位操作，将定制的安全模块中的拆卸信息设置成已拆卸状态；也就是将定制的安全模块中的拆卸信息的值设置成00000000，电子标签处于已拆卸状态；此时，电子标签失效，暂时不可使用。该状态不可被用户自行修改，电子标签需由专业人员重新激活才能生效。

如果不是00000001，就表明电子标签未处于激活状态，则微处理器不改变电子标签的工作状态。发生这种情况的第一种可能情形是：电子标签在出厂后和一次发行前的时间内，防拆按钮被按住后弹起，此时的电子标签的工作状态可以是出厂预设的已拆卸状态也可以是随机状态，防拆按钮的复位操作不改变电子标签的工作状态，也不影响电子标签以后的正常发行；第二种可能的情形是：在安装电子标签时发生误操作，防拆装置的按钮被按下后弹起，此时如果未启动激活装置，防拆装置的复位操作不会改变电子标签的工作状态。所以，只要用户安装电子标签时按照顺序规范操作，拨动激活开关2前，先确定防拆装置的按钮3已经被按下，然后再通过拨动激活开关2将电子标签激活，就成功地完成了自助安装。

在发行前后阶段，本发明的电子标签安全模块内的拆卸信息的变化如表格4所示。表格4：

发行阶段前后	定制的安全模块中的拆卸信息
		预激活后	00001000
激活后	00000001
		非法拆卸后	00000000

实施例二

本发明是一种便捷的ETC电子标签的社会化发行方法，请参照图2，为实施该方法采用的电子标签的具体结构为：

该电子标签由壳体和封装在壳体中的微处理器、内部存储器以及安全模块构成，壳体上安装有防拆装置，防拆装置通过触发电路与微处理器相连，防拆装置具有复位功能，

安全模块的特定存储区中有用于表示电子标签拆卸状态的拆卸信息，电子标签内部存储器中有用于表示电子标签激活状态的激活信息，电子标签的工作状态由拆卸信息和激活信息的值共同决定，拆卸信息和激活信息的值都可以通过微处理器进行设置，其中拆卸信息的值要通过加密的软件指令进行设置。

当防拆装置复位时，通过触发电路触发微处理器，

微处理器先检查电子标签的当前工作状态，如果电子标签内部存储器内的激活信息的值已经被设置成表示激活的值，则微处理器将拆卸信息的值设置成表示已拆卸的值，即将电子标签的工作状态设置成已拆卸状态；

如果电子标签内部存储器内的激活信息没有被设置成表示激活的值，则微处理器不将拆卸信息的值设置成表示已拆卸的值，即不改变电子标签的当前工作状态；

电子标签的壳体上还安装有激活装置，激活装置通过触发电路与微处理器相连，激活装置具有置位功能；当激活装置置位时，通过触发电路触发微处理器执行激活操作；

微处理器先检查电子标签当前的工作状态，如果安全模块中拆卸信息的值已经被设置成表示未拆卸的值，并且电子标签的内部存储器内的激活信息的值已经被设置成表示预激活的值，则微处理器将电子标签的内部存储器内的激活信息的值设置成表示激活的值；即将电子标签的工作状态设置成激活状态，

如果安全模块的拆卸信息的值没有被设置成表示未拆卸的值或者电子标签的内部存储器内的激活信息的值没有被设置成表示预激活的值，则微处理器不将电子标签的内部存储器内的激活信息的值设置成表示激活的值；即不改变电子标签的当前工作状态。上述的激活装置和防拆装置都是硬件装置。

用于表示电子标签工作状态的信息，如安全模块中的拆卸信息和内部存储器中的激活信息，可以由微处理器通过程序指令进行读写，拆卸信息、激活信息可以由若干比特、单个或者多个字节等形式表示。

本实施例中，安全模块中的拆卸信息的设置，除了防拆复位操作之外，其他设置必须通过加密认证后才能进行；而内部存储器中的激活信息可以由微处理器自行设置，无须加密。

请参照图2、图6、图7、图8、图9，本实施例中，激活装置与防拆装置一体设置，电子标签1的背面有一个带卡口的后盖6，后盖6的正面设置有卡板7，后盖6的背面敷设有不干胶涂层8，不干胶涂层8有一层保护膜9，后盖6内装有永久磁铁10，在电子标签1内部设置有干簧管11，干簧管11内部的触点和微处理器相联。

激活装置和防拆装置通过触发电路与微处理器相连，触发电路由干簧管11构成，干簧管11触点的断开和闭合会形成高、低电平信号，并反馈给微处理器，电子标签1的背面设置有卡口12。安装时，将后盖6正面的卡板7与电子标签1背面的卡口12扣合在一起，这时，由于后盖6内的永久磁铁10与电子标签1内部的干簧管11靠近，所以干簧管11的触点闭合，干簧管11触点闭合后，反馈低电平信号给微处理器，激活装置置位，电子标签1被激活。微处理器在激活装置置位时将内部存储器中的激活信息设置成激活状态。

本实施例中，电子标签内部存储器中的激活信息由一个字节(八位比特)组成，数值表示的含义如表格5所示，表格5：

激活信息的值	表示的含义
		11111111	预激活
00000000	激活

本实施例中，电子标签采用传统的安全模块，安全模块的拆卸信息由一个字节(八位比特)构成，数值含义如表格6所示：表格6：

拆卸信息的值	符号描述	表示的含义
			11111111	PF	已拆卸
11110001	OK	未拆卸

电子标签内部存储器中的激活信息和安全模块中的拆卸信息相结合，共同表示电子标签的状态，也就是说电子标签的工作状态由表格5和表格6的组合决定，如表格7所示：表格7：

本发明是一种便捷的ETC电子标签的社会化发行方法，该方法包括以下步骤：

步骤1：进行一次发行(初始化)：在电子标签内建立文件系统，装载运营商密钥；

所述电子标签的工作状态由安全模块内拆卸信息和内部存储器内的激活信息共同决定，

拆卸信息存储在安全模块的特定存储区中，拆卸信息至少有两种取值，分别对应表示已拆卸和未拆卸；激活信息存储在内部存储器的特定存储区中，激活信息至少有两种取值，分别对应表示预激活和激活；

电子标签的工作状态由如下规则决定：

当拆卸信息的值表示已拆卸时，无论激活信息的取值为何种数值，电子标签的工作状态都处于已拆卸状态；

当拆卸信息的值表示未拆卸时，且激活信息的值表示预激活时，则电子标签为预激活状态；

当拆卸信息的值表示未拆卸时，且激活信息的值表示激活时，则电子标签为激活状态；

拆卸信息和激活信息的值可以由外部软件指令通过微处理器进行设置，其中拆卸信息的设置需要加密认证；

步骤2：进行二次发行(个人化)：运营商根据用户填写的电子标签购买申请和车辆信息登记，对电子标签进行个人化，首先运营商的客服中心核准用户信息准确性之后，将用户信息(包括个人信息和车辆信息)写入电子标签，并将发行纪录录入运营商后台数据库系统；用户个人信息可以现场填写录入，也可以通过网上注册登记的方式录入。

步骤3：预激活：通过软件指令，对电子标签进行预激活操作，将电子标签的工作状态设置为预激活状态；

对电子标签进行预激活操作是指：由运营商通过软件加密指令将安全模块内的拆卸信息的值设置成表示未拆卸的值，同时将电子标签的内部存储器内的激活信息的值设置成表示预激活的值；

运营商的专业人员通过有线或无线方式与电子标签进行通信(例如用USB或网线连接、或者用初始化编程器通过DSRC通信方式)，通过软件指令，将传统的安全模块中的拆卸信息通过安全认证后设置成表示未拆卸的值11110001；将电子标签内部存储器中的激活信息的值设置成表示预激活的值11111111；此时电子标签处于预激活状态；预激活的电子标签可以通过面交或邮寄方式发送给用户。

按照相关标准和规范，对安全模块进行加密操作的软件指令报文的16进制代码举例如下：04 D6 81 1A 05 F1 3A 67 6A 0D其中，“04 D6”为写入数据的命令关键字；“81”表示写入数据的文件目录索引；“1A”表示以字节为单位的写入数据偏移量，1A用十进制表示为26，即拆卸信息存储在第27字节；“05”表示写入的数据长度，后续数据一共5个字节，包括1个字节的工作状态数据和4个字节的加密验证数据；“F1”为要写入的用于表示工作状态的数据，转换成二进制值为“11110001”，即本发明所定义的拆卸信息为未拆卸状态对应的值；“3A 67 6A 0D”为4个字节的加密验证数据。电子标签的微处理器接收到该命令后，首先根据一次发行时装载的密钥对写入数据进行验证，如果4个字节的加密验证数据通过验证，则微处理器将电子标签的拆卸信息改为该命令要写入的用于表示工作状态的数据，该步骤中用于表示工作状态的数据为“F1”。转换成二进制为“11110001”，即未拆卸状态对应的值，如果4个字节的加密验证数据没有通过验证，则微处理器不改变电子标签拆卸信息的值，这种机制是为了防止非法激活电子标签而设置的。

步骤4：安装：将电子标签安装在车辆上；

电子标签可以由用户自行安装，也可以请专业人员进行安装，安装方式相同，都是将后盖6正面的卡板7与电子标签1背面的卡口12扣合在一起，这时，由于后盖6内的永久磁铁10与电子标签1内部的干簧管11靠近，所以干簧管11的触点闭合，干簧管11触点闭合后，反馈低电平信号给微处理器，激活装置置位，然后，撕开不干胶涂层8外表的保护膜9，将电子标签壳体的背面通过不干胶涂层8粘在汽车13的前挡风玻璃上的适当位置，例如后视镜的后面，这一区域不影响驾驶员视野如图5所示；

步骤5：激活：把电子标签的硬件激活装置置位，触发电子标签的微处理器执行激活操作，从而将电子标签工作状态设置为激活状态；激活后的电子标签可以正常进行电子不停车收费交易。

微处理器执行激活操作是指：微处理器检查安全模块中拆卸信息的值和内部存储器中激活信息的值，

如果电子标签的安全模块中拆卸信息的值已经被设置成表示未拆卸的值，并且电子标签的内部存储器中的激活信息的值已经被设置成表示预激活的值，则微处理器将电子标签的内部存储器中的激活信息的值设置成表示激活的值；此时电子标签当前的工作状态是激活状态，

如果电子标签的安全模块中的拆卸信息的值没有被设置成表示未拆卸的值，或者电子标签的内部存储器中的激活信息的值没有被设置成表示预激活的值，则微处理器不改变电子标签的内部存储器中的激活信息的值。

当电子标签按照步骤4安装在车辆上后，硬件激活装置就(通过触发电路)自动触发微处理器执行激活操作，这时，微处理器先检查电子标签是否已经事先被预激活，即先检查电子标签内部存储器中的激活信息的值是否为11111111？

如果激活信息的值是11111111，然后检查安全模块中的拆卸信息的值是否为11110001，如果是，就表明电子标签已经处于预激活状态，则微处理器执行激活操作，将内部存储器中激活信息的值设置成00000000，电子标签被激活。

如果激活信息的值不是11111111，或者拆卸信息的值不是11110001，就表明电子标签没有被预激活，则微处理器不进行激活操作。发生这种情况的一种可能是，电子标签出厂后，没有经过运营商预激活，就被交付给用户，非法安装到车辆上。没有经过发行的电子标签是无法在ETC车道进行收费交易的。

上述步骤4的安装和步骤5的激活都可以由用户自行完成，不受场地和设备的限制。作为一种备份可选方案，电子标签也能够用软件指令激活，软件激活必须在运营商服务网点由专业人员通过专用设备进行，当安全模块的拆卸信息的值为11110001时，将电子标签内部存储器中的激活信息的值变为00000000，电子标签被激活。

电子标签变为激活状态后，激活装置失去作用，防拆装置启动。

激活后的电子标签可以正常使用。电子标签在经过ETC收费站进行交易时，首先微处理器会读取内部存储器中的激活信息和传统的安全模块中的拆卸信息，如果内部存储器中的激活信息的值为00000000，并且传统的安全模块中的拆卸信息的值为11110001，即电子标签处于激活状态时，才能正常交易。否则无法进行交易。

激活后的电子标签如果被非法拆卸(例如用户私自拆卸)，则后盖6正面的卡板7与电子标签1背面的卡口12分离，这时，由于后盖6内的永久磁铁10与电子标签1内部的干簧管11远离，防拆装置复位，干簧管11断开的触点反馈高电平信号给微处理器，触发微处理器执行防拆复位操作，微处理器先检查电子标签的工作状态，如果为激活状态，即传统的安全模块中的拆卸信息的值为11110001，并且内部存储器中的激活信息的值为00000000，则将传统的安全模块中拆卸信息的值设置成11111111，电子标签处于已拆卸状态；此时，电子标签失效，暂时不可使用。该状态不可被用户自行修改，电子标签需由专业人员重新激活才能继续使用。

如果电子标签未处于激活状态，则微处理器不改变电子标签的工作状态。发生这种情况的第一种可能情形是：电子标签在出厂后和一次发行前的时间内，防拆装置的后盖卡板卡入电子标签的卡口后又被拆下来，此时的电子标签的工作状态可以是出厂时预设的已拆卸状态，也可以是随机状态，防拆装置的复位操作都不改变电子标签的工作状态，也不影响电子标签以后的正常发行；第二种可能的情形是：在安装电子标签时发生误操作，防拆装置的后盖卡板卡入电子标签的卡口后，又被拆卸下的情形。

所以，只要用户安装电子标签时按照顺序规范操作，一旦将后盖6正面的卡板7与电子标签1背面的卡口12扣合在一起后，就不要再将后盖6与电子标签1随意分开，而是要将两者作为一个整体，通过不干胶涂层8粘在汽车13的前挡风玻璃上的适当位置，就成功地完成了自助安装。

在发行前后阶段，本发明的电子标签的拆卸信息和激活信息如表格8所示：表格8：

请参照图10、图11、图12、图13、图14，本发明的ETC电子标签发行方法与现有技术中的ETC电子标签发行方法的主要区别在于：

以往的电子标签没有预激活状态，只在安全模块中设立拆卸信息，由于安全模块中的拆卸信息被设置为激活状态必须由运营商通过软件加密的方式改变，没有认证密钥的个人用户无法自行改变安全模块的拆卸信息的值，

本发明的电子标签设置有预激活状态，预激活状态的电子标签可以通过硬件激活装置置位，自动触发电子标签变为激活状态。

电子标签从预激活状态到激活状态的转变是通过硬件激活装置自动实现的，用户可以自行操作使硬件激活装置置位，触发电子标签微处理器，微处理器将电子标签状态改为激活状态。硬件激活方式不受场地和设备的限制。作为一种运营商的备份方案，也可以通过软件指令将电子标签从预激活状态设置成激活状态，软件激活只能由专业人员通过专业设备进行。

处于激活状态的电子标签可以正常进行ETC交易。激活后，电子标签的防拆装置启动，如果被非法拆卸，防拆装置会触发微处理器，微处理器将电子标签状态变为已拆卸状态，用户个人无法将其还原为激活状态，只能到ETC运营商处重新激活后才能使用。

Claims (5)

1.一种便捷的ETC电子标签的社会化发行方法，其特征是：该方法包括以下步骤：

步骤1：进行一次发行：通过软件指令，在电子标签内建立文件系统，装载运营商密钥；

步骤2：进行二次发行：通过软件指令将用户信息和车辆信息写入电子标签；

步骤3：预激活：通过软件指令，对电子标签进行预激活操作，将电子标签的工作状态设置为预激活状态；

步骤4：安装：将电子标签安装在车辆上；

步骤5：激活：把电子标签的硬件激活装置置位，触发电子标签的微处理器执行激活操作，从而将电子标签工作状态设置为激活状态；激活后的电子标签可以正常进行电子不停车收费交易；

所述电子标签的工作状态由电子标签的安全模块内的拆卸信息的值唯一表示，该拆卸信息存储在安全模块内特定存储区中，拆卸信息至少有三种不同取值，分别表示电子标签的工作状态为已拆卸、预激活和激活，拆卸信息的值可以由外部软件指令通过微处理器进行设置；

所述步骤3中：对电子标签进行预激活操作是指：由运营商通过加密的软件指令将电子标签的安全模块内的拆卸信息的值设置成表示预激活的值；

所述步骤5中：微处理器执行激活操作是指：微处理器将电子标签的安全模块内的拆卸信息的值设置成表示激活的值。

2.如权利要求1所述的一种便捷的ETC电子标签的社会化发行方法，其特征是：所述电子标签的工作状态有已拆卸状态、预激活状态和激活状态三种。

3.如权利要求1所述的一种便捷的ETC电子标签的社会化发行方法，其特征是：所述步骤5中：电子标签激活后，硬件防拆装置启动；如果电子标签被非法拆卸，则硬件防拆装置复位，触发微处理器执行防拆复位操作，将电子标签的安全模块内的拆卸信息的值设置成表示已拆卸的值，从而将电子标签的工作状态设置成已拆卸状态，已拆卸状态的电子标签不能进行电子不停车收费交易。

4.如权利要求1所述的一种便捷的ETC电子标签的社会化发行方法，其特征是：所述步骤4中：电子标签是由用户安装在车辆上。

5.如权利要求1所述的一种便捷的ETC电子标签的社会化发行方法，其特征是：所述电子标签的具体结构为：该电子标签由壳体和封装在壳体中的微处理器以及定制的安全模块构成，壳体上安装有防拆装置，防拆装置通过触发电路与微处理器相连，防拆装置具有复位功能，定制的安全模块特定的存储区中有用于表示电子标签工作状态的拆卸信息，且该拆卸信息的值可以由微处理器进行设置，

当防拆装置复位时，会通过触发电路触发微处理器，微处理器按照程序的设定，先检查电子标签当前的工作状态：

如果安全模块内的拆卸信息的值已经被设置成表示激活的值；则微处理器将安全模块中拆卸信息的值设置成表示已拆卸的值，即将电子标签的工作状态设置成已拆卸状态；

如果安全模块内的拆卸信息的值没有被设置成表示激活的值；则微处理器不将安全模块中拆卸信息的值设置成表示已拆卸的值，不改变电子标签的当前工作状态；

电子标签的壳体上还安装有激活装置，激活装置通过触发电路与微处理器相连，激活装置具有置位功能；当激活装置置位时，通过触发电路触发微处理器执行激活操作，微处理器先检查电子标签的当前工作状态：

如果安全模块内的拆卸信息的值已经被设置成表示预激活的值，则微处理器将安全模块中拆卸信息的值设置成表示激活的值，即将电子标签的当前工作状态设置成激活状态；

如果安全模块内的拆卸信息的值没有被设置成表示预激活的值，则微处理器不将安全模块中拆卸信息的值设置成表示激活的值，即不改变电子标签的当前工作状态。

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