CN111654536B - 基于区块链及有源rfid技术的物联网电子车牌系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及智慧交通技术领域，具体涉及基于区块链及有源RFID技术的物联网电子车牌系统，包括物联网电子车牌、物联网电子车牌网关、区块链云服务平台、物联网区块链交通管理系统，本发明采用区块链技术、有源RFID技术、5G通信技术、北斗技术、嵌入式技术、传感技术等有效结合，实现车辆有效区域的智能感知和定位，从而获取车辆相关信息，实现车辆车证一体化管理、高速等收费管理、交通违章管理、逃逸管理、车辆定位跟踪管理等，有效取代ETC电子标签及传统车牌，提高交通管理的智慧化。

Description

基于区块链及有源RFID技术的物联网电子车牌系统
技术领域
本发明涉及智慧交通技术领域，具体涉及基于区块链及有源RFID技术的物联网电子车牌系统。
背景技术
在全球智慧城市风潮和国家政策的鼓励下，国内很多省市都已率先启动了智慧城市的建设热潮。智慧城市建设应从智能交通着手。传统的城市交通管理模式，已经难以解决人口剧增、出行量暴涨、私人汽车快速增加、城市交通日益拥堵等社会问题，仅靠增建道路，已缓解不了交通需求与交通设施供给的尖锐矛盾，因此，智能交通将成为缓解矛盾的首要手段。而智能交通建设的第一步，必须普及汽车电子车牌的使用，因为电子车牌是实现智能交通物联网体系的基础。
目前，国内智能交通电子车牌基本是采用电子标签的方式，电子标签采用无源RFID技术，电子车牌安装于前车窗挡风玻璃处，利用RFID高精度识别、高准确采集、高灵敏度的技术特点，将RFID电子车牌作为车辆信息的载体，在电子标签相应区域存储车型等车辆属性的信息，并由机动车在通过装有经授权的射频识别读写器的路段时，对各辆机动车电子车牌上的数据进行采集或写入，达到各类综合交通管理的目的。
目前国内电子车牌存在的问题：
1）电子车牌采用UHF RFID频段，属于超高频无源RFID频段，此频段RFID读卡距离受限，且受环境参数（雨、雾等）影响较明显，读卡存在漏读现象；
2）电子车牌由于采用超高频无源RFID频段，无法与现有高速收费ETC对接，需增加ETC专用卡；
3）电子车牌采用与传统车牌分离的模式，安装于前挡风玻璃处，未与传统车牌合二为一，用户需要办理两次车牌手续。
近年来，随着大量的农村人口涌入城市，城市道路交通运营压力日益加大。尤其是中心城区，上下班高峰期交通拥堵的状况时有发生。如何将区块链、物联网等新兴技术应用于新型智慧交通建设，成为了新时代智慧交通建设所必须解决的问题。为促进经济社会发展、方便民众出行，将区块链和物联网技术融合起来促进新型智慧交通建设，成为了促进交通行业发展的一个新的选择。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了基于区块链及有源RFID技术的物联网电子车牌系统，采用区块链技术、有源RFID技术、5G通信技术、北斗技术、嵌入式技术、传感技术等相结合，将物联网电子车牌取代传统车牌，实现车证管理、收费管理、道路交通管理、交通违章管理、车辆定位管理等功能，实现交通的去中心化管理，适用于智慧交通领域中。物联网电子车牌安装不更改传统车牌原有安装位置，安装于现有车牌位置，并与当前ETC系统兼容，取代ETC电子标签，解决了现有电子车牌存在的问题。在对本地区的道路交通进行高效治理的同时，还可以实现地区之间的道路交通治理的数据共享和经验沟融，为跨区域交通治理创造了条件。具体技术方案如下：
基于区块链及有源RFID技术的物联网电子车牌系统，包括感知层、网络层、服务和应用支撑层、用户层；
所述感知层包括若干物联网电子车牌、若干物联网电子车牌网关；所述网络层包括区块链云服务平台；所述服务和应用支撑层包括若干物联网区块链交通管理系统；所述用户层包括车主APP、微信公众号、WEB浏览器；所述物联网电子车牌与物联网电子车牌网关连接；所述物联网电子车牌网关、区块链云服务平台、物联网区块链交通管理系统依次通过网络连接；所述物联网区块链交通管理系统通过网络与用户层连接；所述物联网电子车牌安装在车辆上，所述物联网电子车牌用于提供区块链车辆编码信息ID以识别对应车辆；所述物联网电子车牌网关安装在路边及道路卡口处；用于通过有源RFID的方式识别安装在车辆上的物联网电子车牌，并且将相关数据传输至区块链云服务平台；所述区块链云服务平台用于向开发者与行业用户提供区块链能力服务，并将物联网电子车牌网关传输来的相关数据进行汇聚、传输至物联网区块链交通管理系统；所述物联网区块链交通管理系统用于为电子车牌业务提供数据支持；所述用户层用于提供终端服务。
优选地，所述物联网电子车牌包括电源模块、处理器模块、第一有源RFID模块、EMC和ESD模块、第一5G模块、第一SIM卡模块、北斗模块、OBD模块、加速度传感器、碰撞传感器、温度传感器；
所述电源模块用于提供工作电源；所述处理器模块用于物联网电子车牌数据的汇聚、存储、处理、分析；所述第一有源RFID模块用于区块链车辆编码信息ID写入、读出、处理以及实现与物联网电子车牌网关的非接触识别；所述EMC和ESD模块用于实现物联网电子车牌的电路电磁防护；所述第一5G模块用于物联网电子车牌数据的传输；所述第一SIM卡模块用于安装5G通信网卡；所述北斗模块用于物联网电子车牌的位置数据采集；所述OBD模块用于采集车辆数据，并对采集的数据进行归类解析，实现对驾驶者的行为分析、监控；所述加速度传感器用于检测车体的运动状态并将检测数据传输至处理器模块；所述碰撞传感器用于检测车体前方障碍物并将检测数据传输至处理器模块；所述温度传感器用于检测车体外部环境温度并将检测数据传输至处理器模块；所述电源模块、第一有源RFID模块、EMC和ESD模块、第一5G模块、第一SIM卡模块、北斗模块、OBD模块、加速度传感器、碰撞传感器、温度传感器分别与处理器模块连接。
优选地，所述第一有源RFID模块包括第二DC-DC单元、MCU处理器、无线射频单元、时钟电路、匹配电路、功率放大器、低噪声放大器、电子开关；
所述第二DC-DC单元用于进行电压转换，将外部电源转换为合适的工作电源；
所述MCU处理器用于接收处理器模块的指令实现区块链车辆编码信息ID写入、读出、处理；
所述无线射频单元用于接收MCU处理器发送过来的车辆编码信息ID，实现车辆编码信息ID的调制、解调，同时接收匹配电路发送过来的射频信号，并进行相关解调处理，将解调的相关信息传输至MCU处理器进行相关处理；
所述时钟电路用于为无线射频模块提供稳定的工作时钟；
所述匹配电路用于实现与无线射频模块及功率放大器、低噪声放大器的阻抗匹配；
所述功率放大器用于接收匹配电路传输过来的调制信号，将调制信号进行功率放大后，传输至电子开关；
所述低噪声放大器用于接收匹配电路传输过来的低电平信号，将低电平信号进行低噪声功率放大后，传输至无线射频模块进行解调；
所述电子开关用于接收MCU处理器的控制切换信号，实现射频信号的发射接收处理；
所述第二DC-DC单元与MCU处理器连接，所述MCU处理器、时钟电路、匹配电路分别与无线射频单元连接；所述匹配电路分别与功率放大器、低噪声放大器连接；所述功率放大器、低噪声放大器分别与电子开关连接。
优选地，所述第一有源RFID模块还包括第一通信接口、JTAG接口；所述第一通信接口用于第一有源RFID模块与外部的数据通信、连接；所述JTAG接口用于MCU处理器的程序烧录，外部与JTAG烧写器连接，实现MCU处理器的程序擦除、烧写、在线升级；所述第一通信接口、JTAG接口分别与MCU处理器连接。
优选地，所述物联网电子车牌还包括接口模块；所述接口模块包括视频接口、显示接口、第一数据接口中的一种或以上；所述视频接口用于与外部摄像头连接，获取外部视频；所述显示接口用于与外部显示设备连接，进行相关数据显示；所述第一数据接口用于实现电子车牌与外部接口的数据交互；所述接口模块与处理器模块连接。
优选地，所述物联网电子车牌还包括显示模块；所述显示模块用于相关数据显示；所述显示模块与处理器模块连接。
优选地，所述电源模块包括第一DC-DC单元、太阳能充电单元、锂电池；所述第一DC-DC单元用于进行电压转换，提供合适的工作电源；所述太阳能充电单元用于将太阳能转关为电能为锂电池充电；所述锂电池用于车辆熄火时为物联网电子车牌提供电源；所述太阳能充电单元分别与处理器模块、锂电池连接；所述锂电池与第一DC-DC单元连接；所述第一DC-DC单元与处理器模块连接。
优选地，所述物联网电子车牌网关包括DC-DC模块、核心处理器模块、FPGA模块、第二有源RFID模块、第二5G模块、第二SIM卡模块、FLASH模块、防拆开关、以太网接口、第二通信接口、第二数据接口；
所述DC-DC模块用于电压转换以实现提供合适的工作电压；所述核心处理器模块用于物联网电子车牌数据存储、汇聚、处理、分析；所述FPGA模块用于读取物联网电子车牌的数据并处理；所述第二有源RFID模块用于区块链车辆编码信息ID处理以及实现与物联网电子车牌的非接触识别；所述第二5G模块用于物联网电子车牌网关的数据传输；所述第二SIM卡模块用于安装5G通信网卡；所述FLASH模块用于物联网电子车牌网关的数据存储；
所述防拆开关用于采集开关量数据；所述以太网接口用于物联网电子车牌网关与外部的以太网数据通信、连接；所述第二通信接口用于物联网电子车牌网关与外部的数据通信、连接；所述第二数据接口用于核心处理器模块的程序烧录；
所述DC-DC模块分别与核心处理器模块、FPGA模块连接；所述防拆开关、第二通信接口、第二数据接口、FLASH模块、以太网接口分别与核心处理器模块连接；所述第二有源RFID模块、第二5G模块、第二SIM卡模块分别与FPGA模块连接。
优选地，所述物联网区块链交通管理系统包括数据库、CPU；所述数据库用于提供数据服务；所述CPU用于电子车牌数据的收集、存储和管理，并提供相关的应用服务；所述数据库与CPU连接。
本发明的有益效果为：采用区块链技术、有源RFID技术、5G通信技术、北斗技术、嵌入式技术、传感技术等有效结合，实现车辆有效区域的智能感知和定位，从而获取车辆相关信息，实现车辆车证一体化管理、高速等收费管理、交通违章管理、逃逸管理、车辆定位跟踪管理等，有效取代ETC电子标签及传统车牌，提高交通管理的智慧化。
物联网电子车牌系统把有源RFID技术、北斗技术、5G技术嵌入到机动车号牌上，结合区块链技术，构建以物联网电子车牌为基础的交通管理机制。将会把国家交通管理的目标、方法、效果、效率提升到一个新的层次，在涉及到城市部分道路和区域的拥堵收费、停车场收费、交警罚款、高速公路收费等，最大限度地减少冒用、盗用和仿制。
物联网电子车牌结合相关传感器、视频监控，通过OBD模块采集车辆数据，采用现代数学手段结合模糊理论等故障诊断方法对采集的数据进行归类解析，实现驾驶者行为分析、监控，实现UBI（驾驶行为保险）快速理赔等，能够让保险企业共享驾驶数据，为保险理赔及保险费率提供参考依据。
附图说明
图1为本发明的系统结构示意图；
图2为物联网电子车牌的原理图；
图3为第一有源RFID模块的原理图；
图4为无线射频单元的原理图；
图5为低噪声放大器的电路原理图；
图6为电子开关的电路原理图；
图7为OBD模块的电路原理图；
图8为物联网电子车牌网关的原理图；
图9为物联网区块链交通管理系统的原理图；
图10为本发明的实现方法流程图。
具体实施方式
为了更好的理解本发明，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明：
如图1所示，基于区块链及有源RFID技术的物联网电子车牌系统包括感知层、网络层、服务和应用支撑层、用户层。
感知层包括若干物联网电子车牌、若干物联网电子车牌网关；物联网电子车牌网关具备网关能力，能够直接连接到服务和应用支撑层的物联网区块链交通管理系统，参与物联网区块链交通管理系统上的交互与协作。物联网电子车牌具备设备能力，能力受限，通过物联网电子车牌网关间接连接到物联网区块链，并间接参与物联网区块链上的交互与协作。当安装有物联网电子车牌的机动车经过物联网电子车牌网关附近时，能被物联网电子车牌网关自动识别、感知，并将相关数据传输至网络层，最终传输到服务和应用支撑层进行相关处理，实现相关功能。
物联网电子车牌在启动时，可以注册到物联网区块链交通管理系统或者更新在物联网区块链交通管理系统上的信息。物联网电子车牌可以在物联网区块链交通管理系统上部署智能合约，或者物联网电子车牌的运营者或管理者可以在物联网区块链交通管理系统上部署智能合约，例如，物联网电子车牌的注册、更新、认证、访问、数据处理等智能合约。
网络层包括区块链云服务平台；区块链云服务平台具备网络能力和传输能力，利区块链技术和云计算平台可以搭建区块链云服务(BaaS) 平台，面向开发者与行业用户提供区块链能力服务。网络层通过5G通信技术与物联网电子车牌网关通信，进行数据汇聚、传输。
服务和应用支撑层包括若干物联网区块链交通管理系统；
用户层包括车主APP、微信公众号、WEB浏览器；车主通过APP或微信公众号、WEB浏览器等，访问物联网区块链交通管理系统进行账户信息查询、违章信息查询、扣费信息查询等。
物联网电子车牌与物联网电子车牌网关连接；物联网电子车牌网关、区块链云服务平台、物联网区块链交通管理系统依次通过网络连接；物联网区块链交通管理系统通过网络与用户层连接；物联网电子车牌安装在车辆上，物联网电子车牌用于提供区块链车辆编码信息ID以识别对应车辆；物联网电子车牌网关安装在路边及道路卡口处；用于通过有源RFID的方式识别安装在车辆上的物联网电子车牌，并且将相关数据传输至区块链云服务平台；区块链云服务平台用于向开发者与行业用户提供区块链能力服务，并将物联网电子车牌网关传输来的相关数据进行汇聚、传输至物联网区块链交通管理系统；物联网区块链交通管理系统用于为电子车牌业务提供数据支持；用户层用于提供终端服务。
如图2所示，物联网电子车牌包括电源模块、处理器模块、第一有源RFID模块、EMC和ESD模块、第一5G模块、第一SIM卡模块、北斗模块、OBD模块、加速度传感器、碰撞传感器、温度传感器；电源模块用于提供工作电源；处理器模块用于物联网电子车牌数据的汇聚、存储、处理、分析；第一有源RFID模块用于区块链车辆编码信息ID写入、读出、处理以及实现与物联网电子车牌网关的非接触识别；EMC和ESD模块用于实现物联网电子车牌的电路电磁防护；第一5G模块用于物联网电子车牌数据的传输；第一SIM卡模块用于安装5G通信网卡；北斗模块用于物联网电子车牌的位置数据采集；OBD模块用于采集车辆数据，并对采集的数据进行归类解析，实现对驾驶者的行为分析、监控；加速度传感器用于检测车体的运动状态并将检测数据传输至处理器模块；碰撞传感器用于检测车体前方障碍物并将检测数据传输至处理器模块；温度传感器用于检测车体外部环境温度并将检测数据传输至处理器模块；电源模块、第一有源RFID模块、EMC和ESD模块、第一5G模块、第一SIM卡模块、北斗模块、OBD模块、加速度传感器、碰撞传感器、温度传感器分别与处理器模块连接。
电源模块包括第一DC-DC单元；第一DC-DC单元用于进行电压转换，提供合适的工作电源。电源模块还包括太阳能充电单元、锂电池；太阳能充电单元分别与处理器模块、锂电池连接；锂电池与第一DC-DC单元连接。第一DC-DC单元为物联网电子车牌提供12V、5V、3.3V电源等。第一DC-DC单元接收外部提供的12V电源，将12V电源进行DC-DC转换，转换为5V、3.3V电源等，其中第一DC-DC单元包括稳压芯片LM1117。
锂电池为物联网电子车牌的电源供电部分，在车辆熄火状态，切断12V供电电路，通过锂电池供电，满足物联网电子车牌在车辆熄火状态供电的需要，锂电池选用大容量锂电池供电，连接太阳能充电模块，将太阳能转换为电能，为电池充电、储能，为物联网电子车牌供电，节约能量，实现绿色出行。为满足瞬时大电流的需求，在供电通路上增加了220uF以上的低ESR的储能电容，在供电通路上增加了不同容值的滤波电容，降低干扰，并增加了EMI相关处理电路。
太阳能充电模块利用物联网电子车牌的表面受阳光照射，将太阳能转换为电能，为物联网电子车牌供电，节约能量，实现绿色出行。太阳能充电模块外部与太阳能板连接，太阳能板安装于物联网电子车牌内表面，与物联网电子车牌安装于一体，预留接口，也可采用外置模式，通过接口连接，内部与锂电池连接，为锂电池充电、储能，还与ARM核心处理器连接，实现充电管理，具体为ARM核心处理器对锂电池的电量进行检测，电量不足时需要连接外接电压进行充电，当有太阳能时优先连接太阳能模块为锂电池充电。
处理器模块包括ARM核心处理器，ARM核心处理器是物联网电子车牌的数据处理中心，用于物联网电子车牌数据的汇聚、存储、处理、分析。采用双核FPGA+ARM11处理器架构，一颗功能强大的32位ARM11微处理器作为控制和计算核心，ARM核心处理器还集成了SPI、USB、以太网等丰富的外设接口，大幅减少了整个物联网电子车牌的元器件数量，系统的可靠性、寿命得以提高，材料成本、制造成本、能耗得以降低。
第一有源RFID模块是物联网电子车牌的核心功能部分，采用2.4G射频通信技术，内部与ARM核心处理器进行数据通信，实现物联网电子车牌的区块链车辆编码信息ID写入、读出、处理等，外部与安装于路边及道路卡口的物联网电子车牌网关实现非接触识别，识别距离达200米，识别精确度高，车辆编码信息ID全球唯一，通过物联网电子车牌网关识别物联网电子车牌的区块链车辆编码信息ID，并将车辆编码信息ID、车辆位置信息实时传输给后台的物联网区块链交通管理系统，获取车辆的各类电子化信息与行驶轨迹信息，实时掌握交通信息，提高交通管理的信息化水平。
如图3所示，第一有源RFID模块包括第二DC-DC单元、MCU处理器、无线射频单元、时钟电路、匹配电路、功率放大器、低噪声放大器、电子开关。
第二DC-DC单元负责第一有源RFID模块的电源供给，用于进行电压转换，将外部电源转换为合适的工作电源，为第一有源RFID模块提供5V、3.3V电源。第二DC-DC单元接收外部提供的12V电源，将12V电源进行DC-DC转换，转换为5V、3.3V电源。为满足瞬时大电流的需求，在供电通路上增加了220uF以上的低ESR的储能电容，在供电通路上增加了不同容值的滤波电容，降低干扰，并增加了EMI相关处理电路，具体为：在电路电源输入处并联增加了瞬态二极管，电感，电容，TVS二极管，实现EMI电磁处理。其中第二DC-DC单元包括稳压芯片LM1117。
MCU处理器用于接收处理器模块的指令实现区块链车辆编码信息ID写入、读出、处理。MCU处理器采用STM32F103嵌入式微处理器，是第一有源RFID模块的数据处理中心，负责第一有源RFID模块的数据处理、汇聚、交换。MCU处理器与ARM核心处理器连接，实现数据通信、交互，通过接收ARM核心处理器指令，实现物联网电子车牌的车辆编码信息ID写入、读出、处理等。
参见图4，无线射频单元是第一有源RFID模块的射频处理部分，接收MCU处理器发送过来的车辆编码信息ID，实现车辆编码信息ID的调制、解调，将车辆编码信息ID与2.4G频率合成器，实现GFSK调制，调制成2.4G调制信号后经匹配电路发送至功率放大器进行传输，同时接收匹配电路发送过来的射频信号，并进行相关解调处理，将解调的相关信息传输至MCU处理器进行相关处理。无线射频单元选用Nordic公司推出的一款GFSK高效调制的单片无线射频收发器芯片。该芯片工作在2.4GHz全球开放ISM 频段，内置频率合成器、功率放大器、晶体振荡器、GFSK 滤波器等功能模块，芯片功耗低，以-18dBm功率发射时，工作电流仅9mA；接收时，工作电流仅12.3mA；掉电模式和待机模式耗电仅1uA，具有多种低功率工作模式利于节能设计。同时，该芯片有多达125个频道可供选择，频道的切换时间短，可满足多点通讯和跳频通讯的需求，提高抗干扰能力。并且可以通过SPI接口设置输出功率、选择频道和设置数据通信协议，满足兼容ETC系统工作的需要，其写入数据速率最高可达8Mb/s，数据传输率最快可达2Mb/s。芯片使用增强型ShockBurstTM模式，该模式可以减小功耗、减小整个系统的平均电流、抗干扰性强，具有自动应答和自动重发功能，可显著提高系统整体的性能和效率。
时钟电路采用16MHz晶体振荡器，外加电容匹配网络，为无线射频单元提供稳定的工作时钟，晶体振荡器采用高精度晶体振荡器，提高了射频频率稳定度，从而提高识别距离及精度。
匹配电路用于实现与无线射频模块及功率放大器、低噪声放大器的阻抗匹配。匹配电路采用LC无源匹配网络，通过仿真设计、调试，精确选用LC的值，L选用6.8nH及4.7nH，C选用4.7pF与1pF，无线射频单元的两路射频差分输出经匹配电路实现1路射频匹配输出，从而实现与无线射频单元及功率放大器、低噪声放大器的50欧阻抗高效匹配，减少损耗，最大效率提高输出和输入功率，满足远距离识别的需要。
功率放大器用于接收匹配电路传输过来的调制信号，将调制信号进行功率放大后，传输至电子开关。采用低功耗放大芯片，可选择RFX2401C芯片，接收匹配电路传输过来的调制信号，将调制信号进行功率放大后，传输至电子开关，经电子开关再送至PCB天线进行发射。功率放大器具有6dB的功率放大能力，提高了调制信号输出电平，有利于提高物联网电子车牌的识别距离。
参见图5，低噪声放大器采用低噪声放大芯片，接收匹配电路传输过来的低电平信号，将低电平信号进行低噪声功率放大后，传输至无线射频单元进行解调，解决了无线射频单元无法解调微弱信号的问题，提高了无线射频单元的解调灵敏度，提高了物联网电子车牌的识别距离。
参见图5，电子开关用于接收MCU处理器的控制切换信号，实现射频信号的发射接收处理。采用大功率射频电子开关HMC784，是一款高功率SPDT开关,采用8引脚MSOP封装,适合在高输入信号功率电平下需要极低失真性能的发射-接收应用。电子开关接收MCU处理器的控制切换信号，实现电子开关的收发切换。当接收MCU处理器的控制信号为低电平时，经两级三极管实现电平变换，输出控制信号A为高电平、控制信号B为低电平至射频电子开关，控制射频电子开关与低噪声放大器连接端导通，低噪声放大器信号经电子开关进入匹配电路，送入无线射频单元进行解调处理，实现射频信号接收处理。当接收MCU处理器的控制信号为高电平时，经两级三极管实现电平变换，输出控制信号A为低电平、控制信号B为高电平至射频电子开关，控制射频电子开关与功率放大器连接端导通，无线射频单元调制信号经匹配电路，送入功率放大器进行放大后输出，传输至电子开关，经电子开关再送至PCB天线进行发射，实现射频信号发射处理。
第二DC-DC单元与MCU处理器连接；MCU处理器、时钟电路、匹配电路分别与无线射频单元连接；匹配电路分别与功率放大器、低噪声放大器连接；功率放大器、低噪声放大器分别与电子开关连接。
第一有源RFID模块还包括第一通信接口、JTAG接口；第一通信接口用于第一有源RFID模块与外部的数据通信、连接，包括SPI接口、USB接口等；JTAG接口用于MCU处理器的程序烧录，外部与JTAG烧写器连接，实现MCU处理器的程序擦除、烧写、在线升级；第一通信接口、JTAG接口分别与MCU处理器连接。
EMC和ESD模块负责物联网电子车牌的电路电磁防护，在整个产品的设计过程中，充分考虑了电磁兼容问题造成的信号完整性和电源完整性问题。为了让电路避免受到电磁干扰，进行了EMC处理，外围电路布局和布线中的电源和信号走线，保持2倍线宽，以有效地减少信号之间的耦合和保持一个干净的信号回流路径。关键的输入/输出信号接口，考虑ESD设计保护，增加ESD器件，达到良好的ESD保护。EMC和ESD模块在电路电源输入处并联增加了瞬态二极管，电感，电容，TVS二极管，实现EMI电磁处理。
第一5G模块用于物联网电子车牌的数据传输，内部与ARM核心处理器连接，外部与5G微基站或网关连接，采用5G调制解调器，符合3GPP R15规范，实现大带宽、广连接、低时延的通信功能。负责将物联网电子车牌的相关数据通过5G微基站或物联网电子车牌网关传输至物联网区块链交通管理系统进行相关处理、分析、应用。第一5G模块可选择F03X模块，F03X 是基于高通 SDX55 平台开发的工业级多模5G通信模组，支持5G NR/LTE- TDD/LTE-FDD/HSPA+通信模式，模块采用M.2接口，支持NSA和SA双模，并提供稳定的GNSS定位服务。
第一SIM卡模块用于安装5G通信网卡，与第一5G模块及ARM核心处理器连接，SIM卡接口电路符合ETSI和IMT-2000 SIM接口要求，可支持1.8V和3.3V供电的USIM卡，支持USIM卡热插拔，各信号增加ESD保护器件用于ESD防护，增加并联电容用于滤除射频信号干扰。
北斗模块用于物联网电子车牌的位置数据采集，与ARM核心处理器连接，将采集的位置数据，通过第一5G模块传输至物联网区块链交通管理系统进行相关处理、分析，实现车辆的高精确定位、导航位置服务。北斗模块采用双模北斗模块技术，解决高精度定位问题，实现精确定位，解决了广域实时高精度定位技术在车载系统中的应用问题。北斗模块可选择SKG09D北斗模块。
OBD模块用于采集车辆数据，并对采集的数据进行归类解析，实现对驾驶者的行为分析、监控；OBD模块与处理器模块连接。通过OBD模块采集车辆数据，采用现代数学手段结合模糊理论等故障诊断方法对采集的数据进行归类解析，实现驾驶者行为分析、监控，确保行车安全。OBD模块是OBDII协议数据解析模块，支持ISO9141-2、ISO14230(KWP)、ISO15765(CANBUS)等协议的物理层，外部与汽车ECU接口连接，内部与ARM核心处理器连接，将汽车电控系统的各项传感器数据转换为UART格式的数据输出至ARM核心处理器进行分析、处理，通过显示接口连接外部车辆影像设备，实时显示相关数据，提醒驾驶人员，注意安全驾驶，同时可将相关数据上传物联网区块链交通管理系统，进行相关分析、处理。
加速度传感器用于检测车体的运动状态，实现车辆运行状态、颠簸、倾斜、侧翻等车辆事故发生的预警，提醒驾驶人员调整驾驶行为，有利于安全驾驶。加速度传感器采用三轴加速度传感器，实时采集车辆运行的x、y、z轴数据，与ARM核心处理器连接，将相关数据传输至ARM核心处理器进行分析、处理，通过显示接口连接外部车辆影像设备，实时显示相关数据，提醒驾驶人员，实现安全驾驶，同时可将相关数据上传物联网区块链交通管理系统，进行相关分析、处理。
碰撞传感器用于检测车体前方障碍物，提醒驾驶人员调整驾驶行为，避免碰撞的发生，有利于安全驾驶。碰撞传感器采用红外传感器，检测距离0-10米，实时采集车辆运行的前方障碍物数据，与ARM核心处理器连接，将相关数据传输至ARM核心处理器进行分析、处理，通过显示接口连接外部车辆影像设备，实时显示相关数据，提醒驾驶人员，实现安全驾驶，同时可将相关数据上传物联网区块链交通管理系统，进行相关分析、处理。
温度传感器用于检测车体外部环境温度，提醒驾驶人员注意防寒保暖。温度传感器采用DHT11温度传感器，实时采集外部环境温度数据，与ARM核心处理器连接，将相关数据传输至ARM核心处理器进行分析、处理，通过显示接口连接外部车辆影像设备，实时显示相关数据，提醒驾驶人员，注意防寒保暖，调节车内空调开启状态，同时可将相关数据上传物联网区块链交通管理系统，进行相关分析、处理。
物联网电子车牌还包括接口模块；接口模块包括视频接口、显示接口、第一数据接口；视频接口与外部摄像头连接，获取外部视频，内部与ARM核心处理器连接，进行获取视频的相关处理、分析，通过显示接口连接外部车辆影像设备，实时显示相关数据，提醒驾驶人员，注意安全驾驶，同时可将相关数据上传物联网区块链交通管理系统，进行相关分析、处理。通过连接外部摄像头，可监控外部环境状况，实现倒车服务、车辆跟随预警与车道偏离预警等。通过连接车内摄像头，可监控车内驾驶人员的驾驶行为，结合OBD模块，实时采集驾驶者行为数据、车辆行驶数据，实现驾驶者行为监控，实现UBI（驾驶行为保险）快速理赔等，能够让保险企业共享驾驶数据，为保险理赔及保险费率提供参考依据。显示接口与外部显示设备连接，进行相关数据显示，方便驾驶人员实时观看、了解，实现安全驾驶。第一数据接口实现物联网电子车牌与外部接口的数据交互、程序烧录、调试等功能，包括串口、USB接口、SPI接口等。
物联网电子车牌还包括显示模块；显示模块用于相关数据显示；显示模块与处理器模块连接。显示模块实现物联网电子车牌相关数据的显示，包括车牌号等，采用7段LED数码管组成，内部与ARM核心处理器连接，接收ARM核心处理器传送过来的数据，通过7段LED数码管进行相关数据显示，LED数码管安装于物联网电子车牌内表面，与物联网电子车牌安装于一体。
如图8所示，物联网电子车牌网关包括DC-DC模块、核心处理器模块、FPGA模块、第二有源RFID模块、第二5G模块、第二SIM卡模块、FLASH模块、防拆开关、以太网接口、第二通信接口、第二数据接口。
DC-DC模块用于电压转换以实现提供合适的工作电压。核心处理器模块用于物联网电子车牌数据存储、汇聚、处理、分析，具体包括ARM11核心处理器。ARM11核心处理器采用一颗功能强大的32位微处理器作为控制和计算核心，微处理器内部还集成了SPI、USB、以太网等丰富的外设接口，大幅减少了整个装置的元器件数量，系统的可靠性、寿命得以提高，材料成本、制造成本、能耗得以降低。
FPGA模块用于读取物联网电子车牌的数据并处理，FPGA模块采用并行运算、处理结构，加快了数据处理速度，可快速读取高速移动的物联网电子车牌信息。物联网电子车牌网关采用ARM11核心处理器+FPGA双处理器架构，有助于数据快速处理。
第二有源RFID模块用于区块链车辆编码信息ID处理以及实现与物联网电子车牌的非接触识别；第二有源RFID模块与物联网电子车牌的结构一致，在这里不再赘述。
第二5G模块用于物联网电子车牌网关的数据传输，内部与ARM11核心处理器连接，外部与5G微基站连接，采用5G调制解调器，符合3GPP R15规范，实现大带宽、广连接、低时延的通信功能。负责将采集的物联网电子车牌的相关数据通过5G微基站 ，传输至物联网区块链交通管理系统进行相关处理、分析、应用。
第二SIM卡模块用于安装5G通信网卡，与第二5G模块及ARM11核心处理器连接，SIM卡接口电路符合ETSI和IMT-2000 SIM接口要求，可支持1.8V和3.3V供电的USIM卡，支持USIM卡热插拔，各信号增加ESD保护器件用于ESD防护，增加并联电容用于滤除射频信号干扰。FLASH模块用于物联网电子车牌网关的数据存储。
防拆开关采集防拆开关的开关量数据，传输至ARM11核心处理器进行检测处理，并将相关数据传输至物联网区块链交通管理系统，用于物联网电子车牌网关防盗、设备维护等检测。
以太网接口用于物联网电子车牌网关与外部的以太网数据通信、连接，实现物联网电子车牌网关与外部以太网设备的有线连接，为设备测试、调试、设置、数据配置等提供接口服务。第二通信接口用于物联网电子车牌网关与外部的数据通信、连接，包括SPI接口、串口、USB接口等。
第二数据接口用于核心处理器模块的程序烧录，外部与烧写器连接，实现ARM11核心处理器的程序擦除、烧写、在线升级等。
DC-DC模块分别与核心处理器模块、FPGA模块连接；防拆开关、第二通信接口、第二数据接口、FLASH模块、以太网接口分别与核心处理器模块连接；第二有源RFID模块、第二5G模块、第二SIM卡模块分别与FPGA模块连接。
物联网电子车牌网关还包括WIFI模块，WIFI模块用于提供无线信号，实现物联网电子车牌网关周围环境无线信号全覆盖，满足智慧城市移动应用的需要。WIFI模块内部与ARM11核心处理器连接，实现无线信号的覆盖控制、用户数据分析等，并通过第二5G模块将实时数据传输到物联网区块链交通管理系统。
如图9所示，物联网区块链交通管理系统包括CPU、数据库；数据库用于提供数据服务；CPU用于电子车牌数据的收集、存储和管理，并提供相关的应用服务；数据库与CPU连接。数据库采用Oracle的数据传输协议TNS，提高Internet环境下Oracle数据库远程访问的安全性。Oracle数据库的网络安全访问机制有：用户管理、权限管理、角色管理、概要文件管理、审计、表空间设置和配额管理、用户资源限制等。
数据库具有支撑能力、安全能力、管理能力。数据库的支撑能力主要体现在通过采用C#及JAVA开发技术，满足物联网区块链交通管理系统数据库支撑能力的需要。
数据库的安全能力主要体现在通过采用安全准入控制矩阵保证数据库的安全，要实现对数据库访问准入的控制，需要对数据库协议的解析，需要从网络流量中获取数据库的访问流量，识别数据库协议，然后对数据库流量协议数据包进行全协议解码，从中识别可利用的独特参数。
数据库的管理能力主要体现在通过采用分布式、去中心化数据库模式，实现数据分布存储，读写分离，支持高并发并行处理，还可在线平滑扩容，提高数据库的访问和处理性能。
CPU包括区块链模块，区块链模块包括访问控制单元、共识单元、加密单元、数据单元、存储计算单元、合约单元、节点单元、P2P单元。加密单元、共识单元、访问控制单元、CPU依次连接，合约单元、存储计算单元、数据单元、CPU依次连接，P2P单元、节点单元、CPU依次连接。
访问控制单元用于电子车牌用户的访问控制，电子车牌用户访问需要进行身份识别验证，保证数据安全，电子车牌用户通过查寻和执行相关智能合约来访问对应的电子车牌业务，智能合约包括电子车牌的注册、更新、认证、访问、数据处理等。共识单元用于物联网区块链交通管理系统的共识管理，为电子车牌用户与电子车牌及电子车牌网关能够通过服务和应用支撑层提供的能力来相互通信和协作。加密单元用于物联网区块链交通管理系统的数据加密管理。数据单元用于物联网区块链交通管理系统的数据管理。存储计算单元用于物联网区块链交通管理系统的数据存储、计算管理。合约单元用于提供物联网电子车牌与物联网区块链交通管理系统交互的智能合约。节点单元用于物联网区块链交通管理系统去中心化的区块链节点控制管理。P2P单元用于物联网区块链交通管理系统点对点通信。
物联网电子车牌业务通过物联网区块链交通管理系统可以寻到注册的物联网电子车牌信息，例如，注册信息、访问信息等。物联网区块链交通管理系统可以通过执行相关智能合约来与物联网电子车牌直接交互。物联网区块链交通管理系统和物联网电子车牌都可以通过智能合约来存储和访问数据单元的物联网数据。物联网区块链交通管理系统可以设置数据安全与隐私保护策略，使得只有获得约定许可的物联网电子车牌和物联网电子车牌业务可以访问和处理约定的物联网数据；同时，对于未获许可的物联网电子车牌和物联网电子车牌业务来说,按物联网区块链交通管理系统的策略，它们全部(或部分)可以访问存储加密的物联网数据，但无权解密和使用加密的物联网数据。物联网区块链交通管理系统拥有区块链的数据管理特性，有利于物联网电子车牌数据的收集、存储和管理，进行相关应用服务。同时，在应用层和感知层能够通过服务和应用支撑层提供的支撑能力来相互通信和协作。为了保证物联网区块链交通管理系统的安全可靠的运营，物联网区块链交通管理系统还需要安全能力和管理能力，以保障在”去中心化”环境下物联网电子车牌以安全、可靠和可信地相互协作。
如图10所示，系统实现方法，其包括以下步骤：
第1步，系统开始，装置初始化。
第2步，物联网电子车牌网关的ARM11核心处理通过第二5G模块与5G微基站连接，实现与物联网区块链交通管理系统数据通信。
第3步，物联网电子车牌的ARM核心处理器通过第一5G模块与5G微基站或物联网电子车牌网关连接，实现与物联网区块链交通管理系统数据通信。
第4步，物联网电子车牌的ARM核心处理器与物联网区块链交通管理系统通信，实现物联网电子车牌的物联网区块链车辆编码信息ID写入、读出、处理、验证等，物联网电子车牌获得全球唯一的物联网区块链车辆编码信息ID，产生电子车牌区块链身份。
第5步，物联网电子车牌的ARM核心处理器与物联网区块链交通管理系统通信，实现电子车牌区块链身份识别管理：
（1）当安装有物联网电子车牌的机动车驶入安装有物联网电子车牌网关的射频信号区域时，物联网电子车牌的第一有源RFID模块接收物联网电子车牌网关的第二有源RFID模块发送的指令，解析后发送至物联网电子车牌的ARM核心处理器进行响应，第一有源RFID模块将物联网电子车牌的物联网区块链车辆编码信息ID连同相关信息发射至物联网电子车牌网关，实现非接触识别，物联网电子车牌被物联网电子车牌网关识别；
（2）物联网电子车牌网关获取车辆信息；
（3）物联网电子车牌网关经5G微基站通信链路接入物联网区块链交通管理系统验证身份；
（4）进行车辆认证管理、车辆交通管理、车辆安全管理、道路规划管理等操作，并将相关信息写入物联网区块链交通管理系统生成区块并广播、存储处理；
（5）交管部门通过物联网区块链交通管理系统进行相关管理及查询等；
（6）物联网区块链交通管理系统与物联网电子车牌同步相关计费信息等；
（7）车主通过车主APP或微信公众号、WEB浏览器访问物联网区块链交通管理系统进行账户信息查询、违章信息查询、扣费信息查询等。
第6步，物联网电子车牌的ARM核心处理器与物联网区块链交通管理系统通信，实现车辆位置信息管理，北斗模块与物联网电子车牌的ARM核心处理器连接，将采集的位置数据通过第一5G模块传输至物联网区块链交通管理系统进行相关处理、分析，实现车辆的高精确定位、导航位置服务。车主通过车主APP访问物联网区块链交通管理系统进行车辆导航位置服务。
第7步，物联网电子车牌的ARM核心处理器与物联网区块链交通管理系统通信，实现车体运动状态管理，加速度传感器与ARM核心处理器连接，将采集的相关数据传输至ARM核心处理器进行分析、处理，通过显示接口连接外部车辆影像设备，实时显示相关数据，提醒驾驶人员，实现安全驾驶，同时可将相关数据上传物联网区块链交通管理系统，进行相关分析、处理。
第8步，物联网电子车牌的ARM核心处理器与物联网区块链交通管理系统通信，实现车体前方障碍物检测管理，碰撞传感器与ARM核心处理器连接，将采集的相关数据传输至ARM核心处理器进行分析、处理，通过显示接口连接外部车辆影像设备，实时显示相关数据，提醒驾驶人员，实现安全驾驶，同时可将相关数据上传物联网区块链交通管理系统，进行相关分析、处理。
第9步，物联网电子车牌的ARM核心处理器与物联网区块链交通管理系统通信，实现车体外部环境温度检测管理，温度传感器与ARM核心处理器连接，将采集的环境温度数据传输至ARM核心处理器进行分析、处理，通过显示接口连接外部车辆影像设备，实时显示相关数据，提醒驾驶人员，注意防寒保暖，调节车内空调开启状态，同时可将相关数据上传物联网区块链交通管理系统，进行相关分析、处理。
第10步，物联网电子车牌的ARM核心处理器与物联网区块链交通管理系统通信，实现驾驶者行为分析、监控管理，OBD模块外部与汽车ECU接口连接，内部与ARM核心处理器连接，将汽车电控系统的各项传感器数值转换为UART格式的数据输出至ARM核心处理器进行分析、处理，通过显示接口连接外部车辆影像设备，实时显示相关数据，提醒驾驶人员，注意安全驾驶，同时可将相关数据上传物联网区块链交通管理系统，进行相关分析、处理。
第11步，物联网电子车牌的ARM核心处理与物联网区块链交通管理系统通信，实现车辆图像监控管理，视频接口与外部摄像头连接，获取外部视频，内部与ARM核心处理器连接，进行获取视频的相关处理、分析，通过显示接口连接外部车辆影像设备，实时显示相关数据，提醒驾驶人员，注意安全驾驶，同时可将相关数据上传物联网区块链交通管理系统，进行相关分析、处理。通过连接外部摄像头，可监控外部环境状况，实现倒车服务、车辆跟随预警与车道偏离预警等。通过连接车内摄像头，可监控车内驾驶人员的驾驶行为，结合OBD模块，实时采集驾驶者行为数据、车辆行驶数据，实现驾驶者行为监控，实现UBI（驾驶行为保险）快速理赔等，能够让保险企业共享驾驶数据，为保险理赔及保险费率提供参考依据。
第12步，物联网电子车牌的ARM核心处理器与物联网区块链交通管理系统通信，实现电子车牌相关数据的显示管理，显示模块与ARM核心处理器连接，接收ARM核心处理器传送过来的数据，通过7段LED数码管进行相关数据显示。
第13步，物联网电子车牌的ARM核心处理器与物联网区块链交通管理系统通信，实现电子车牌太阳能充电管理，太阳能充电模块外部与太阳能板连接，太阳能板安装于电子车牌内表面，与电子车牌安装于一体，预留接口，也可采用外置模式，通过接口连接，内部与锂电池连接，为锂电池充电、储能，还与ARM核心处理器连接，实现充电管理。
第14步，整个工作周期结束，物联网电子车牌的ARM核心处理器与物联网区块链交通管理系统实时保持通信，重复第5步，周期性地工作，实现物联网电子车牌系统的相关应用管理。
本发明将区块链和有源RFID技术联合运用将在车辆注册管理、车辆交通管理、车辆收费管理等方面带来新的转变，具体表现为以下主要方面：
（1）车辆注册管理：安装有物联网电子车牌的车辆经过物联网电子车牌网关识别区域，完成车辆的自动射频识别，与物联网区块链交通管理系统后台数据库记录信息比对、发现真伪、核实检验记录(如环保检测、保险购买等)，公安对违法车辆查询。对基于车辆识别的交通监控，构建以物联网电子车牌为基础的交通管理机制，开展交通执法精细化操作，严厉查处各种交通违法行为，实现证件电子化，提高查验通行效率，通过后台得到的通行信息，前端自动比对查验结果的方式实现通行证管理无纸化、自动化、智能化，最大限度地减少冒用、盗用和仿制。
（2）车辆交通管理方面：在完成车辆自动射频识别后，对城市行驶车辆进行宏观和局部的调控与行进路径定位功能，产生人与车、车与车、车与后台的联动。能合理搭配其他交通信息检测方法，实现车辆信息的全覆盖采集，形成全面真实反映交通状态的交通信息采集机制，通过详细交通流数据的应用，进一步增强物联网区块链交通管理系统对微观和宏观交通状况的把握，进而为交通诱导、控制和决策提供有力支持。
（3）车辆收费管理方面：在涉及到城市部分道路和区域的拥堵收费、停车场收费、交警罚款、高速公路收费等，采用最先进和安全的后台电子支付方式，实现真正意义上的交通“一卡通”，包括城市拥堵收费和高速公路自由流收费等。
“区块链+物联网+5G”物联网电子车牌是交通精细化管理的需要，是缓解交通拥堵、车辆优化管理、交通信息主动采集等一切交通管理最有效的技术手段，将会把国家交通管理的目标、方法、效果、效率提升到一个新的层次。彻底颠覆传统汽车与交通的概念，改变人们的交通出行方式及习惯，推进智能交通更加快速地发展，也将为公众提供更加便捷、高效、绿色、安全的出行环境，创造更加美好的生活。
本发明不局限于以上所述的具体实施方式，以上所述仅为本发明的较佳实施案例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.基于区块链及有源RFID技术的物联网电子车牌系统，其特征在于：包括感知层、网络层、服务和应用支撑层、用户层；
所述感知层包括若干物联网电子车牌、若干物联网电子车牌网关；所述网络层包括区块链云服务平台；所述服务和应用支撑层包括若干物联网区块链交通管理系统；所述用户层包括车主APP、微信公众号、WEB浏览器；所述物联网电子车牌与物联网电子车牌网关连接；所述物联网电子车牌网关、区块链云服务平台、物联网区块链交通管理系统依次通过网络连接；所述物联网区块链交通管理系统通过网络与用户层连接；所述物联网电子车牌安装在车辆上，所述物联网电子车牌用于提供区块链车辆编码信息ID以识别对应车辆；所述物联网电子车牌网关安装在路边及道路卡口处；用于通过有源RFID的方式识别安装在车辆上的物联网电子车牌，并且将相关数据传输至区块链云服务平台；所述区块链云服务平台用于向开发者与行业用户提供区块链能力服务，并将物联网电子车牌网关传输来的相关数据进行汇聚、传输至物联网区块链交通管理系统；所述物联网区块链交通管理系统用于为电子车牌业务提供数据支持；所述用户层用于提供终端服务；
所述物联网电子车牌包括电源模块、处理器模块、第一有源RFID模块、EMC和ESD模块、第一5G模块、第一SIM卡模块、北斗模块、OBD模块、加速度传感器、碰撞传感器、温度传感器；
所述电源模块用于提供工作电源；所述处理器模块用于物联网电子车牌数据的汇聚、存储、处理、分析；所述第一有源RFID模块用于区块链车辆编码信息ID写入、读出、处理以及实现与物联网电子车牌网关的非接触识别；所述EMC和ESD模块用于实现物联网电子车牌的电路电磁防护；所述第一5G模块用于物联网电子车牌数据的传输；所述第一SIM卡模块用于安装5G通信网卡；所述北斗模块用于物联网电子车牌的位置数据采集；所述OBD模块用于采集车辆数据，并对采集的数据进行归类解析，实现对驾驶者的行为分析、监控；所述加速度传感器用于检测车体的运动状态并将检测数据传输至处理器模块；所述碰撞传感器用于检测车体前方障碍物并将检测数据传输至处理器模块；所述温度传感器用于检测车体外部环境温度并将检测数据传输至处理器模块；所述电源模块、第一有源RFID模块、EMC和ESD模块、第一5G模块、第一SIM卡模块、北斗模块、OBD模块、加速度传感器、碰撞传感器、温度传感器分别与处理器模块连接；
所述第一有源RFID模块包括第二DC-DC单元、MCU处理器、无线射频单元、时钟电路、匹配电路、功率放大器、低噪声放大器、电子开关；
所述第二DC-DC单元用于进行电压转换，将外部电源转换为合适的工作电源；
所述MCU处理器用于接收处理器模块的指令实现区块链车辆编码信息ID写入、读出、处理；
所述无线射频单元用于接收MCU处理器发送过来的车辆编码信息ID，实现车辆编码信息ID的调制、解调，同时接收匹配电路发送过来的射频信号，并进行相关解调处理，将解调的相关信息传输至MCU处理器进行相关处理；
所述时钟电路用于为无线射频模块提供稳定的工作时钟；
所述匹配电路用于实现与无线射频模块及功率放大器、低噪声放大器的阻抗匹配；
所述功率放大器用于接收匹配电路传输过来的调制信号，将调制信号进行功率放大后，传输至电子开关；
所述低噪声放大器用于接收匹配电路传输过来的低电平信号，将低电平信号进行低噪声功率放大后，传输至无线射频模块进行解调；
所述电子开关用于接收MCU处理器的控制切换信号，实现射频信号的发射接收处理；
所述第二DC-DC单元与MCU处理器连接，所述MCU处理器、时钟电路、匹配电路分别与无线射频单元连接；所述匹配电路分别与功率放大器、低噪声放大器连接；所述功率放大器、低噪声放大器分别与电子开关连接；
所述时钟电路采用16MHz晶体振荡器；
功率放大器选择RFX2401C芯片；
匹配电路采用LC无源匹配网络，L选用6.8nH及4.7nH，C选用4.7pF与1pF。
2.根据权利要求1所述的基于区块链及有源RFID技术的物联网电子车牌系统，其特征在于：所述第一有源RFID模块还包括第一通信接口、JTAG接口；所述第一通信接口用于第一有源RFID模块与外部的数据通信、连接；所述JTAG接口用于MCU处理器的程序烧录，外部与JTAG烧写器连接，实现MCU处理器的程序擦除、烧写、在线升级；所述第一通信接口、JTAG接口分别与MCU处理器连接。
3.根据权利要求1所述的基于区块链及有源RFID技术的物联网电子车牌系统，其特征在于：所述物联网电子车牌还包括接口模块；所述接口模块包括视频接口、显示接口、第一数据接口中的一种或以上；所述视频接口用于与外部摄像头连接，获取外部视频；所述显示接口用于与外部显示设备连接，进行相关数据显示；所述第一数据接口用于实现电子车牌与外部接口的数据交互；所述接口模块与处理器模块连接。
4.根据权利要求1所述的基于区块链及有源RFID技术的物联网电子车牌系统，其特征在于：所述物联网电子车牌还包括显示模块；所述显示模块用于相关数据显示；所述显示模块与处理器模块连接。
5.根据权利要求1所述的基于区块链及有源RFID技术的物联网电子车牌系统，其特征在于：所述电源模块包括第一DC-DC单元、太阳能充电单元、锂电池；所述第一DC-DC单元用于进行电压转换，提供合适的工作电源；所述太阳能充电单元用于将太阳能转关为电能为锂电池充电；所述锂电池用于车辆熄火时为物联网电子车牌提供电源；所述太阳能充电单元分别与处理器模块、锂电池连接；所述锂电池与第一DC-DC单元连接；所述第一DC-DC单元与处理器模块连接。
6.根据权利要求1所述的基于区块链及有源RFID技术的物联网电子车牌系统，其特征在于：所述物联网电子车牌网关包括DC-DC模块、核心处理器模块、FPGA模块、第二有源RFID模块、第二5G模块、第二SIM卡模块、FLASH模块、防拆开关、以太网接口、第二通信接口、第二数据接口；
所述DC-DC模块用于电压转换以实现提供合适的工作电压；所述核心处理器模块用于物联网电子车牌数据存储、汇聚、处理、分析；所述FPGA模块用于读取物联网电子车牌的数据并处理；所述第二有源RFID模块用于区块链车辆编码信息ID处理以及实现与物联网电子车牌的非接触识别；所述第二5G模块用于物联网电子车牌网关的数据传输；所述第二SIM卡模块用于安装5G通信网卡；所述FLASH模块用于物联网电子车牌网关的数据存储；所述防拆开关用于采集开关量数据；所述以太网接口用于物联网电子车牌网关与外部的以太网数据通信、连接；所述第二通信接口用于物联网电子车牌网关与外部的数据通信、连接；所述第二数据接口用于核心处理器模块的程序烧录；所述DC-DC模块分别与核心处理器模块、FPGA模块连接；所述防拆开关、第二通信接口、第二数据接口、FLASH模块、以太网接口分别与核心处理器模块连接；所述第二有源RFID模块、第二5G模块、第二SIM卡模块分别与FPGA模块连接。
7.根据权利要求1所述的基于区块链及有源RFID技术的物联网电子车牌系统，其特征在于：所述物联网区块链交通管理系统包括数据库、CPU；所述数据库用于提供数据服务；所述CPU用于电子车牌数据的收集、存储和管理，并提供相关的应用服务；所述数据库与CPU连接。
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