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本文首先分析了 ETC 前端系统的主要功能、系统架构以及系统需求。在此基础上提出了 ETC 前端系统最需要解决的三个问题：短程无线通信协议、安全保护措施和交易流程。接着，针对 ETC 前端系统资源有限的特点和短程无线通信的需求，分析并实现了适用于 ETC 前端系统的无线通信协议。然后，本文深入分析了 ETC 前端系统对于数据存储安全和传输安全的需求。在此基础上设计了数据存储结构、密钥体系，并设计了访问许可和信息鉴别流程。保证了数据的存储安全和传输安全。接着，对 ETC 的应用需求进行了分析，设计出了封闭入口车道、出口车道和自动识别等交易流程。满足了高速公路不停车收费、停车场管理和营运车辆人员管理的基本需求。最后，结合上述的分析，研制出了样机，并对该样机进行了试验。目前，本课题研究的终端产品 OBU 和 RSU 已经上市并商用。
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