高速公路开放式自由流收费变革 华为有哪些“硬核”技术？

    在如今，取消高速公路省界收费站，已经进入倒计时阶段。从表面上看，取消高速公路收费站是对当下全国高速公路14．2万公里现网的收费系统升级改造，工程量巨大；但实际上，这不仅是我国高速公路收费模式的重大变革，也是高速公路加速数字化转型、迈向智慧高速的关键一环。
    不久前，在华为和中国公路学会联合举办的2019WTC智慧公路自由流收费技术论坛上，华为发布了支持高速公路自由流收费业务的一体化智慧站点解决方案，展现出在推动智慧高速建设上的众多优势。对此，华为EBG中国交通行业首席专家鲁玉春强调，华为一体化智慧站点所采用的产品和设备，从芯片到感知，从计算到存储再到管道传输和云平台，所有模块都实现了自主研发和国产化。
    
    事实上，华为此次发布的一体化智慧站点解决方案是一个典型的“端管云”一体化解决方案，不仅包括ETC门架一体化智慧站点这样的终端设备，还包括高速传输网络，以及后端的云平台、大数据平台、运维管理、安全保障等一揽子服务，每个环节都融合了多种“硬核技术”。
    一、ETC门架一体化智慧站点 另类的“智能终端”
    说到智能终端，大多数人都会想到我们的智能手机、PC、智能手表等，这些都是针对个人应用的终端；对于高速公路开放式自由流收费系统来说，其终端就是ETC门架一体化智慧站点，可以提供智能机柜、网络安全、边缘计算、智能卡口等室外站点能力。
    在华为网络通信能源总监刘哲辉刚刚推广智慧站点时，高速公路客户就提出了许多尖锐问题：首先是不能断电，因为一旦断电设备就无法正常使用，自由流收费系统也不能正常计费；其次是要防盗，过去的收费站是有人值守的，一旦变成了无人值守，设备被人偷了怎么办？
    由此可以看出，企业应用终端对环境、可靠性、安全性等的要求更高。但这对于已经服务企业客户超过30年的华为来说早已习惯，很多类似的客户需求也早已经烂熟于心，并在产品中给出了相应的解决之道。
    刘哲辉介绍，华为一体化智慧站点是早已应用于运营商领域的成熟解决方案，久经全球各类环境考验。不论在供电上，还是在防盗上，华为一体化智慧站点都有针对性的解决方案，同时支持远程的实时检测，可以说是最适合ETC门架系统的智能终端。
    二、软件定义摄像机 开启自由流收费“智慧之眼”
    在ETC门架智慧站点，部署高清车牌视频卡口已经成为标配，通过对车牌、车型特征的抓拍和识别，从而确保收费异常时，提供可靠的收费扣缴依据，避免通行费损失。
    不过，高速公路的车牌、车型特征识别与市区道路不同，市区道路有路灯、车速也相对较慢，因此车牌识别率较高，但高速公路的高清车牌视频卡口的要求要更高；不仅如此，传统智能摄像机做不到算法的拓展和升级，以致于要实现不同功能抓拍和识别，就要安装相应的摄像头，因此造成了大量的资源浪费。
    经过在安防视频领域的持续技术积累与布局，如今智能摄像机领域70％的产品已经在使用华为海思芯片；用了芯片作为基础，再加上华为在算法上的沉淀，以及华为在网络安全、云存储、大数据等方面的积累，华为已经成为整个安防领域的驱动者和使能者。
    为了满足高速公路高清车牌视频卡口的建设需求，华为推出了软件定义摄像机。据华为EBG中国区智能安防解决方案销售部总工龚徐炜介绍，华为推出的软件定义摄像机，可以灵活快速装载和集成第三方智能算法，实现监控数据并行调度和智能分析；从而将视频监控提取人、车、物特征的普通视频图像分析能力，提升转变为精确测量的“机器智能算”能力。
    这样一来，华为软件定义摄像机便可以实现道路特征全息全量实时采集、在前端路侧边缘节点毫秒级精准智能分析，实现道路瞬间精准的全时空交通对象感知能力，为实现交通对象实时精细化通行状态、交通黑点全景可视，交通运行态势再现和重建，构建“智慧之眼”。据了解，使用华为软件定义摄像机的高清车牌视频卡口可以实现车牌、车型特征抓拍率99％，车牌识别准确率95％。
    三、从“芯”出发 构建全闪存的数据“高速公路”
    高效率、安全可靠的数据存储作为智慧站点的重要组成部分，其作用至关重要。但由于智慧站点中的存储设备处在室外，外部环境较为恶劣，如何在这样的环境下确保数据的安全可靠，就成了存储设备的一大挑战。尤其是开放式自由流收费的计费等核心数据，不仅需要很好地存储起来，还要用于后续的数据分析与数据挖掘，这就要求存储设备必须具备良好的可扩展性，并且要与计算设备充分融合。
    今年年初，华为推出业界最高性能ARM－based处理器——鲲鹏920，大幅提高了处理器性能，非常适合开放式自由流收费这一应用场景。
    与此同时，华为自研的SSD产品也拥有自主研发的SSD芯片，并在能耗、噪音、抗震性、故障率等方面表现突出，能够保证在高速公路开放式自由流收费场景下，长期稳定可靠地存储相关数据。
    华为企业BG存储产品线总经理程林表示，正是在网络芯片、鲲鹏920、SSD闪存控制芯片等的支撑下，华为才得以为高速公路开放式自由流收费提供高效率的计算系统，并支持智慧站点的费率计算、离线收费、车牌识别后验证等新业务的无缝扩展，同时也为后续的车路协同、智能交通奠定了基础。
    四、传输有道 协同网络为自由流收费“筑桥铺路”
    面向智慧公路数字化、智慧化业务发展，现有传统的传输网络正在向全息感知物联网，全程自由流收费、车路协同融合网络体系演进。对此，华为传输与接入解决方案高级专家王楠也表示，未来的传输网络应具备以下三大特点：带宽更大，隔离性要求更高，更低时延。
    为此，在更大带宽层面，华为构建了高可靠大容量的骨干承载网，可以保障物联感知、自由流收费、车路协同等大流量视频、图像、数据业务的通信带宽。
    在更低延时层面，华为推出的一系列解决方案则可以满足自由流收费、路网监测、车路协同云网平台数据交互等业务高可靠、低时延要求。
    在隔离性层面，华为在高速公路ETC门架系统、入口治超站、收费车道前端业务接入的各个场景，通过有线及无线的通信接入网络方案，支持路网前端的全息感知。而这些接入设备均采用工业级的硬件设计，拥有宽温运行，强防水防尘能力、高安全加密技术及网络接入认证技术。
    五、全栈云 为高速公路联网收费建立“云大脑”
    高速公路开放式自由流收费仅有智慧站点和传输网络还不够，构建一个高速公路联网收费云中心，才能更好地完成跨省现金和非现金拆分结算业务，以及本省内收费清分业务。华为云＆AI产品与服务总监卢宇峰表示，通过云平台的建设，既能解决资源按需使用的问题，也能解决资源投资者、使用者、开发者不一致的问题，还可以更好地支撑业务的弹性伸缩。
    具体来说，华为的云平台中所蕴含的黑科技主要体现在四个层面：数据接入，数据分析，数据共享，人工智能。
    数据接入上，华为提供的物联网平台能够支持海量的终端接入，并适配了40多种协议，可以实现即插即用、无需进行人工配置。
    数据分析上，华为的大数据平台不仅可以将分散在各个系统的数据统一存储到华为云的数据湖存储中，打通数据孤岛，还能以不同方式对数据进行实时、按需的清洗、转换和分析，真正释放数据价值。
    数据共享上，华为云企业集成平台ROMA可以打通IT与OT，连接企业与生态伙伴，真正实现应用端数据的打通和共享，以及跨云、跨区域、跨设备的数据共享。
    人工智能上，华为云借助人工智能技术可以帮助客户把识别的准确率提升到99％以上，并且，随着数据样本的增加，能够让算法变得越来越准确，从而帮助客户识别司机的危险驾驶行为、故意遮挡车牌行为，还可以在雨雪冰雹等恶劣天气情况下识别车牌等。
    结束语：针对高速公路开放式自由流收费系统的建设，华为已经构建了涵盖端、边、管、云等多个层面的一体化智能站点解决方案，每一个层面都拥有诸多自主研发的“硬核”技术。而为了确保整个系统的安全、稳定运转，华为还为之匹配了一体化智慧站点运维管理平台以提升运维管理效率，以及一揽子的安全防护解决方案，这无疑可以帮助高速公路建立一套科学、可靠、全面而有层次的高速公路收费系统安全网络运维管理体系，并保障自由流核心收费业务全域、全时、全过程安全防护。