E-ZPass可以启动智能城市

每个人都喜欢一个聪明的城市的想法。交通信号灯会自动调整以优化交通流量，您可以在几个小时内找不到停车位，并且执行速度限制不会在每个角落都需要警察。

问题在于，目前支持这些系统的技术通常是昂贵的，不可靠的或两者兼而有之。摄像机需要昂贵的计算机视觉系统来了解他们正在查看的内容，并且需要清洁，而嵌入路面的传感器太贵，无法监控所有最有吸引力的停车位。并且雷达擅长测量速度，但是在指定单个车辆时则很差。

现在麻省理工学院的研究人员设计了一个智能城市系统，利用挡风玻璃标签来平滑司机通往收费公路和桥梁。美国东部的E-ZPass标签以及全国和全球各地的类似系统都是射频转发器，当以特定频率进行查询时传输独特的信号。该响应通常由安装在高速公路上的龙门架上的读取器拾取，并且驾驶员的信用卡被自动收费。

然而，麻省理工学院的Dina Katabi和Omid Abari 都意识到，任何人都可以通过很好地询问发送应答器来发出信号。他们开发了一个叫做Caroake的小型太阳能发电机组，可以测量最多配备E-ZPass转发器的20辆附近车辆的位置和速度。研究人员说，每个Caroake单位目前的成本约为100美元，但如果生产量的单位数量将大幅下降。

研究人员将Caroakes放在每个城市的路灯上，设想跟踪每个停车位的占用情况，计算每辆红绿灯等待几辆汽车，甚至可以捕捉到每一辆超速车辆。他们即将在马萨诸塞州剑桥的公共街道部署六名读者，以学习当地交通和停车模式。

Katabi说：“城市和E-ZPass都有巨大的兴趣，他们认为这是一种扩大绝大多数汽车已经存在的设备功能的机制，并使城市更加智能化。

但是，飞行员的工作不仅仅是将正常的E-ZPass读取器放在杆上。高速公路的读者使用高度定向的天线，以确保他们在通过下方时一次查询一辆车。这个技术既昂贵又在一个城市的使用受到限制，在这里你想要更全面地了解每条街道发生的情况。

相反，Caroake设备激活30米范围内的所有E-ZPass标签。Katabi说：“在一个城市，20或30辆汽车可能会同时响应，信号相互碰撞，你会得到一个真正的混乱。幸运的是，虽然所有的E-ZPass标签都是以915兆赫的速度广播，但实际上单个的单位往往偏离那个频率的两边。MIT系统使用这种所谓的载波频率偏移来分离信号。

本地化每个标签是另一个挑战。系统中的一对天线计算信号的到达角度。对于固定式车辆来说，足够的信息可以将它们定位在停车位置。跟踪移动车辆，两个或更多邻居的读者可以一起工作来对其位置进行三角测量。Caroake单元彼此形成一个ad hoc 网状网络，并使用Wi-Fi或蜂窝LTE网关将数据推送到智能城市服务器。

在麻省理工学院的校园测试中，Caroake网络可以将速度确定在8％以内（每小时约1.6到4.8公里），位置在4度以内，这足以将汽车放置在个别停车位。

研究人员的另一个担忧是，不断查询E-ZPass标签可能会耗尽其密封的不可充电锂电池。在正常使用情况下，E-ZPass标签可能每天只能查询几次，持续十年。在一个聪明的城市，相同的标签可能每天激活百次以上。Abari说：“我们进行实验，发现即使您每秒查询转发器，他们的电池仍将运行大约10年。

但是，许多司机最关心的问题可能就是在整个城市进行跟踪的隐私和安全问题。2013年，纽约市公民自由联盟发现，交通运输部悄悄地部署了数十台标准E-ZPass读卡器，以衡量交通量和拥堵情况。当时联盟在“模糊和准确”时称该部门的隐私政策。

在他们的试点测试中，麻省理工学院的研究人员将仅测量转发器的载波频偏，而不对识别数据位进行解码。他们写道：“我们不认为[这些]价值观可以映射到所有者或用来推断任何关于它们的私人信息。

当然，如果E-ZPass标签被用于无现金停车场，那么他们就必须将个别车辆连接到车主。Dina Katabi认为，Caroake设备远离侵犯人权的隐私，可以实现新的便捷的商业模式：“可以用于支付其他服务。例如，我可以开车到餐厅，立即收取费用，或者在某些时候进入某些道路，比如堵塞收费。“

对于每个人都可以使用的服务，智能停车和交通系统是最有效的 - 每辆车都需要一个有效的转发器。收费率随着马萨诸塞州和宾夕法尼亚州的日落现金收费站向E-ZPass而崛起，但仍然只有80％至90％。

也许一个更大的问题是任何人担心Caroake的大哥的影响（或者只是喜欢加速）可能会临时弹出他们的标签在E-ZPass提供给每个单位的金属“预防”包。毕竟，聪明的城市将会有许多聪明的人在家。