麻省理工科学家做了个小盒子，据说是建造智能城市的“利器”

相信大家对广泛配备于国内收费站的 ETC（电子不停车收费系统）并不陌生。这是一套监测驶入车辆并完成扣费的自动化设备。如今，ETC 在美国的近亲 E-ZPass 即将迎来一番功能上的革新。

传统的 E-ZPass 是通过接收并识别带有特定频率的无线电而识别个别车辆，并通过数据库获得车主的信息完成信用卡扣款的。

而由麻省理工的 Dina Katabi 和 Omid Abari 研发的名叫 Caroake 的盒子型设备不仅囊括了 E-ZPass 的功能，还能做同时监测并收录周围 20 辆车的位置和速度信息。通过实现智能且实时的反馈，这个项目旨在加快智能城市交通的搭建进程。

智能城市是这个时代的热词，也是发展的必然趋势。想象一下未来的交通：可以自主优化车流、挑选适宜的时候亮灭的信号灯，无需警察介入的限速设施，以及不用转来转去就能轻松找到的停车位……

而实现这样的愿景也绝非易事：相关技术研发需要大量资金，而成品通常也是定价很高，但表现却并不稳定。

Caroake 的出现至少缓和了造价上的问题。尚处于研发阶段的它造价约 100 美元，如果实现量产这个数字还会更低。

图丨Caroake的发明者之一Dina Katabi

Caroake 也将接受功能上的考验。科研团队会将其置于某一城区的每一盏路灯上，由此捕捉到在某一时刻某一信号灯下有多少车在同时等待，并获取每个超速车辆的具体信息。而且，Caroake 也会收集某个时段某个停车场的停车情况，从而判断出这个停车场全天的车辆流动规律。

Caroake 与传统的 E-ZPass 在功能上最大的区别是：后者每次只能识别一俩车，而前者可以做到同时识别 30 米范围内的所有车辆。这是因为，E-ZPass 接收并识别的频率来自于每辆车车窗上贴有的 E-ZPass 电子标签。传统的接收器只能识别预设好的无线电频率，但实际情况是从每辆车发出的讯号都和既定频率略有出入，而且大都各不相同。Caroake 正是由此切入，通过精准地捕捉每辆车的频率误差，做到讯号与车辆的匹配。更广的覆盖范围及更高效的处理能力，使 Caroake 更适用于车流较多的城市环境。

另外，Caroake 能做到准确捕捉每辆车的空间位置。通过接收电子标签发来的讯号，它能配合内置的一对天线，计算出讯号传播的角度。对于停车场里不动的车来讲，它们的位置不难确定。但对于移动的车辆，Caroake 则利用周围多个接收器同时从这辆车上接收的讯号，对其进行三角定位。Caroake 所有的接收器组成了一个网状网络，从而做到这监测到某辆车的速度和位置后，相关信息会被迅速传输到智能城市服务器中。

Caroake 的研发团队在麻省理工大学内做过测试：这样的一个网状网络能将车辆速度监测的误差控制在 8% 以内，位置检测误差在 4 度以内。这样的精确度也足以确定某一辆车在学校主停车场的准确位置。

对于这项技术，外界也有一定顾虑。首先，如果将来这样的讯号接收+处理器被广泛安置，车辆上的电子标签被动发出讯号的次数也会显著增加，因而标签内锂离子电池的寿命是否会大大降低呢？对此，MIT 的研发团队表示，他们已通过实验证实：即使在 Caroake 的影响下，电子标签每秒钟都发出讯号，其电池的消耗度仍与一天仅发几条讯号时的情况持平。

此外，与“智能”挂钩的 Caroake，免不了被质疑其对隐私权的影响。随时随刻采集车辆信息，是否会连带导致车主私人信息的外泄呢？Caroake 的开发者表示这样的担忧大可不必。

接收器探测的只是讯号上的频率偏差，而不是对讯号包含的车辆及车主信息进行任何形式的分析。相反，Caroake 倒可以在车主的授权下，合理地利用个人信息，并广泛应用于公路环境之外，从而激发新的商业模式，比如“无现金”停车场、在餐厅门口后直接“扫车付款”等等。

如今，E-ZPass 及类似产品已让越来越多的人在穿梭于高速公路时享受到了“快速、免现”的便利，而随着 Caroake 等应用的出现，E-ZPass 的影响力也从公路扩散到了城市中。这只是智能城市的冰山一角，但也证实着我们离未来的愿景又近了一步。