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《衡器》杂志
Platform Scale Anti-Cheating
12/26/2024
本文由重庆市计量质量检测研究院与重庆唯英科技有限公司的专家联合撰写,旨在探讨针对汽车衡/平台秤无线遥控作弊的新型防作弊技术方案。
一、 问题背景与作弊原理
• 背景:为响应国家“电子秤专项整治”,打击利用汽车衡作弊行为,需从技术源头进行升级。
• 作弊原理:当前主流作弊方式是在称重传感器模拟信号(mV信号)输出端非法加装无线接收装置,篡改送至A/D转换器的信号,从而改变最终显示重量。
二、 常规防作弊手段及其缺陷
文章系统分析了现有几种方法的局限性:
1. 无线屏蔽仪:无线电频谱范围广,难以全频段覆盖检测,且公共场合易产生误告警。
2. 测试电流方案:
◦ 传感器模块测试电流:无线装置若从数字总线取电,其消耗电流不流经数字模块,导致电流检测失效;且传感器内码变化极小,难以察觉。
◦ 仪表测试总电流:受接线盒、总线绝缘等因素影响,检测易误告警;若无线装置采用外接电源,则该方法完全失效。
3. 增加防护罩:增加成本且易被物理破坏。
4. 光电/开盖检测:属于在线监测,仪表断电时无法工作。
三、 本文提出的新防作弊方案(核心)
本方案由重庆唯英科技有限公司提供,从信号原理入手,彻底解决上述缺陷。
• 核心原理:利用高频采样与频域分析进行检测。
◦ 在重量稳定后,将数字模块的AD采样频率从常规的10-20Hz大幅提升至2048Hz以上。
◦ 对采集到的高频信号进行傅里叶变换,分析其频率分量。
◦ 判断依据:纯净的重量信号几乎只有直流分量;而被遥控器PWM信号调制后的信号会含有特定的频率分量。通过检测这些周期性频率分量即可判断作弊。
• 方案优势:
◦ 与无线频率无关,不依赖电流或内码检测,即使遥控器使用外接电池也能有效防御。
◦ 采用动态256位数字加密传输与数据校验,保障总线通信安全。
◦ 可精确定位作弊传感器安装地址,并估算遥控参考重量。
• 告警与提示:检测到作弊后,可通过仪表状态灯、蜂鸣器、锁屏等方式本地告警,并可通过物联网功能将详细告警信息(时间、传感器地址、参考重量等)推送至手机。
四、 两种应用方案
1. 模拟传感器改造方案:保留原有模拟传感器,更换为专用的防作弊接线盒和防作弊称重显示器即可。
2. 数字传感器全新方案:使用全套专用的防作弊数字传感器和防作弊称重显示器,适用于新秤安装。
五、 结论
该方案已投入市场实践,证明其能有效防住作弊,且误告警率极低。系统具备参数设置期间的自动锁定功能,能防止损失扩大,从根本上改善了计量的公平性与公正性。
总结:本文重点介绍了重庆唯英科技有限公司研发的一种基于高频采样和频域分析的汽车衡防作弊新技术。该技术突破了传统方法的局限,从信号源头实现精准、可靠的作弊检测与定位,并提供了灵活的旧秤改造与新秤安装方案。
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