基于無線射頻識別技術(shù)及其應(yīng)用

摘要：無線射頻識別技術(shù)（RFID）是近幾年來業(yè)界關(guān)注的焦點(diǎn)，并廣泛應(yīng)用于各種各樣的領(lǐng)域，特別是如今在安全領(lǐng)域的需求尤為突出，這種技術(shù)能夠有效的節(jié)約資源，做到全自動智能識別，具有高效快捷方便的特點(diǎn)。通過無線射頻識別技術(shù)（RFID）的應(yīng)用，能有效地解決安保驗(yàn)證環(huán)節(jié)中長期存在的驗(yàn)證效率低、拒識率高等問題，本文課題首先介紹了RFID，然后將其具體應(yīng)用于車載司機(jī)身份識別，便于管理車輛。

關(guān)鍵詞：射頻識別技術(shù)；身份驗(yàn)證；IC卡；智能

中圖分類號：TP29 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9599 （2012） 20-0000-02

1 引言

RFID是Radio Frequency Identification的縮寫，即射頻識別技術(shù)[1]，俗稱電子標(biāo)簽。RFID射頻識別是一種非接觸式的自動識別技術(shù)，它通過射頻信號自動識別目標(biāo)對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，具有簡單，快捷，方便的特點(diǎn)。本文使用了其最基本的識別驗(yàn)證功能，配合FASTRAX終端來實(shí)現(xiàn)車載司機(jī)的身份合法性，提高了車輛的安全使用性。

2 RFID系統(tǒng)的基本組成及特點(diǎn)

基本的RFID系統(tǒng)由電子標(biāo)簽（Tag）、閱讀器（Reader）、天線（Antenna）和邏輯處理終端幾部分組成[1]。如圖1所示。

圖1 身份識別驗(yàn)證系統(tǒng)原理圖

電子信息卡也稱為智能標(biāo)簽，由IC芯片和無線通信天線組成的超微型的小標(biāo)簽，其內(nèi)置的射頻天線用于和閱讀器進(jìn)行通信。閱讀器：閱讀器又稱讀頭、讀寫器等，它在RFID系統(tǒng)中扮演著重要的角色，主要負(fù)責(zé)與電子標(biāo)簽的雙向通信，同時接受來自主機(jī)系統(tǒng)的控制指令。閱讀器根據(jù)使用的結(jié)構(gòu)和技術(shù)不同可以是讀或讀/寫裝置，是RFID系統(tǒng)信息控制和處理中心。

3 RFID身份驗(yàn)證系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

3.1 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

在本系統(tǒng)中，選擇MIFRAE 1K做為電子標(biāo)簽[2-3]，讀卡器選擇ACS公司的ACR122S讀寫器，支持ISO14443無線射頻卡通信協(xié)議，適用于MIFARE 1K通信操作，并且提供了LED，蜂鳴器用于配合驗(yàn)證身份，此外利用其RS232接口與FASTRAX進(jìn)行驗(yàn)證通信，系統(tǒng)物理結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 身份識別驗(yàn)證系統(tǒng)物理結(jié)構(gòu)部分

3.2 身份識別系統(tǒng)認(rèn)證協(xié)議設(shè)計(jì)

無線射頻技術(shù)的安全性至關(guān)重要，因此讀卡器和電子標(biāo)簽之間的認(rèn)證流程和通信安全性需要特別設(shè)計(jì)，本文采取的認(rèn)證機(jī)制運(yùn)用了讀卡器和標(biāo)簽的互相認(rèn)證。在這種認(rèn)證機(jī)制中，讀卡器與電子標(biāo)簽卡在出廠設(shè)置時都會存儲一個公共的認(rèn)證密鑰K，并認(rèn)為這個公鑰是安全的，此公鑰用于計(jì)算隨機(jī)通信密鑰，每次通信交易的密鑰都會有所區(qū)別，無法被其他設(shè)備所復(fù)制。其機(jī)制流程如圖3所示。

圖3鑒別機(jī)制[4-6]

鑒別機(jī)制的執(zhí)行過程如下：

（1）讀卡器向射頻卡發(fā)送認(rèn)證請求命令。

（2）信息卡返回初步認(rèn)證數(shù)據(jù)。

（3）讀卡器接收響應(yīng)后，產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)A并且和公共密鑰K加密運(yùn)算用形成公鑰信息發(fā)送給射頻卡。

（4）信息卡接收到讀卡器的公鑰與已有的公鑰比較，相同則解密隨機(jī)數(shù)A并產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)B，用公共密鑰和B進(jìn)行加密形成二次認(rèn)證數(shù)據(jù)發(fā)送給讀卡器；不相同則認(rèn)證失敗。

（5）讀卡器成功接收后將接收的二次驗(yàn)證信息利用隨機(jī)數(shù)B運(yùn)算產(chǎn)生的數(shù)據(jù)再一次發(fā)送給信息卡，并用公共密鑰解密，解析出隨機(jī)數(shù)A′并與之前的隨機(jī)數(shù)A對比，相同則認(rèn)證成功；否則認(rèn)證失敗。

4 結(jié)語

RFID射頻識別是一種非接觸式的新型認(rèn)證技術(shù)，它通過射頻信號自動識別目標(biāo)對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)。作為身份認(rèn)證技術(shù)非常合適，在這里我們將其運(yùn)用到了交通運(yùn)輸領(lǐng)域，方便和安全的控制了車輛引擎的工作狀態(tài)，便于公司對駕駛員和車輛的管理。本文僅給出了其中的一個應(yīng)用，以供參考。

參考文獻(xiàn)：

[1]曾繁景，劉瑞東，李紅波.基于RFID車輛網(wǎng)絡(luò)信息管理平臺的設(shè)計(jì)[J].通信技術(shù)，2009，42（08）l132-134.

[2]http：//chencommy.cn.makepolo.com.

[3]Philips Semiconductors，Mifare Standard 1K/4K Byte Card IC MF1 IC S70 Functional Specification[EB/OL].[2008-10-10].

[4]周長征，楊杰.車載GPS/GPRS實(shí)施定時系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D].湖南：武漢理工大學(xué)，2007.

[5]趙軍輝.射頻識別技術(shù)與應(yīng)用[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008.

[6]于廣威，何文才.基于RFID技術(shù)的身份識別系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].通信技術(shù)，2010，43（04）：106-108.