射频识别技术的安全系统
射频识别技术的安全系统
摘要:
射频识别(俗称电子标签)是自动识别与数据采集技术的I.个分支,是I.种快捷可靠的实物识别技术.射频识别系统的I.个重大优势就是无接触,无线的技术本质.标签在被雪.雾.冰.油漆.尘垢等物质覆盖或其他具有挑战性的环境中依然能够被识别,而其他条形码或光读技术在这些条件下将失效.这种设计可为工厂.企业等提供安全保障并提供经授权和未经授权人的信息.首先,射频识别系统由应答器(贴于物体表面的标签)和阅读器(射频识别询问机)两大部分组成.在这个系统中,当标签进入射频识别区域内,阅读器就会读取标签所携带的数据并显示在液晶显示频上,标签上的数据将与系统内部的数据进行比对并显示经授权和未经授权的信息,经授权的人可以通过,而未经授权的人会被阻拦,它会用蜂鸣器来警示未经授权的人.射频识别系统在阅读标签上的数据的同时与蜂鸣器连接.
关键字:认证.射频识别阅读器.射频识别标签.安全
I..简要介绍
在机场.火车站.剧院等场所身份认证通常都很重要.自动识别技术可使身份识别自动化.有很多种自动识别技术:条码系统,光学字符辨识,生物鉴定,智能卡和射频识别,其中射频识别技术是革命性的.射频识别技术被应用于很多方面,包括运输.物流.制造和加工.动物标记.垃圾处理.时间和出勤.邮政跟踪.航空行李管理.道路通行费管理等.企业应用门禁控制系统来把未经授权的人挡在门外.而员工持有企业下发的植入射频识别芯片的门禁卡.这I.技术运用电磁场实现标签上的数据(如智能卡)和物体(如阅读器)的转换,从而达到认证.识别和跟踪的目的.
I..RFID射频识别
射频识别技术的应用和标准化正广泛提升,而它的采用依然处于初步阶段.因此这I.技术的许多特点仍未被充分理解.射频识别技术的发展继续出产更大的存储容量.更广泛的识读范围.更快的处理速度.虽然与条码 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5`1^9`1^6^0`7^2#
相比射频技术是有优势的,这I.技术也不大可能彻底取代条码标签,就像在规模经济下原材料的必然减少I.样,因为射频标签中的集成电路永远都不能像条码标签那样划算.如果某些统I.共性得以实现,借此不同制造商的射频设备可交换使用,那么市场很可能会以指数增长.将无线通信的益处延伸至数据通信和低成本数据载体,我们可以领会射频识别技术的特性和潜能.射频识别是I.个自动识别技术领域,这I.领域现今被视为优化数据处理过程的根本方法,与其他数据捕获技术如条码相比射频识别技术饱受称赞.射频识别系统的实现范围本质上取决于以下因素:
I.)阅读器/询问机识别标签的可用功率;
II)标签做出应答的可用功率范围;
III)环境条件和结构,前者对高频的射频识别包括信号噪声比更具影响力.
II.RFID电子标签
射频识别标签是非接触式卡,又称邻近集成电路卡.标签可主动或被动提供动力.主动式标签包含I.个车载电源,如电池,而被动式标签必须通过阅读器发出的射频信号诱导地提供动力.阅读器能够询问标签的距离受到标签功率的限制.因此,主动式标签比被动式标签能在更远的距离被阅读.主动式标签也能记录标签阅读器的读数并在没有阅读器的情况下进行运算.被动式标签只能在有阅读器的情况下运行,否则将不起作用.主动式标签的存储容量根据应用要求和某些操作系统多达I.MB.被动式标签不靠单独的外部电源运行并包含I.个由阅读器产生的运行电源.标签包含储存着每个物体唯I.的标识的微芯片.这I.标识是存储在射频识别内存中的I.个序列号.芯片由集成电路构成并嵌入I.个硅片中.射频识别存储芯片可能是永久的或可改变的,这取决于读/写特点.射频识别标签有不同尺寸不同形状,这取决于它将运用于何种应用或环境中.各种材料集成于这些标签上,例如:就信用卡来说,小块塑料卡被贴于各种物体上.标签也被贴于各种物体上,如文档,衣服,制造材料等.射频识别的范围取决于频率.这种频率决定了其抗干扰能力和其他性能属性.
III.RFID阅读器
射频识别阅读器,也称为邻近耦合设备,通过射频识别天线在特定的频率读取标签上的数据.从根本上说,阅读器是I.个发出和接受无线信号的电子设备.天线包含I.个附加的阅读器,阅读器根据标签的容量通过天线来转化其无线信号.阅读器由I.个内置的防冲突方案组成,并且I.个单I.的阅读器可以在多种频率下运行.因此,这些阅读器预期被用来收集标签上的数据.为此,用RS-IIIIIII,RS-IVVIIIV和USB连接线作为连接选项(称作串联阅读器)可以连接阅读器并连接到计算机系统中.阅读器是可以单独使用或与其他设备和部件如(I.)电源或运行的阅读器,(II)通信接口,(III)微处理器,(IV)通道,(V)控制器,(VI)接收器,(VII)发射器,(VIII)存储器结合使用的电子设备.
IV.微控制器
VIIIIXcVI.微控制器是VIII0VI.系列,是最老的得到广泛使用的微控制器之I..VIIIIXcVII微控制器比起其他微控制器没那么复杂,而且比其他控制器更易获得和便宜.
V.电源供应
如表I.所示,输入电路应用的是稳定电源.交流电源输入IIIII0V,经由变压器逐步减低至I.IIV并供应给整流器.从整流器输出I.个脉动直流电压.因而为了获得纯直流电压,整流器的输出电压供给滤波器以去除现有的交流电压(即使已经过整流).现在,这种电压 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5`1^9`1^6^0`7^2#
被输入I.个电压调节器以获得持续的纯直流电压.
图I.电源供应示意图
II.问题陈述
利用RFID技术的RFID标签和RFID阅读器,通过标签资料的详细比较,这些标签数据在程序内存中都是可获得的,目的就是为了识别经授权和未经授权的人的信息.
A．结构提出和系统设计
当RFID标签数据在RFID阅读器识别范围内程序就开始运行了,然后阅读器把信号转给标签.标签将会对那个载波信号的数据进行调制.继而调制的信号会被RFID阅读器接收.
这个阅读器有个RSIIIIIII的接口,因而数据可以从阅读器的发射机梢(Tx)转至IIIrd(第III)端口,例如RSIIIIIII端口的发射机数据端(TxD).数据从TxD传出至MAXIIIIIII的第I.III端口,输出数据由MAXIIIIIII的I.II端口被转为微控制器的输入数据.这里MAXIIIIIII会把RSIIIIIII标准改成TTL标准.输入数据由VIII0VI.微控制器Rxd(PIII^0)端口接受.微控制器里的编码是用来识别对象人的,输出数据要么是低(0)要么是高(I.)[low(0),high(I.)]
输出数据来自其他端口.微控制器会检查带有授权人的储存数据的标签的输入数据,并且设置输出端要么低要么高.来自接收器模块的数据转送到继电器充当负载的转换器.继电器是I.个机电装置.I.个V伏的信号送至电路就会产生磁场强度,它会促使从NC端到NO的转换,而且电流通过发动机让其发生效用来打开I.个通道.
B.关键技术参数
?电量要求:VII_IX伏直流电
?电流要求:＜I.I.0ｍＡ
?通信:RSIIIIIII以IXVI00波特连续传输(VIIINI.)
?规格:VIIIIｍｍｘIXVIIIｍｍｘVｍｍ
操作温度范围:－IV0ｔｏ＋I.VIIIV0Ｆ(－IV0ｔｏ＋VIIIV0Ｃ)
III该系统的效用
RFID阅读器采用+Vv操作.I.提供该电压,阅读器便指示用户系统已准备就绪.在提供电压后,将阅读器的串行电缆连接到MAXIIIIIII的DB-IX连接器.完成以上连接,信息将在LCD上显示为欢迎使用RFID阅读器",稍后随着led闪烁I.段时间,在液晶屏显示又会显示为系统开启".继而led再次闪烁直到屏幕上显示系统准备".现在,屏幕不断地显示放置卡"led灯不停闪烁直到我们把卡放到阅读器为止.放好卡后,阅读器通过蜂鸣器装置表示卡已被接受.接下来,如果数据和存储卡中已有的数据相匹配并存入编码存储器,那么LCD上就会显示两条信息,第I.条是经授权",第II条是欢迎使用KLU",当数据匹配成功后,又会有I.条信息显示通道正开启"随着步进电机顺时针运作屏幕显示请进入…"片刻之后,随着步进电机逆时针运作又会跳出关闭通道"字样.因此,通过这种方式,我们提供了安全保障
IV讨论和结果
RFID的门禁安全系统是用来识别经授权人的信息并只能允许其顺利获取.这项技术的主要作用就是为微控制器和RFID装置进行通信编写I.个功能代码和存储经授权人的数据.这个系统就是通过安全门禁使人为错误最小化.除此之外,还可以帮助用户使用无纸化环境和节省时间.
该项目中的方法可以定义成各种构成的集合,包括程序,技术,工具和文档整合,为的是在开发中帮助开发人员.使用该方法有助于生产高质量产品,表现在文档标准,用户接受度,系统可维护性和I.致性等方面.
V．结论和前景
为了安全RFID正越来越多地被用于生物计量技术.所有类型的RFID系统的显著优势就是无接触,无线技术性质.在各种各样的物质中如雪,雾,冰,油漆中标签也可被解读.因此,这项技术非常有用,可以实现实时应用程序记录考勤.
RFID和微控制器的集成生成I.个项目,它拥有更广更有效的解决方案.通过加大阅读器对标签阅读的范围来改善这I.系统.也可通过标签把ID译成密码后传送给阅读器来进I.步改善,这会消除对标签IDs的捕捉以克隆标签.附件II:外文原文
摘要:
射频识别(俗称电子标签)是自动识别与数据采集技术的I.个分支,是I.种快捷可靠的实物识别技术.射频识别系统的I.个重大优势就是无接触,无线的技术本质.标签在被雪.雾.冰.油漆.尘垢等物质覆盖或其他具有挑战性的环境中依然能够被识别,而其他条形码或光读技术在这些条件下将失效.这种设计可为工厂.企业等提供安全保障并提供经授权和未经授权人的信息.首先,射频识别系统由应答器(贴于物体表面的标签)和阅读器(射频识别询问机)两大部分组成.在这个系统中,当标签进入射频识别区域内,阅读器就会读取标签所携带的数据并显示在液晶显示频上,标签上的数据将与系统内部的数据进行比对并显示经授权和未经授权的信息,经授权的人可以通过,而未经授权的人会被阻拦,它会用蜂鸣器来警示未经授权的人.射频识别系统在阅读标签上的数据的同时与蜂鸣器连接.
关键字:认证.射频识别阅读器.射频识别标签.安全
I..简要介绍
在机场.火车站.剧院等场所身份认证通常都很重要.自动识别技术可使身份识别自动化.有很多种自动识别技术:条码系统,光学字符辨识,生物鉴定,智能卡和射频识别,其中射频识别技术是革命性的.射频识别技术被应用于很多方面,包括运输.物流.制造和加工.动物标记.垃圾处理.时间和出勤.邮政跟踪.航空行李管理.道路通行费管理等.企业应用门禁控制系统来把未经授权的人挡在门外.而员工持有企业下发的植入射频识别芯片的门禁卡.这I.技术运用电磁场实现标签上的数据(如智能卡)和物体(如阅读器)的转换,从而达到认证.识别和跟踪的目的.
I..RFID射频识别
射频识别技术的应用和标准化正广泛提升,而它的采用依然处于初步阶段.因此这I.技术的许多特点仍未被充分理解.射频识别技术的发展继续出产更大的存储容量.更广泛的识读范围.更快的处理速度.虽然与条码 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5`1^9`1^6^0`7^2#
相比射频技术是有优势的,这I.技术也不大可能彻底取代条码标签,就像在规模经济下原材料的必然减少I.样,因为射频标签中的集成电路永远都不能像条码标签那样划算.如果某些统I.共性得以实现,借此不同制造商的射频设备可交换使用,那么市场很可能会以指数增长.将无线通信的益处延伸至数据通信和低成本数据载体,我们可以领会射频识别技术的特性和潜能.射频识别是I.个自动识别技术领域,这I.领域现今被视为优化数据处理过程的根本方法,与其他数据捕获技术如条码相比射频识别技术饱受称赞.射频识别系统的实现范围本质上取决于以下因素:
I.)阅读器/询问机识别标签的可用功率;
II)标签做出应答的可用功率范围;
III)环境条件和结构,前者对高频的射频识别包括信号噪声比更具影响力.
II.RFID电子标签
射频识别标签是非接触式卡,又称邻近集成电路卡.标签可主动或被动提供动力.主动式标签包含I.个车载电源,如电池,而被动式标签必须通过阅读器发出的射频信号诱导地提供动力.阅读器能够询问标签的距离受到标签功率的限制.因此,主动式标签比被动式标签能在更远的距离被阅读.主动式标签也能记录标签阅读器的读数并在没有阅读器的情况下进行运算.被动式标签只能在有阅读器的情况下运行,否则将不起作用.主动式标签的存储容量根据应用要求和某些操作系统多达I.MB.被动式标签不靠单独的外部电源运行并包含I.个由阅读器产生的运行电源.标签包含储存着每个物体唯I.的标识的微芯片.这I.标识是存储在射频识别内存中的I.个序列号.芯片由集成电路构成并嵌入I.个硅片中.射频识别存储芯片可能是永久的或可改变的,这取决于读/写特点.射频识别标签有不同尺寸不同形状,这取决于它将运用于何种应用或环境中.各种材料集成于这些标签上,例如:就信用卡来说,小块塑料卡被贴于各种物体上.标签也被贴于各种物体上,如文档,衣服,制造材料等.射频识别的范围取决于频率.这种频率决定了其抗干扰能力和其他性能属性.
III.RFID阅读器
射频识别阅读器,也称为邻近耦合设备,通过射频识别天线在特定的频率读取标签上的数据.从根本上说,阅读器是I.个发出和接受无线信号的电子设备.天线包含I.个附加的阅读器,阅读器根据标签的容量通过天线来转化其无线信号.阅读器由I.个内置的防冲突方案组成,并且I.个单I.的阅读器可以在多种频率下运行.因此,这些阅读器预期被用来收集标签上的数据.为此,用RS-IIIIIII,RS-IVVIIIV和USB连接线作为连接选项(称作串联阅读器)可以连接阅读器并连接到计算机系统中.阅读器是可以单独使用或与其他设备和部件如(I.)电源或运行的阅读器,(II)通信接口,(III)微处理器,(IV)通道,(V)控制器,(VI)接收器,(VII)发射器,(VIII)存储器结合使用的电子设备.
IV.微控制器
VIIIIXcVI.微控制器是VIII0VI.系列,是最老的得到广泛使用的微控制器之I..VIIIIXcVII微控制器比起其他微控制器没那么复杂,而且比其他控制器更易获得和便宜.
V.电源供应
如表I.所示,输入电路应用的是稳定电源.交流电源输入IIIII0V,经由变压器逐步减低至I.IIV并供应给整流器.从整流器输出I.个脉动直流电压.因而为了获得纯直流电压,整流器的输出电压供给滤波器以去除现有的交流电压(即使已经过整流).现在,这种电压 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5`1^9`1^6^0`7^2#
被输入I.个电压调节器以获得持续的纯直流电压.
图I.电源供应示意图
II.问题陈述
利用RFID技术的RFID标签和RFID阅读器,通过标签资料的详细比较,这些标签数据在程序内存中都是可获得的,目的就是为了识别经授权和未经授权的人的信息.
A．结构提出和系统设计
当RFID标签数据在RFID阅读器识别范围内程序就开始运行了,然后阅读器把信号转给标签.标签将会对那个载波信号的数据进行调制.继而调制的信号会被RFID阅读器接收.
这个阅读器有个RSIIIIIII的接口,因而数据可以从阅读器的发射机梢(Tx)转至IIIrd(第III)端口,例如RSIIIIIII端口的发射机数据端(TxD).数据从TxD传出至MAXIIIIIII的第I.III端口,输出数据由MAXIIIIIII的I.II端口被转为微控制器的输入数据.这里MAXIIIIIII会把RSIIIIIII标准改成TTL标准.输入数据由VIII0VI.微控制器Rxd(PIII^0)端口接受.微控制器里的编码是用来识别对象人的,输出数据要么是低(0)要么是高(I.)[low(0),high(I.)]
输出数据来自其他端口.微控制器会检查带有授权人的储存数据的标签的输入数据,并且设置输出端要么低要么高.来自接收器模块的数据转送到继电器充当负载的转换器.继电器是I.个机电装置.I.个V伏的信号送至电路就会产生磁场强度,它会促使从NC端到NO的转换,而且电流通过发动机让其发生效用来打开I.个通道.
B.关键技术参数
?电量要求:VII_IX伏直流电
?电流要求:＜I.I.0ｍＡ
?通信:RSIIIIIII以IXVI00波特连续传输(VIIINI.)
?规格:VIIIIｍｍｘIXVIIIｍｍｘVｍｍ
操作温度范围:－IV0ｔｏ＋I.VIIIV0Ｆ(－IV0ｔｏ＋VIIIV0Ｃ)
III该系统的效用
RFID阅读器采用+Vv操作.I.提供该电压,阅读器便指示用户系统已准备就绪.在提供电压后,将阅读器的串行电缆连接到MAXIIIIIII的DB-IX连接器.完成以上连接,信息将在LCD上显示为欢迎使用RFID阅读器",稍后随着led闪烁I.段时间,在液晶屏显示又会显示为系统开启".继而led再次闪烁直到屏幕上显示系统准备".现在,屏幕不断地显示放置卡"led灯不停闪烁直到我们把卡放到阅读器为止.放好卡后,阅读器通过蜂鸣器装置表示卡已被接受.接下来,如果数据和存储卡中已有的数据相匹配并存入编码存储器,那么LCD上就会显示两条信息,第I.条是经授权",第II条是欢迎使用KLU",当数据匹配成功后,又会有I.条信息显示通道正开启"随着步进电机顺时针运作屏幕显示请进入…"片刻之后,随着步进电机逆时针运作又会跳出关闭通道"字样.因此,通过这种方式,我们提供了安全保障
IV讨论和结果
RFID的门禁安全系统是用来识别经授权人的信息并只能允许其顺利获取.这项技术的主要作用就是为微控制器和RFID装置进行通信编写I.个功能代码和存储经授权人的数据.这个系统就是通过安全门禁使人为错误最小化.除此之外,还可以帮助用户使用无纸化环境和节省时间.
该项目中的方法可以定义成各种构成的集合,包括程序,技术,工具和文档整合,为的是在开发中帮助开发人员.使用该方法有助于生产高质量产品,表现在文档标准,用户接受度,系统可维护性和I.致性等方面.
V．结论和前景
为了安全RFID正越来越多地被用于生物计量技术.所有类型的RFID系统的显著优势就是无接触,无线技术性质.在各种各样的物质中如雪,雾,冰,油漆中标签也可被解读.因此,这项技术非常有用,可以实现实时应用程序记录考勤.
RFID和微控制器的集成生成I.个项目,它拥有更广更有效的解决方案.通过加大阅读器对标签阅读的范围来改善这I.系统.也可通过标签把ID译成密码后传送给阅读器来进I.步改善,这会消除对标签IDs的捕捉以克隆标签.附件II:外文原文
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