基于RFID 防偽系統的設計與實現
作者:王 寧時間:2015-11-23 13:42:49 來源:www.vortexsignal.com 閱讀次數:2351次 ]
【文章摘要】
針對非法企業生產假冒偽劣產品從中牟取暴利，使國家經濟蒙受巨大的損失。為保護消費者和企業的利益，保證社會主義市場經濟的健康發展，保證名貴商品不被假冒，針對這一問題，本篇文章設計研究出一種基于RFID 防偽系統，本系統利用電子標簽能夠有效的記錄生產廠家、產品編號、產品名稱等一些產品信息。通過商品的防偽服務器來查詢商品是否是假冒產品，以解決目前名貴商品防偽所存在的問題。
【關鍵詞】
RFID ；防偽系統；電子標簽
1 研究意義
偽造從古至今就是人們關注的重大問題，它的存在不僅僅對消費者構成了極大的危害，而且嚴重影響了全球經濟的健康發展。為了解決這一問題提出了很多防偽的方法，都沒能發揮應有的防偽作用， 甚至還被其利用。傳統的防偽技術易于掌握且不具有唯一性，而本文所用的技術RFID（射頻識別）技術，經過檢驗憑借其優勢成為了一項非常適合應用于防偽的技術。目前國內應用RFID 防偽主要是在證件防偽等方面；國際上在護照防偽、電子錢包等方面已經有比較成熟的應用成果。而我國現在對商品的防偽這塊比較欠缺， 現在主要對商品的防偽是條形碼、二維碼等這些都不具有唯一性，而RFID 電子標簽每個都有全球唯一的ID，與現有信息安全技術相結合，可以保證電子標簽的不可復制性以及商品的唯一性，從而實現防偽。
2 RFID 技術介紹
RFID 即射頻識別，它是一種非接觸的射頻識別技術，采用不同的頻段射頻信號與電感耦合射頻信號與電感耦合來實現數據傳輸，從而識別特定目標的自動識別并讀寫相關數據。
RFID 防偽系統至少包含電子標簽、天線、閱讀器及防偽軟件系統構成[3]，電子標簽由標簽天線，耦合元件及芯片組成，是射頻識別系統的數據載體，且每個電子標簽的數據信息都具有唯一性，附著在物體上標識目標對象；天線是作用在電子標簽和閱讀器間來傳輸射頻信號；閱讀器由發送器、接收器和控制單元組成，是讀取電子標簽信息的設備；防偽軟件系統是應用層軟件，中間件是支撐應用軟件的一個重要組成部分，是銜接電子標簽和閱讀器的橋梁，是實現管理閱讀器從電子標簽上采集來的數據并進行處理，來判斷數據的準確性。
3 系統整體設計
本文所設計的RFID 防偽系統可從軟硬件兩方面來劃分，從硬件上講主要包括存儲信息的電子標簽、閱讀器、防偽查詢服務器、電子標簽信息數據庫。從軟件上講則主要包括閱讀器識別軟件和企業防偽管理系統，其中企業防偽管理系統包含電子標簽管理系統和防偽查詢系統。本系統采用MVC 平臺WEB 服務的多層架構， 將整個系統分成web 層、物理層、通訊層和應用層。
Web 層運行在web 服務器上，是由JSP 頁面和用于動態生成HTML 頁面的Servlet 的構成，主要是用來響應客戶需求和查詢功能；物理層主要是電子標簽、閱讀器、串口RS-232 線、PC、數據庫之間的通信；通信層主要是為整個平臺的信息流正常，準確地傳遞提供支撐。應用層主要是通過閱讀器來讀出電子標簽的信息，把信息傳給PC 機，在通過PC 機與后臺的數據庫里面的商品信息表來查詢，在應用層的防偽系統軟件主要實現讀寫器數據采集、與后臺數據庫網絡傳輸和防偽查詢服務器的應用，從而來實現客戶對商品上信息準確的辨別真偽。
4 系統軟硬件實現
RFID 系統硬件設計主要有電子標簽、閱讀器以及讀寫器軟件接口的設計， RFID 標簽內含有內置天線，能夠和讀寫器的射頻天線進行通信。本系統主要是靠電子標簽惟一的編碼來進行防偽，每個編碼都由商品生產廠家提供，并建立有相應的數據庫，RFID 防偽采用高頻13.56MHz 可讀寫標簽。天線在標簽和閱讀器間傳遞射頻信號，能夠對RFID 標簽的內容進行讀寫操作，讀寫器采用Msp430 系列這種型號。Msp430 系列對讀寫器軟件進行設計，把軟件燒寫到讀寫器，使用RS-232 串口實行通信，接口向讀寫器發送命令并獲取返回信息的格式，讀寫器以被動方式工作，即僅在接收到來自串口的控制命令后才進行各種操作。
生產廠商在生產商品時，將生產廠商的名稱、商品編號、商品名稱、生產日期以及經銷商的名稱等一些信息寫入電子標簽中，電子標簽里的商品信息存入后臺數據庫中，然后將電子標簽嵌入到商品的包裝中，電子標簽一旦損壞就不能重復使用，本產品也就被損壞。生產廠商給經銷商配備專用防偽識別器，消費者在購買商品時就可以使用防偽識別器來辨別真偽， 這樣閱讀器可以讀取商品的信息。在閱讀器讀取到電子標簽的信息與防偽查詢服務器通信過程中，查詢服務器將會與后臺數據庫保存的商品信息進行比，從而達到商品信息的身份驗證。
5 總結與期望
本文設計的防偽系統，解決了傳統的防偽系統所不能避免的問題，RFID 防偽技術比傳統防偽技術更有優點，它漸漸的被應用在各大領域，而且射頻識別商品的成本不斷降低，RFID 必將廣泛應用在商品防偽領域中。在未來也將會與企業ERP 系統建立連接，實現數據信息的共享，從而達到物物相聯，為企業的經營決策提供了可靠的理論依據。
【參考文獻】
[1] 周永彬, 馮登國.RFID 安全協議的設計與分析[J]. 計算機學報, 2006, 29(4): 581-589.
[2] 張海帆, 李梓偉.RFID 電子標簽技術實現證件防偽 [J]. 金卡工程, 2003, 7(11): 58-61.
[3] 朱軼, 王剛, 王洪金.13.56MHz RFID 閱讀器天線的設計[J]. 微波學報,2008,24(5): 22-26.
針對非法企業生產假冒偽劣產品從中牟取暴利，使國家經濟蒙受巨大的損失。為保護消費者和企業的利益，保證社會主義市場經濟的健康發展，保證名貴商品不被假冒，針對這一問題，本篇文章設計研究出一種基于RFID 防偽系統，本系統利用電子標簽能夠有效的記錄生產廠家、產品編號、產品名稱等一些產品信息。通過商品的防偽服務器來查詢商品是否是假冒產品，以解決目前名貴商品防偽所存在的問題。
【關鍵詞】
RFID ；防偽系統；電子標簽
1 研究意義
偽造從古至今就是人們關注的重大問題，它的存在不僅僅對消費者構成了極大的危害，而且嚴重影響了全球經濟的健康發展。為了解決這一問題提出了很多防偽的方法，都沒能發揮應有的防偽作用， 甚至還被其利用。傳統的防偽技術易于掌握且不具有唯一性，而本文所用的技術RFID（射頻識別）技術，經過檢驗憑借其優勢成為了一項非常適合應用于防偽的技術。目前國內應用RFID 防偽主要是在證件防偽等方面；國際上在護照防偽、電子錢包等方面已經有比較成熟的應用成果。而我國現在對商品的防偽這塊比較欠缺， 現在主要對商品的防偽是條形碼、二維碼等這些都不具有唯一性，而RFID 電子標簽每個都有全球唯一的ID，與現有信息安全技術相結合，可以保證電子標簽的不可復制性以及商品的唯一性，從而實現防偽。
2 RFID 技術介紹
RFID 即射頻識別，它是一種非接觸的射頻識別技術，采用不同的頻段射頻信號與電感耦合射頻信號與電感耦合來實現數據傳輸，從而識別特定目標的自動識別并讀寫相關數據。
RFID 防偽系統至少包含電子標簽、天線、閱讀器及防偽軟件系統構成[3]，電子標簽由標簽天線，耦合元件及芯片組成，是射頻識別系統的數據載體，且每個電子標簽的數據信息都具有唯一性，附著在物體上標識目標對象；天線是作用在電子標簽和閱讀器間來傳輸射頻信號；閱讀器由發送器、接收器和控制單元組成，是讀取電子標簽信息的設備；防偽軟件系統是應用層軟件，中間件是支撐應用軟件的一個重要組成部分，是銜接電子標簽和閱讀器的橋梁，是實現管理閱讀器從電子標簽上采集來的數據并進行處理，來判斷數據的準確性。
3 系統整體設計
本文所設計的RFID 防偽系統可從軟硬件兩方面來劃分，從硬件上講主要包括存儲信息的電子標簽、閱讀器、防偽查詢服務器、電子標簽信息數據庫。從軟件上講則主要包括閱讀器識別軟件和企業防偽管理系統，其中企業防偽管理系統包含電子標簽管理系統和防偽查詢系統。本系統采用MVC 平臺WEB 服務的多層架構， 將整個系統分成web 層、物理層、通訊層和應用層。
Web 層運行在web 服務器上，是由JSP 頁面和用于動態生成HTML 頁面的Servlet 的構成，主要是用來響應客戶需求和查詢功能；物理層主要是電子標簽、閱讀器、串口RS-232 線、PC、數據庫之間的通信；通信層主要是為整個平臺的信息流正常，準確地傳遞提供支撐。應用層主要是通過閱讀器來讀出電子標簽的信息，把信息傳給PC 機，在通過PC 機與后臺的數據庫里面的商品信息表來查詢，在應用層的防偽系統軟件主要實現讀寫器數據采集、與后臺數據庫網絡傳輸和防偽查詢服務器的應用，從而來實現客戶對商品上信息準確的辨別真偽。
4 系統軟硬件實現
RFID 系統硬件設計主要有電子標簽、閱讀器以及讀寫器軟件接口的設計， RFID 標簽內含有內置天線，能夠和讀寫器的射頻天線進行通信。本系統主要是靠電子標簽惟一的編碼來進行防偽，每個編碼都由商品生產廠家提供，并建立有相應的數據庫，RFID 防偽采用高頻13.56MHz 可讀寫標簽。天線在標簽和閱讀器間傳遞射頻信號，能夠對RFID 標簽的內容進行讀寫操作，讀寫器采用Msp430 系列這種型號。Msp430 系列對讀寫器軟件進行設計，把軟件燒寫到讀寫器，使用RS-232 串口實行通信，接口向讀寫器發送命令并獲取返回信息的格式，讀寫器以被動方式工作，即僅在接收到來自串口的控制命令后才進行各種操作。
生產廠商在生產商品時，將生產廠商的名稱、商品編號、商品名稱、生產日期以及經銷商的名稱等一些信息寫入電子標簽中，電子標簽里的商品信息存入后臺數據庫中，然后將電子標簽嵌入到商品的包裝中，電子標簽一旦損壞就不能重復使用，本產品也就被損壞。生產廠商給經銷商配備專用防偽識別器，消費者在購買商品時就可以使用防偽識別器來辨別真偽， 這樣閱讀器可以讀取商品的信息。在閱讀器讀取到電子標簽的信息與防偽查詢服務器通信過程中，查詢服務器將會與后臺數據庫保存的商品信息進行比，從而達到商品信息的身份驗證。
5 總結與期望
本文設計的防偽系統，解決了傳統的防偽系統所不能避免的問題，RFID 防偽技術比傳統防偽技術更有優點，它漸漸的被應用在各大領域，而且射頻識別商品的成本不斷降低，RFID 必將廣泛應用在商品防偽領域中。在未來也將會與企業ERP 系統建立連接，實現數據信息的共享，從而達到物物相聯，為企業的經營決策提供了可靠的理論依據。
【參考文獻】
[1] 周永彬, 馮登國.RFID 安全協議的設計與分析[J]. 計算機學報, 2006, 29(4): 581-589.
[2] 張海帆, 李梓偉.RFID 電子標簽技術實現證件防偽 [J]. 金卡工程, 2003, 7(11): 58-61.
[3] 朱軼, 王剛, 王洪金.13.56MHz RFID 閱讀器天線的設計[J]. 微波學報,2008,24(5): 22-26.
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