引言
早在上世紀(jì)80年代初，射頻識(shí)別技術(shù)(RadioFrequency Identification，I訊ID)就由美國(guó)國(guó)防部和世界第一大商品零售商沃爾瑪公司首先提出并進(jìn)行研究。這是一項(xiàng)利用射頻信號(hào)通過(guò)空間耦合(交變磁場(chǎng)或電磁場(chǎng))實(shí)現(xiàn)無(wú)接觸信息傳遞，并通過(guò)所傳遞的信息達(dá)到識(shí)別目的的技術(shù)。它是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，通過(guò)射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，識(shí)別工作無(wú)需人工干預(yù)，可工作于各種惡劣環(huán)境。
目前，隨著RFID技術(shù)的不斷發(fā)展，與RFID相關(guān)的應(yīng)用也大量涌現(xiàn)，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化、商業(yè)自動(dòng)化和交通運(yùn)輸控制管理，汽車、火車等交通實(shí)時(shí)監(jiān)控，高速公路自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)，停車場(chǎng)管理系統(tǒng)，物流管理，流水線生產(chǎn)自動(dòng)化，安全出入檢查，倉(cāng)儲(chǔ)管理，動(dòng)物管理，車輛防盜等諸多領(lǐng)域。目前應(yīng)用得最成功的領(lǐng)域是物流管理和商品流通領(lǐng)域。
但是，在實(shí)際使用過(guò)程中，RFID的安全性問(wèn)題也開始凸顯出來(lái)，由于RFID標(biāo)簽的安全問(wèn)題而導(dǎo)致的安全事件也在逐漸增多，為解決上述安全與隱私問(wèn)題，人們從技術(shù)上提出了多種方案，這些方法各有自己的特色和不足，必須針對(duì)不同應(yīng)用靈活選擇和組合。
本文在基于RFID的汽車號(hào)牌自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)中，在研究其他人提出的各種技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，結(jié)合該系統(tǒng)自身的特點(diǎn)提出了隱秘起始地址、隨機(jī)數(shù)初始化兩種新方法，而且還采用了MD5加密算法、標(biāo)簽鎖定等常規(guī)方法，并把這些方法有效地結(jié)合起來(lái)，從而保證系統(tǒng)中號(hào)牌數(shù)據(jù)的安全可靠。
通過(guò)多次實(shí)驗(yàn)和系統(tǒng)的長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行均表明本文所采用的方法切實(shí)可行且安全有效。進(jìn)一步研究可以保證號(hào)牌標(biāo)簽達(dá)到第二代身份證的安全級(jí)別。
1、汽車號(hào)牌自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)
車輛自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)(Automatic Vehicle Iden—tification，AⅥ)，可準(zhǔn)確無(wú)誤地自動(dòng)識(shí)別并采集路網(wǎng)中運(yùn)行車輛的身份特征信息和法定管理信息，使車輛信息瞬時(shí)進(jìn)入計(jì)算機(jī)，可為車輛及交通管理部門提供一個(gè)實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)的車輛信息采集平臺(tái)。本文采用了RFID技術(shù)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了汽車號(hào)牌自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)，該系統(tǒng)的硬件是由讀寫單元(標(biāo)簽閱讀器)和標(biāo)簽號(hào)牌組成，閱讀器通過(guò)線路與計(jì)算機(jī)的RS32接口通信，其系統(tǒng)硬件框架如圖1所示。
圖1 系統(tǒng)硬件框架
程序通過(guò)計(jì)算機(jī)控制閱讀器來(lái)對(duì)標(biāo)簽進(jìn)行讀寫操作，閱讀器通過(guò)天線發(fā)出電磁脈沖，標(biāo)簽接收到這些脈沖并發(fā)送已存儲(chǔ)的信息到閱讀器作為響應(yīng)，再由閱讀器將信號(hào)處理后傳給計(jì)算機(jī)，實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車號(hào)牌在不同狀態(tài)(靜止、移動(dòng)，甚至惡劣環(huán)境)下的自動(dòng)識(shí)別和管理。
系統(tǒng)中的閱讀器采用了某廠商生產(chǎn)的8801型號(hào)的讀寫器，該讀寫器讀寫距離遠(yuǎn)，讀寫速度快，抗干擾能力強(qiáng)。
標(biāo)簽包含了具有RFID射頻部分和一個(gè)超薄天線環(huán)路的RFID芯片的RFID電路，這個(gè)天線與一個(gè)塑料薄片一起嵌入到標(biāo)簽內(nèi)。標(biāo)簽一般為信用卡大小，因此可以集成到其他產(chǎn)品里面。該系統(tǒng)就把標(biāo)簽集成到汽車牌照中，構(gòu)成了標(biāo)簽號(hào)牌，這樣在收發(fā)端就無(wú)需增加任何其他硬件，也不會(huì)增加用戶的開銷。
系統(tǒng)軟件方面采用了VB編程，通過(guò)VB程序控制讀寫器來(lái)讀取號(hào)牌標(biāo)簽中的號(hào)牌信息，并訪問(wèn)后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)，從而完成號(hào)牌數(shù)據(jù)的判別。軟件系統(tǒng)框架如圖2所示。
圖2 軟件系統(tǒng)框架
該系統(tǒng)環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，受雨雪、冰雹、灰塵等影響小，可全天候工作，非接觸地完成自動(dòng)識(shí)別、跟蹤與管理，并且具有可穿透非金屬物體進(jìn)行識(shí)別，抗干擾能力強(qiáng)等主要優(yōu)點(diǎn)。
2、系統(tǒng)安全的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
安全問(wèn)題是管理系統(tǒng)的命脈，對(duì)于汽車號(hào)牌自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，安全尤為重要，由于汽車號(hào)牌是汽車最為明顯的標(biāo)識(shí)，現(xiàn)實(shí)中人們都是通過(guò)號(hào)牌識(shí)別違章車輛、肇事車輛，因此系統(tǒng)必須保證標(biāo)簽中的號(hào)牌數(shù)據(jù)不能被隨意讀取甚至篡改。但標(biāo)簽本身的安全又很薄弱，因此必須采用合理有效的方法才能保證系統(tǒng)的安全。
