RFID手机

2024-05-06

RFID手机（精选六篇）

RFID手机篇1

因此结合车辆检测设备和控制设备, 完成对车辆信息的识别, 以及相关人员的信息管理、使用记录、事故等信息统一管理, 进一步提高车辆管理、使用效率和安全保障, 做到车辆状态有案可查、有据可依, 实现车辆的科学化、自动化管理的车辆管理系统便应运而生了。针对车辆信息的识别我们采用最新的射频识别 (RFID) 技术, 它是从20世纪80年代走向成熟的一项自动识别技术, 近年来发展十分迅速。射频识别 (RFID) 系统应用的范围广阔, 可被广泛应用于工业制造、商业供应链管理、公共交通管理、商品防伪、身份识别以及安全和军事等众多领域。射频识别 (RFID) 技术可以用来识别和跟踪几乎所有物理对象, 并由此可以构建一个容纳和连接世界上所有物品的广泛的智能网络。RFID射频识别系统由读写器、微波天线、电子标签三部分组成, 以天线进行无线电波的传播。电子标签通常是存有数据的小型电子标签, 它具有智能读写及加密通信的能力。其主要优点是环境适应性强、不受风雪、冰雹、灰尘等的影响, 可全天候、无接触地完成自动识别、跟踪与管理, 且可穿透非金属物体进行识别, 抗干扰能力强。因此, RFID技术成为我们项目开发的首选车辆信息识别技术。

该系统结合RFID技术, 在此设计供一套完善的机动车辆和非机动车辆的社区管理系统 , 车辆使用电子标签由全向远距离读卡器进行车辆身份识别, 同时结合车辆视频识别技术对车型和车牌识别, 增加车辆识别的可靠性, 减少误动作和利用系统RFID标签识别技术进行智能盗窃, 同时开发设计手机号码及手机ID识别软件, 通过蓝牙技术或WIFI技术, 在手机端开发智能软件 , 和在物业管理系统门禁管理系统中安装基于蓝牙技术或WIFI技术传输的手机身份识别单元, 当车辆进出门是, 门禁系统首先识别车辆身份, 通过RFID标签识别和视频影像识别确认车辆身份。若不是该社区车辆禁止自行进出, 必须由工作人员授权, 发放临时RFID标签和采集车辆影像信息后方可进入, 收回临时RFID标签方可使出。如若是该社区或小区车辆, 启动驾驶人员身份识别, 为了方便用户进出采用手机号码及手机ID识别, 不在单独发放RFID标签, 减轻用户使用负担。系统只有同时识别到车辆身份和驾驶员身份与车辆在物业管理中心注册的信息一致时方可自动出门, 否则要物业管理人员人为授权, 增加系统对车辆管理的安全性和方便性。

该系统以传感安防为手段, 进行车辆防盗方面探索平台的建立方法, 研制相应的管理平台, 服务于科技社区、智慧社区、和谐社区的建设。

1 该系统适用对象

该系统适用于任何需要进行车辆进出管理的单位、部门、社区、小区或大厦。进行进出机动车辆限制、授权和管理, 同时实现非机动车辆的进出管理。对于单位和部门或大厦等办公或公共场所, 可以实现车辆身份和人员身份管理, 提高场所的安保等级, 降低安全隐患, 同时可以实现职员访客或消费者的车辆财产安全管理, 避免其承受车辆失窃损失。

系统的最终客户是智慧城市的智慧社区的居民或单位, 实现在社区全部实现安防智能化, 是智慧社区居民享受智慧城市的高科技成果。

目前国内很多社区或小区实现了“智慧社区”管理, 但功能还不完善, 离“智慧”还有一定差距。多数只是实现智慧物业管理, 针对智慧化社区的特点, 集成物业管理的相关系统, 例如 :停车场管理、闭路监控管理、门禁系统、智能消费、电梯管理、保安巡逻、远程抄表, 自动喷淋等相关社区物业的智能化管理, 实现社区各独立应用子系统的融合, 进行集中运营管理。但未涉及到车辆智能防盗, 特别是非机动车辆的智能防盗技术, 该系统研究的项目内容具有良好的应用前景。在国内外均未见使用RFID识别技术+手机ID识别技术实现车辆身份识别和驾驶车辆人员识别的报道或应用, 该系统是一个全新的研究课题, 具有肾炎的研究价值和应用价值, 其相应成果具有技术先进性, 应用适用性和推广前景关阔性, 其具有很强的抗竞争性。

2 该系统重点解决的问题

“智慧社区”传感安防公共服务平台系统中, 建立车辆身份识别系统管理子系统, 采用RFID与图像识别技术的社区车辆身份识别 (非机动车只使用RFID识别技术) , 采用基于智能手机的无线数据通信技术实现手机号码及ID识别, 用以鉴别驾驶车辆人员身份。从而实现对车辆进行车身及车主双重识别, 对车辆和驾车人员的识别真正做到了一一对应以及车辆与驾车人员的对应, 社区安保车辆识别更加完善。

系统构成如图1所示, 系统将图像识别技术与合RFID技术相结合, 能可靠识别车辆;使用智能手机开发识别支持软件, 结合车辆安保支持服务系统的手机识别软件可以实现车辆驾驶者身份识别。

安保系统根据识别结果控制如图2所示双向道闸进行通行控制。车辆进入时, 如果车辆身份识别通过, 系统可以自动控制道闸打开允许车辆进入;不通过需要人工登记发放临时标签和登记车牌及人员信息, 之后方可人工打开入口道闸允许车辆进入。车辆使出小区时, 车辆身份识别未通过, 需人工核实车辆信息和系统运行情况, 人工处理, 若车辆身份识别通过还需同时识别到与车辆对应的合法驾驶者的手机信息, 即识别到合法的驾驶者信息时, 系统可以自动控制道闸打开允许车辆使出, 否则需要人工核实车辆驾驶者, 手动开关道闸进行车辆使出来控制。同时系统对车辆进出的信息识别结果和管理人员管理控制信息进行存储, 方便用户和相关部门时候调阅查询。

具体需要解决的关键技术如下。

(1) 防冲突读卡。

RFID识别技术中要防止冲突发生, 采用防冲突算法, 算法实现是根据ISO/IEC18000-6C防冲突算法, 针对读写器特定的应用要求, 完成防冲突读卡号。首先读写器发送选择指令, 场区内符合条件的标签返回就绪状态接着发送查询指令开启新盘存周期, 符合条件的标签进入仲裁状态经过多次查询系列指令后, 计数器槽变为0的标签进入应答状态并返回16bit密钥, 读写器解码正确后, 用其特有16bit密钥对其进行读写操作, 其他标签返回就绪状态, 不再进行防冲突过程, 继续读卡 ;读卡完成后, 已读取标签退出盘存周期, 对剩下的标签进行防冲突读卡 ;如果连续5次没有回波相应, 则认为场区无卡, 结束防冲突读卡。

(2) 数字加密技术。

加密技术是电子信息交换的安全使用。加密技术分为两类, 即对称加密和非对称加密。对称加密又称私钥加密, 即信息的发送方和接收方用同一个密钥去加密和解密数据。它的最大优势是加/ 解密速度快, 适合于对大数据量进行加密, 但密钥管理困难。如果进行通信的双方能够确保专用密钥在密钥交换阶段未曾泄露, 那么机密性和报文完整性就可以通过这种加密方法加密机密信息、随报文一起发送报文摘要或报文散列值来实现。非对称加密又称公钥加密 , 使用一对密钥来分别完成加密和解密操作, 其中一个公开发布 (即公钥) , 另一个由用户自己秘密保存 (即私钥) 。信息交换的过程是:甲方生成一对密钥并将其中的一把作为公钥向其他交易方公开, 得到该公钥的乙方使用该密钥对信息进行加密后再发送给甲方, 甲方再用自己保存的私钥对加密信息进行解密。

(3) 智能手机电话号码及手机ID识别。

设计手机WIFI或蓝牙数据通信软件, 手机通信软件后台运行, 自动识别社区或小区WIFI连接, 并与社区或小区车辆管理数据中心建立数据通信连接。当车辆管理中心通过RFID读卡器读取车载RFID标签ID值后, 通过WIFI读取已连接手机的ID信息, 如手机串号、SIM卡串号、WIFI的MAC地址或Ethernet MAC地址的等, 将RFID标签和视觉识别到的车牌等图像信息进行比对识别车辆身份, 查询相应车辆注册的手机ID信息, 确认手机ID信息是否相符。只有当车辆信息识别到并确认为该社区或小区授权车辆, 方可自动开启道闸放行进入, 否则必须人为授权登记之后才能人为开启道闸放行进入。只有当车辆信息识别正确并且手机识别为该车辆注册的合法驾驶人员方可自动开启道闸放行驶出小区, 否则必须人为授权和开启道闸放行。

(4) 小区“车辆身份识别管理系统”。

在社区车辆管理中心设计完善的“车辆身份识别管理系统”, 系统能够对车辆信息进行注册, 包括车牌、车型和车载RFID信息等 , 行能够对车辆的相应合法驾驶人员进行注册, 只要包括人员的身份信息和手机ID信息, 用以车辆身份识别管理。系统可以连接高频远距离RFID读卡器读取车载RFID信息;连接摄像头采集车辆影像和车牌号码, 进行车辆身份识别;连接WIFI读取识别区域内的手机ID信息, 以确定车辆的驾驶者是否与车辆注册的合法驾驶者相符;可以同步记录系统运行的过程数据, 包括物业管理人员的操作过程和系统的自动识别与操作过程;系统同时支持信息查询, 用以事后信息统一与事故鉴定。

3 该项采用的技术路线

第一步 :设计硬件系统如图3 , 系统由RFID数据读写单元+视频采集单元+手机数据通信单元+道闸控制单元+车辆身份识别处理计算机系统构成。车辆身份识别处理计算机系统使用服务计算机通过无线通信网络 (如Zigbee、蓝牙、WIFI等) 或有线通信网络与RFID数据读写单元和道闸控制单元以及视觉采集单元和用户手机进行通信, 实现数据采集、处理分析、存储以及控制报警信号输出。

第二步:设计系统支持软件, 系统支持软件分三个层次, 分感知层, 信息传递层即网络通信层和应用层。

第1层即感知部分设计, 就是把各种物体的信息能够感知出来。设计读卡器程序, 读取车载RFID卡信息, 设计视频采集程序实现含有车辆外观及车牌信息的影像获取;设计智能手机ID读取软件, 该手机软件在与车辆识别中心建立连接后根据识别请求发送手机相应ID信息。

第2层是信息传递部分设计, 承担信息的传输, 在RFID读卡器、视频采集器和智能手机ID读取软件中设计与车辆识别中心的数据通信程序, 实现数据上传;设计道闸控制器的控制信号传输程序, 实现道闸开启与关闭控制。

第3层是应用层设计, 上层应用通过网络获取感知部分采集到的物体信息, 完成信息的分析处理和决策。实现通过视频图像进行车牌识别和车型识别, 将RFID信息、车牌信息、车型信息、手机ID信息和管理信息进行信息综合与比对、决策, 产生车辆身份识别结果控制输出和报警控制。同时建立完善的信息管理系统。如图4所示。

在应用系统中 , 同时引入中间件系统来处理物体信息的通信, 以电子编码为信息源在本地的对象名解析ONS服务器上获取信息的服务器网络地址, 查询到信息进行相应的计算处理后经网络传输到应用终端。

根据上面的电路结构和程序设计水的三层架构, 应用系统的设计包括前端数据的采集系统、网络数据传输系统、后端数据处理系统, 每个系统的功能都是明确的, 系统间相互衔接和支撑, 更有利于系统应用的部署和实施。

4 结语

“RFID+手机”车辆身份识别系统, 以传感安防为手段, 进行车辆防盗方面探索平台的建立, 研制相应的管理平台, 服务于科技社区、智慧社区、和谐社区的建设。面向城市的各个社区或小区, 使社区居民享受现代科技成果, 体验生活品质的提高, 彰显社区服务系统对居民生活、健康、安全的全方位呵护。该系统的研究方向在国内尚属于新课题, 系统软件的开发立足高起点, 具有较高的技术含量, 该系统可促进信息化产业发展, 为智慧城市及智慧社区提供技术支持, 为社会平安出力。

系统在当前社会管理的新形式下, 创新生活方式, 创新社会管理, 具有较好的产业化前景和社会价值。

摘要：“RFID+手机”车辆身份识别系统是“智慧社区”传感安防公共服务平台系统中一个重要组成部分, 建立车辆身份识别系统管理子系统, 采用RFID与图像识别技术的社区车辆身份识别, 采用基于智能手机的无线数据通信技术实现手机号码及ID识别, 用以鉴别驾驶车辆人员身份。从而实现对车辆进行车身及车主双重识别, 对车辆和驾车人员的识别真正做到了一一对应以及车辆与驾车人员的对应, 使社区安保车辆识别更加完善;使社区居民享受现代科技成果, 体验生活品质的提高, 彰显社区服务系统对居民生活、健康、安全的全方位呵护。

关键词：智慧社区,智能安防,智能家居,RFID射频识别

参考文献

[1]徐慧.安全防范产业发展现状及其技术应用[J].安防科技, 2008 (10) .

[2]赵文婧, 王刚.基于RFID的电子车牌管理系统[J].微计算机信息, 2010 (29) .

[3]钟振, 赖顺桥, 肖熠琳, 等.RFID车辆智能管理系统[J].机电工程技术, 2011 (2) .

[4]李珈.基于图像处理的停车场收费管理系统[D].武汉:华中师范大学, 2006.

[5]张素智, 史培中, 马红.基于RFID的车辆出入安全管理系统设计[J].微计算机信息, 2009 (14) .

[6]吴毅成, 周曼丽, 许毅平.基于BACnet的智能家居安防系统[A].中国自动化学会、中国仪器仪表学会2004年西南三省一市自动化与仪器仪表学术年会论文集[C], 2004.

RFID手机篇2

为了适应广播电视卫星地球站信息化建设和管理的需要, 提高设备巡检质量, 我们开发了RFID手持设备巡检管理系统, 该系统采用智能型手持机获取设备巡检信息, 取代了纸质记录的方式, 将手持机与管理系统的计算机联网, 实现现场设备巡检信息的计算机化管理, 大大提高了设备巡检质量。现在播出设备的多项参数虽然可以通过计算机来采集, 但有许多的信息还是离不开人的智能判断, 比如通过声音变化可以及时发现风机是否存在异常;通过对环境温度、湿度等的感觉可以发现设备隐患等, 所以定时巡检是非常必要的。通过RFID手持设备巡检管理系统还可以控制巡视人员的巡检路线和巡检时间, 保证巡检质量及时发现设备异态, 确保安全播出。

2 系统组成和功能的实现

RFID手持设备巡检管理系统主要由手持巡检系统和巡检数据处理系统两部分组成。

2.1 手持巡检系统功能的实现

手持巡检系统的功能包括:

(1) 按工号或姓名登录系统;

(2) 识别持机人所在的位置, 并自动将该位置设备巡检结果录入界面显示出来, 持机人只有到达指定地点, 才可以将巡检数据录入巡检系统;

(3) 通过该录入界面可以录入相应的巡检项目;

(4) 记录当前的巡检时间;

(5) 可将数据通过有线或无线的方式上传给巡检数据处理系统。

手持机采用wince操作系统的智能手机, 除了手机所具有的各项功能外, 它还具有无线射频识别功能。

无线射频识别 (Radio Frequency Identification, RFID) 是一种非接触的自动识别技术, 它能通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据。RFID系统由三部分组成, 即读写器 (Reader) 及天线 (Antenna) 、标签 (Tag) 和RFID后台应用管理系统。与其它自动识别技术相比, RFID技术具有可远距离、多目标识别、可反复读写、适应场合广和智能化程度高等优点, 已越来越多地应用于金融、保险、身份认证、公共交通、物流、仓储及会员管理等领域。

2.1.1 持机人位置的识别

在此, 我们利用RFID技术作为地点定位装置, 预先在要巡视的设备附近粘贴好识别标签, 只有巡检人持手持系统来到贴有识别标签的需巡视设备规定的范围内时, 手持机才能读到标签。手持机根据识别标签来判断目前正在巡视的设备, 并自动打开相应设备的巡视记录的录入界面, 此时, 持机人才能完成巡检录入工作。

2.1.2 巡查信息的录入

巡查信息的录入是手持设备巡检管理系统的核心部分, 该功能模块主要用来记录巡查人员、巡查设备、巡查时间及巡查设备的状态等相关信息。人员信息 (人员姓名、班组编号) 由持机人选定, 并输入自己的密码后登录;巡查设备信息 (设备位置和编号) 由巡查人员利用智能手持机感应现场设置的识别标签, 自动识别, 在智能手持机中根据配置文件, 由识别到的标签号可自动匹配得到相应设备的巡视录入界面, 保证了工作内容的可靠性和真实性;巡查时间根据手持机中的时钟自动记录, 时钟设置必须要有密码才可以改变, 保证了工作的真实性;巡查设备的状态信息根据编码规则动态生成, 由现场工作人员根据设备的实际运行状况, 在手持机上按照提示通过莱单进行选择输人, 方便用户使用。

2.1.3 手持机与巡检数据处理系统间通信的实现

录入手持机的数据首先存储在手持机内部, 手持机可通过无线和有线两种方式与数据处理系统通信。手持机中的数据正确传输后, 自动从手持机中删除。

无线通信方式是利用智能手机提供的GPRS无线网络功能来完成的。在有数据录入后, 手持机自动通过无线网络与数据处理系统建立连接。链接后对数据进行加密处理, 然后传送数据, 数据传输成功后, 将手持机中的数据删除, 如传送失败, 则设置传送为成功标志, 等待一定时间后, 自动重新传送。

如果无线通信方式无法数据传送, 还可以利用USB接口手动完成数据传送。如果巡检人员或管理人员发现手持机中有数据没有传送到数据处理系统, 可通过手持机和数据处理系统的USB接口来手动完成数据传送。只要将手持机与数据处理系统通过USB口链接, 手持机中如果有需要上传的数据, 就会出现请求传送数据的提示窗口, 点击确定后, 就会自动完成数据传送, 传送成功后, 就会自动将手持机中的数据删除掉。

2.2 巡检数据处理系统功能的实现

巡检数据处理系统的主要功能包括:

(1) 接收手持机上传的数据;

(2) 建立巡检数据库;

(3) 提供巡检记录查询;

(4) 为其他信息化系统提供巡检记录数据。

巡检数据处理系统利用智能手持机获得现场巡视数据以后, 通过上层的数据处理系统实现设备巡检的计算机信息化管理。上层的数据处理管理系统主要分为设备巡检过程管理、设备异态管理和统计查询三个部分。

2.2.1 设备巡检过程管理

主要是通过对巡检数据录入的次数和时间的统计, 来对巡检过程进行管理。因为只有到达指定设备范围时, 才能对这一范围内的设备巡检数据录入系统中, 从而避免了巡检过程根本不到指定位置而填报虚假数据情况的发生。同时, 巡检的准确时间是在巡检过程中由手持机自动录入的, 而手持机的时间只有管理员才能修改, 管理人员也可以通过块查询具体的巡线时间, 可以掌握巡检人员是否按规定时间进行了巡检, 从而保证了巡检人员必须按时到达指定地点进行设备巡检的要求。

2.2.2 设备异态管理

设备异态管理是手持设备巡检管理系统的重要组成部分。数据处理系统根据采集到的数据和预先设定的标准, 会对设备异态发出提醒告警, 使管理人员和巡检人员及时发现和处理设备异态。

一般异态由巡检人员及时进行处理, 重大异态由巡检人员通知管理人员组织处理。

2.2.3 数据查询功能

数据处理系统的数据存储采用SQL SERVER数据库, 使数据的采集、存储、查询很容易实现。本系统可通过关键字和日期时间进行条件查询, 使巡检工作的管理更加方便快捷。同时, 还可以很方便地为更高级的管理服务提供所需的数据。

本系统手持机与数据处理系统之间采用有线和无线两种传送方式, 使系统数据传送更加灵活方便。为了能够为更高级的管理系统提供相应的数据支持, 数据处理系统必须介入内网。为了实现数据传送的灵活性和保障内网的安全性, 本系统在手持机与数据服务器之间增加了一个数据采集前端。

手持机通过GPRS与互联网连接数据采集前端, 通过WAN与互联网连接, 从而使手持机可通过GPRS向数据采集前端传送数据;手持机也可以直接通过USB接口直接向数据采集前端以有线的方式传送数据, 实现了手持机数据传送的灵活性, 手持设备管理系统各部分之间通信接口关系见图1。

数据采集前端通过RS232单向向数据服务器推送数据, 数据服务器接入内网向更高级的管理系统提供数据。由于数据采集前端与数据服务器之间的数据采用单向传送保证了内网的安全性。

3 结束语

以上分析了利用带有RFID功能的智能手机开发手持机采集现场设备巡检数据, 以及在此基础之上开发的设备巡检管理系统的具体内容和开发方法。通过该系统可以取代原来的设备巡检工作方式, 并利用数据联网实现设备巡检信息的共享和后续处理工作的计算机化和信息化管理, 彻底改变了以前设备巡检中存在的巡检时间的不准确和巡检不到位的问题, 大大提高了工作效率。

RFID手机篇3

1 RFID技术

射频识别 (RFID) 是自动识别技术在无线电方向的进一步应用和开发。RFID利用射频方式进行非接触的双向通信, 实现对物体的识别, 并将采集到的相关信息数据通过网络远程进行传输[1]。目前多数的RFID应用系统都是由电子标签、RFID读写器、后台数据处理单元组成。因为某些场合需要RFID读写器能够完成一些特殊的功能以及提供一些丰富的业务, 那么对RFID读写器和后台数据处理单元在满足数据信息的实时读取和处理上提出了新的问题, 而智能手机中操作系统的存在使得RFID系统可以借助智能手机达到智能化, 虽然许多RFID系统已经将嵌入式系统应用到了RFID读写器中, 但成本是一个比较重要的因素。对于Linux系统, Linux内核是按照通用分时操作系统的思路设计的, 主要考虑的是调度的公平性和高的吞吐量等目标。基本上没有考虑实时应用所要满足的时间约束[2]。

2 智能手机与蓝牙

智能手机是指具有独立的操作系统, 可以由用户自行安装软件等第三方服务商提供的程序, 通过此类程序来不断对手机的功能进行扩充, 并可以通过移动通讯网络来实现无线网络接入的一类手机的总称[3]。目前主流的操作系统包括:Windows Mobile, Android, Mac OS X, Linux。

本文选择的是Windows Mobile 6.5操作系统, 其系统的优点如下:

(1) 极高的易用性和强大的可扩展能力; (2) 强大的第三方软件支持; (3) 极高的安全性和稳定性; (4) 完美的触摸式操作功能。

BLUETOOTH作为一种支持短距离通信的无线电技术, 不仅简化了各种设备之间的通信, 更增加了设备之间通信的方式, 为无线通信领域拓宽了道路。随着Bluetooth技术的日益成熟, 蓝牙模块的体积也越来越小, 十分方便集成[4]。现代Bluetooth采用自适应快速跳频技术, 每秒跳频的次数可以达到1600次, 这样的鲁棒性使蓝牙具有更强的抗干扰能力和安全性, 截获率更低。目前, Bluetooth 4.0版本集合了高速蓝牙、低功耗蓝牙和传统蓝牙, 有效的传输距离可以达到100米, 而电池续航方面, 一个普通的纽扣电池就可以维持其一年的工作时间。

蓝牙具有全球通用标准、低功耗、续航能力强、传输距离远等方面的优点, 因此本文采用蓝牙模块建立智能手机与RFID系统之间的无线数据传输通道。

3 基于智能手机的RFID系统

3.1 系统构成

本文设计的基于智能手机的RFID系统构架如图1所示, 包括RFID系统部分、蓝牙传输部分、智能手机端。RFID读写器采集射频标签的所含信息, 智能手机通过蓝牙模块将采集的信息进行分析和记录, 然后通过WIFI或GPRS将数据上传至后台数据处理中心。

3.2 硬件电路结构

3.2.1 MCU主控系统

目前常用RFID系统中的数据接口一般为USB和UART, 而智能手机中的蓝牙模块使用的是虚拟串口, 所以本文使用STC12C5A系列单片机通过UART对RFID读写器以及蓝牙模块进行控制。STC12C5A系列单片机具有2个采用UART工作方式的全双工串行通信接口。串行口1对应的单片机引脚是TXD/P3.1和RXD/P3.0, 串行口2对应的单片机引脚是TXD2和RXD2。

在实际电路中, 单片机通过UART1与蓝牙模块建立通信链路, 通过UART2与RFID读写器建立数据通信。

3.2.2 蓝牙通信系统

本设计中使用的蓝牙模块是从机模块, 它可以跟带蓝牙的电脑或者手机配对使用, 而且使用该模块无需了解复杂的蓝牙底层协议。智能手机在搜索到蓝牙设备后会与其自动配对, 建立链路后, 蓝牙模块之间进行透明传输。

3.3 软件系统结构

本文的软件设计主要是Windows Mobile系统中构建COM控件。在WINCE的通信系统中, 本地设备驱动程序一般是厂家设置, 出厂后无法改变的, 而流设备驱动程序可以由第三方软件商提供的, 所以我们可以通过智能手机中的流设备驱动程序来对串口进行读写操作, 然后将串口中读取的数据通过手机短信或GPRS发送到远端服务器进行数据存储和处理。

COM控件设计实现。

本控件对串口的数据采样时间间隔在保障信息采集、数据处理的成功率的基础上适当放宽, 以保证控件可以在有效的时间内完成调用, 同时也可以避免因为等待而产生资源的浪费。

控件的功能主要包括串口通信的开启、关闭以及数据的读写。

串口通信的开启主要调用OPEN函数, 完成串口的初始化, 包括波特率、字符数、校验方式。

串口通信的关闭主要调用CLOSE函数, 完成控件的释放。

串口通信的读操作主要是通过WRITEBUFFER向串口中写入数据字符, 而WRITEERROR事件可以对在数据写入过程中出现错误做出相应的处理。

串口通信的读操作主要是通过新数据接收事件, 使用READ函数读取串口数据字符, 并通过READBUFFER函数返回读取数据的字符。

4 结语

操作方便快捷, 信息安全准确已成为RFID系统在各行业广泛应用的显著特征, 识别技术, 智能感知和普适计算以及智能手持设备的融合使物联网得到飞速的发展, 稳定的通信网络和大容量的数据存储能力将是物联网以及RFID系统的基础和平台, 而智能手机将在软件应用开发上给物联网和RFID系统带来巨大的市场和商机。

摘要：提出一种性价比较高的解决方案, 利用BLUETOOTH作为智能手机与RFID读写器之间的无线传输方式, 利用智能手机强大的数据运算能力和网络优势对RFID读写器采集的数据进行实时的传输和处理。

关键词：射频识别,智能手机,蓝牙

参考文献

[1]李锦涛, 郭俊波, 罗海勇.射频识别技术及其应用[J].信息技术快报, 2004 (11) :1-3.

[2]毛德操, 胡希明.Linux内核源代码情景分析.第一版.浙江:浙江大学出版社, 2003, 9:263-398.

[3]李芙蓉.当前智能手机操作系统及其比较分析[J].信息技术, 2008, 37 (5) :18-19.

RFID手机篇4

当前常见的超市商品流通过程主要通过人工逐个扫描商品上的条形码标签,再将条形码对应的商品信息与数据库中提前录入的信息进行比对。流通过程中会消耗大量的人力和时间,尤其是商品的盘点过程,由于商品数量庞大,盘点过程会占用超市工作人员大量的时间和精力,也会因为人为的疏忽造成统计错误。

当前大部分超市都在向着大型化、正规化的方向不断发展,伴随着超市规模的增加,超市的信息量也快速增长,在这种情况下如果仅依靠传统的商品管理方法,工作量将非常惊人。因此,建立一种能够批量处理多个商品的管理方法,使商品流转过程更加自动化、智能化,以提高超市的工作效率是非常重要的。

1 RFID技术及智能超市手机客户端优势

RFID技术(Radio Frequency Identification)即射频识别技术,是一种可通过无线电信号识别相应目标或读取相关数据的无线通信技术[1]。国外在研究RFID应用方面起步较早,主要使用在货物识别,以Wal-Mart、UPS、Gillette等为代表的众多企业已经开始全面使用RFID技术对业务系统进行改造,以提高企业的工作效率、管理水平,并为客户提供各种增值服务。WalMart在2005 年就要求它的100 家供应商使用RFID技术,每年可以节约成本约83.5亿美元[2]。

国内百货超市RFID技术的使用较少,目前京东商城已经使用RFID技术解决了仓储管理的难题,并带来了巨大的成功,但国内仍有大量的处于发展阶段的中、小型百货超市在为仓储问题发愁。

除了仓储问题,顾客的购物体验对于超市而言同样至关重要。现如今在北京的多家物美大卖场和Wal-Mart(沃尔玛)超市,上千个安装在购物车上的超市导购终端已投入使用。该导购终端具有6寸的屏幕,是以一种单一方式不断地显示超市的促销信息,因此来说功能较单一,缺少与顾客互动的过程,也会增加超市的运营成本。本设计中的智能超市手机客户端,可以由顾客自行下载至自己所用的智能手机,通过超市内的无线局域网与顾客所推的购物车连接,将顾客购物车内的商品名称和价格在客户端上显示给顾客,同时可以采用支付宝等途径自助结账。

2 智能超市系统设计

2.1系统整体设计思路

课题构建的智能超市是在超市商品入库时为每件商品贴上RFID标签,在超市货架、购物车上增设RFID读写器及线圈。货架上的读写器将读取到的RFID卡号发送至服务器端,以进行货物统计。针对顾客开发的智能超市手机客户端是基于安卓系统的手机APP,顾客可以从超市扫描二维码下载安装该应用软件,并通过超市局域网与自己所推的购物车进行网络连接,从而获取购物车上的RFID读写器发送的数据,得到购物车内的商品信息,也可以随时随地连接互联网获取超市的促销信息,因此较于传统超市可以节约大量成本,也使超市购物过程可以更加多样化与便捷化。智能超市系统框图如图11所示。

系统要实现的具体功能有:折扣商品推送、商品查询、自助结账等。

1)折扣商品推送设计思路

当前普通超市的折扣宣传方式一般为向顾客发送纸质传单的形式,这种纸质传单可能会被顾客随手丢弃,且浪费过多的纸张,本设计中的折扣商品推送功能,可以使超市管理员定期通过推送的方式将折扣信息发送至顾客的手机APP,顾客可以随时查阅手机,得到超市近期的活动详情,从而达到超市的宣传目的。此方法较于纸质传单,更加节约超市的人力物力成本,也使顾客能够随时随地查阅。

2)商品查询设计思路

当前普通超市的购物过程一般为顾客在超市内依据超市悬挂的指示牌来找到某一类商品所在的区域,再从该区域内找寻自己所需商品。如果顾客对该超市不够熟悉,则可能会在找寻商品过程中耗费过多时间。本设计的具体思路为,顾客可在手机APP中的商品查询界面的搜索框内输入想要购买的商品名称,手机APP通过无线网络查询服务器内的数据库,得到该商品所在的区域、所在货架编号及具体层号、剩余商品数目、价格、生产日期等信息。顾客将对该商品有一个初步的了解,并根据APP中的超市平面图,快速找到该区域,并根据货架上标识的编号找到该商品。由于商品所在货架的具体信息是由智能货架自动上传至服务器,因此,即便有个别商品被顾客随手放在了其他区域,其他顾客也能够快速找到该商品。

3)自助结账设计思路

当前超市的结账方式一般为在出口设置收银台,通过人工逐个扫取条形码,顾客采用现金或刷卡形式结账,当遇到购物高峰期时,结账通道经常会有大量顾客排队,浪费了顾客的宝贵时间,也给顾客的购物体验带来了不利的影响。本设计中的自主结账设计,可以自动读取到顾客购物车内的商品详情,并能显示出总价格,顾客点击“结账”按钮后,将通过支付宝的形式进行付款,付款成功后,购物车内的所有已结账商品都将在数据库中被删除,此时顾客再通过门禁通道时,将不会报警,顾客可以带着已付款的商品自行离开。此设计的优势在于顾客可以在超市内的任意位置自助结账,且无需扫码,在购物高峰期时,无需排队,付款成功即可顺利通过门禁通道。

2.2系统硬件设计

系统的硬件结构包括:电子标签、RFID读写器、无线通信模块。

1)电子标签

电子标签是射频识别技术中存储可识别数据的电子装置,存储在电子标签中的数据可由读写器进行非接触式读写[3],本设计中使用的电子标签为无源只读标签,读写器读取标签的卡号发送给服务器,通过查询数据库即可获得该标签对应的商品信息。

2)RFID读写器

RFID读写器的主要功能是与电子标签进行双向数据通信——读取电子标签中的信息或按照计算机的指令对电子标签中的信息进行改写[3]。在本设计中,读写器的主要功能是读取电子标签的卡号,并将卡号通过无线通信模块发送给服务器。3)无线通信模块

设计中采用wifi模块构建无线局域网以实现RFID读写器与服务器之间的通信,服务器与顾客使用的智能手机,也通过无线局域网的形式进行数据交换。

2.3系统软件设计

本系统的软件设计包括两个部分:服务器端和手机客户端。服务器端供超市管理人员使用,主要功能为实现商品信息的管理和广告推送等功能;手机客户端的主要功能有折扣信息查看,商品信息搜索,超市平面图和智能购物车等。

其中服务器端采用传统的B/S结构,使用HTML界面描述语言实现程序界面。在服务端里,可以实现界面呈现逻辑、数据访问层等功能。服务端可以从数据访问层获得数据,通过界面逻辑程序展现出来,并实现对数据的约束,通过数据层传输到数据库。手机客户端通过与服务器端进行数据交换,实现所需功能,手机客户端的程序流程如图22所示。

3 结论

本文主要针对大型超市低效的结账方式进行改进,通过采用RFID技术,设计出可以读取商品信息的智能货架和智能购物车,对商品上的RFID卡号信息进行非接触式批量识别,并将卡号信息发送给服务器进行相应的处理。可以实现带有RFID标签的超市商品在智能手机上的自主查询和自助结账,同时还有折扣商品推送功能,有助于提高超市对顾客的吸引力,同时方便、智能、人性化的购物环境,新奇的购物方式,很容易受到广大顾客的青睐。

参考文献

[1]冯静.RFID技术介绍及应用分析[J].科技致富向导,2013(5):229-229.

[2]董淑华.RFID技术及其在物流中的应用[J].物流工程与管理,2012(7):50-53.

[3]唐志凌,刘旭飞.射频识别(RFID)应用技术[M].北京:机械工业出版社,2014.

RFID手机篇5

目前, 在非接触式用户身份认证应用领域中M1 (Mifare one) 卡使用比较广泛, 但其采用的专用不公开硬件逻辑算法已被非法破解, 用户信息存在安全隐患, 而具备智能刷卡功能的RFID-SIM手机卡已有逐步取代M1卡的趋势。

一卡实现安全多功能认证

RFID-SIM手机一卡通系统, 是中国移动正在大力推广的一种新型的身份认证和移动支付业务系统。每个用户可以保留原有手机号码, 且不用更换手机, 只要更换一个新的RFID-SIM手机卡, 在原有手机通讯功能的基础上, 就能实现门禁、考勤、小额消费等扩展功能, 成为真正意义上的手机一卡通。

RFID-SIM卡是RFID技术向手机领域渗透的产品, 是一种全新的手机SIM卡, 不仅具有普通SIM卡的移动通讯功能, 还能够通过附在其上的天线与RFID-SIM卡感应器进行近距离无线通信。

RFID-SIM卡支持接触与非接触两个工作接口, 接触接口负责实现SIM卡的应用, 完成手机卡的正常功能;非接触界面可以实现非接触式门禁、考勤、消费、身份认证等应用。RFID-SIM卡由于支持空中下载相关规范 (如OTA和WIB规范) , 用户可随时更新手机中的应用程序或者给帐户充值, 从而使手机真正成为随用随充的智能化电子钱包。

RFID-SIM卡感应器即RFID-S I M卡读卡器, 它能够从装有RFID-SIM卡的手机中读取用户身份信息, 并上传给相应服务器。

在安全性方面, 由于RFID-SIM卡是CPU卡, 卡内带有片上操作系统 (COS) , 支持卡与感应器之间的双向认证, 安全可靠。由于有移动通讯网络的支持, 手机RFID-SIM卡可实现空中发卡和注销功能。同时还可为用户提供考勤、消费的短信帐单提醒等增值服务。用户还可通过手机中STK菜单随时查询卡信息, 并可对卡做相应的操作。手机的随身携带还可有效杜绝转借他人使用或代替打卡等现象。

基站/机房的门禁系统升级改造方案

方案一:双读卡器模式。现有基站和机房大多都已建设了门禁管理系统, 一般是采用M1卡进行刷卡开门。在保留原有门禁系统的基础上, 高新兴推出RFID-SIM手机一卡通的系统改造方案:在已有门禁系统刷卡处另外安装一个RFID-SIM单模感应器, 用户通过带有RFID-SIM卡的手机在该感应器上刷卡, 实现开门功能。用户也可通过原有的IC卡在原IC卡读卡器处刷卡开门。本方案通过对原系统的兼容性改造, 保护了原来的投资。系统组成如图1所示。

原有门禁系统改造改造后使用了双读卡器模式, 保留原IC读卡头和新增RFID-SIM单模感应器, 同时支持IC卡和带有RFID-SIM卡的手机刷卡开门, 且中心发卡器换成RFID-SIM双模发卡器, 支持对IC卡和带有RFID-SIM卡的手机进行发卡。特别值得推荐的是RFID-SIM卡还支持空中发卡、空中注销, 大大增加了便利性, 提升了效率。

方案二:单读卡器模式。针对同时存在两套刷卡系统所带来的管理维护上的不便, 高新兴还推出集成度更高的系统改造方案——单读卡器模式, 仍如图1所示, 对原有门禁/考勤系统与新增RFID-SIM卡进行整合, 将原IC卡刷卡的门禁/考勤读卡器更换成支持IC卡和RFID-SIM手机刷卡两种模式的一体化门禁/考勤感应器 (即RFID-SIM双模感应器) 。

采用单读卡器模式后, 采用RFID-SIM双模感应器, 同时支持IC卡和带有RFID-SIM卡的手机刷卡, 中心发卡器换成RFID-SIM双模发卡器, 支持对IC卡和RFID-SIM手机卡进行发卡。

对于中国移动新建的基站、机房, 需要安装可以支持手机刷卡开门的门禁系统, 基于投资一步到位的考虑, 我们建议用户采用单读卡器模式。

单/双模感应器满足门禁/考勤/消费系统升级

在对中国移动办公大楼进行RFID-SIM手机一卡通改造过程中, 我们根据客户的实际需求, 对原有门禁/考勤系统进行保留或替换, 分别采用双/单读卡器模式进行升级, 以实现IC卡和RFID-SIM手机卡刷卡开门和记录考勤。

另外, 根据中国移动在办公楼内需要增加消费功能的需求, 高新兴推出自主研发的RFID-SIM消费机。用户只需要选中相应的商品, 通过带有RFID-SIM卡的手机在消费机上轻轻一刷, 即可轻松便捷消费。

高新兴自主研发的物联产品RFID-SIM卡单/双模感应器, 支持手机RFID-SIM卡刷卡, 产品感应灵敏度高、抗干扰能力强、性能稳定, 且能很好地兼容现有的各种门禁/考勤系统, 支持RFID-SIM卡在感应器的全区域刷卡, 使用非常方便。系统支持Weigand 26和RS485的数据输出格式, 用户只需更换现有门禁系统中的读卡器即可在原有的基础上增加RFID-SIM的门禁和考勤功能。配套的门禁控制器内置短信模块和基于中国移动的3G TD-SCDMA模块, 具备多种端口, 支持IP、E1、短信、GPRS、TD-SCDMA多种传输组网方式。

RFID-SIM手机一卡通解决方案, 目前在中国移动办公大楼、基站、机房的门禁系统新建或升级改造中得到了良好的应用, 获得了用户好评。

RFID手机篇6

随着2010年上海世博会的结束,大家不但会想起人们手持一张张纸封装的RFID的世博门票通过检票机验票的场景,但也有些参观者却拿着手机,在手机检票机前端面板上轻轻一晃就进入世博会场参观的场景,这就是以手机为载体,基于RFID-SIM卡技术及其票务系统购置手机票并使用手机票的一个成功的应用方案。

1 RFID-SIM技术及其特点

射频识别RFID技术是非接触式IC卡自动识别技术中的一种卡结构相对简单的技术。它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据,数据交换方式采用无源方式进行,RFID把读写器发射的射频能量转化成电能完成安全的数据交互,并具有全天候和防碰撞的应用特点[1]。

最简单的RFID系统由电子标签、阅读器(含天线)和上位系统(机)三部分组成。电子标签进入磁场后,接收解读器发出的射频信号,凭借感应电流所获得的能量和阅读器的读取指令发送存储在芯片中的信息,阅读器获取信息并解码后,送至上位系统,用于存储、管理或分析。

在手机上更换一张带有RFID射频功能的SIM卡,就能轻松享受移动电子票带来的体验,包括手机票购买,手机票信息查询,场馆检票和手机支付等诸多应用功能,所涉及的业务也可以从单一的手机票类型转向通用电子票务的应用。

RFID-SIM卡具有下述应用特点:

1) 适用与现在市面上所有的移动手机,支持GSM、TD-SCDMA通信链路的基本移动通信业务。

2) 用户界面友好,用户通过手机菜单即可进行各种手机票业务的实时操作。

3) 安全性高,内部备份与加密机制保证数据安全和防欺诈。

4) 灵活性强,可以多渠道完成手机票业务。包括手机SIM (ToolKit)菜单操作,自助终端操作或通过门户网站等方式来实现票务操作。

5) 应用领域广,几乎可以涵盖所有的票务功能。

2 移动票务系统结构

整个移动票务系统由终端管理控制平台、通用电子票务平台票务服务、SIM卡应用接入管理平台、手机支付服务平台、票提供商系统、商户、终端设备和手机用户等组成。其拓扑结构大致如图1所示。

商户和票提供商系统主要负责该系统覆盖的票务范围,即该系统可以使用票类型,终端设备由终端管理控制平台远程预设可售票的类型,由手机票自助票务终端与装有RFID-SIM卡的用户手机交互完成手机购票交易,被购置的手机票被准时上传给票提供商系统,并被安全地存储在RFID-SIM卡中RFID的数据存储区域。图1中的SIM卡应用接入管理平台主要用于对合法授权手机票自助票务终端设备安全模块的管理、审计或发布新一代的应用密钥等。

终端管理控制平台主要对其所管辖的所有手机票自助票务终端远程监控,实现运行管理功能,主要包括手机票自助票务终端管理、状态监控、交易转发、运营参数管理和发布的SAM卡管理等。电子票务平台票务服务由多个模块组成,该平台的相关信息需要与SIM卡应用接入管理平台、手机支付服务平台。手机票自助票务终端设备内嵌RFID-SIM读卡器部件。本文着重描述该部件关于购票的软件处理流程,包括移动手机票购票和手机票回票等功能。

3 设计与实现

3.1 手机票自助票务终端设备

票务终端的原理如图2所示,包括处理器、外部设备、PSAM卡以及RFID-SIM读卡器。其中对于售票POS终端来说其处理器通常是指工控机,而他的外部设备就包括大屏幕的液晶显示器,远红外触摸屏,票据打印机等等用来方便用户人机交互的设备。

当手机票自助票务终端中的RFID-SIM读卡器接收到来自拥有RFID-SIM卡的手机的无线射频信号的时候,就会将信息传递给处理器,然后处理器通过对不同命令对RFID-SIM卡进行不同的操作,如查询和售票等。而手机票自助票务终端的消费安全模块PSAM用于脱机交易的安全认证,确认RFID-SIM卡手机的合法性。

3.2 功能实现与设计

手机票自助票务终端的功能主要包括手机票信息查询、手机票售票、手机票回票、后台取票、手机钱包脱机消费、签到等等。

手机票信息查询功能是指查询特定的手机(RFID-SIM卡)用户所拥有的手机票信息。其中包括存在SIM卡内存中的本地手机票以及存放与通票平台的后台手机票。本地手机票的查询通过手机票自助票务终端的RFID-SIM读卡器对RFID-SIM卡的直接查询来获取内存中的手机票信息,从而展现给用户,而后台票的查询则是通过首先获取RFID-SIM卡的唯一应用使用编号,然后再由手机票自助票务终端通过网络将其作为检索标记到后台查询,将查询结果通过报文展现给用户,如图3所示。

手机票售票功能即用户在手机票自助票务终端从选择所需要购买的手机票到最后手机票自助票务终端将售票信息写入RFID-SIM卡和存入后台数据库的一系列过程中,包括待售票查询、票种类型和数量的选择、购票方式的选择、手机支付和确认完成购票等相关处理步骤,具体的处理如图4(购票流程图)所示。

手机票回票功能是指用户在查询到手机本地票信息后,将存放在手机RFID-SIM卡上的手机票通过手机票自助票务终端转存到通票平台的功能。

后台票取票功能是指用户在查询到手机后台票信息后,将存放在通票平台的手机票通过手机票自助票务终端转存到手机RFID-SIM卡的功能。

手机钱包的脱机消费功能是指用户可以直接通过手机RFID-SIM卡的钱包功能完成消费功能。这种支付方式相对于话费扣除具有更简单快速的优点,这种钱包与票务的复合应用使得整个手机票应用更加流畅,操作也更直接。

签到是指每次设备在使用前必须通过联机模式向终端管理控制平台进行登记,在确认其合法后方能进行正常的使用,并且设备通过签到的方式来获取通信报文的加密密钥。

整个终端设备与平台的接口使用的是短连接的方式来进行交互,保证了网络资源的有效利用性。

3.3 安全性与完整性设计

安全性与完整性方面也做到了充分的准备,数据完整性和对发送方的认证通过使用MAC(消息验证码)来实现。数据的可靠性通过对数据域的加密来得到保证。

为保证数据的可靠性和保密性,所有明文数据都通过密钥进行加密,收发双方必须了解所用的加密技术才能正确加密和解密数据[2]。而密钥管理使用的是二级密钥体制:种子密钥、卡片应用子密钥。不同类型的密钥有不同的种子密钥,再由种子密钥按分散算法分散获得对应的电子票的应用子密钥,其中种子密钥由噪声源生成。

MAC的计算采用双倍长DES算法,如图5 MAC加密算法所示。

4 软件实现与设计

本案例的软件开发环境采用Windows XP Embedded,软件架构采用了当前主流的Visual Studio.net架构。Visual Studio.net体系结构提供中间层集成框架用来满足无需太多费用而又需要高可用性、高可靠性以及可扩展性的应用的需求。