摘 要:假冒偽劣產(chǎn)品的泛濫很大程度上刺激了防偽產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展,目前市場(chǎng)上銷售好、市場(chǎng)定位較高的產(chǎn)品基本都采用了防偽標(biāo)志技術(shù)。本文運(yùn)用RFID射頻識(shí)別技術(shù)的特點(diǎn),提出了一種基于RFID智能標(biāo)簽和NFC技術(shù)的防偽系統(tǒng),并以國(guó)內(nèi)家具制造業(yè)為實(shí)例進(jìn)行系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究。
關(guān)鍵詞:防偽技術(shù) RFID射頻識(shí)別 NFC技術(shù) 家具制造業(yè)
中圖分類號(hào):TP27 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-3791(2013)03(c)-0006-02
隨著我國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展,假冒偽劣商品的生產(chǎn)和流通日益猖獗,涉及服裝、食品、藥品等各個(gè)領(lǐng)域,嚴(yán)重侵害企業(yè)和消費(fèi)者的利益[1]。近年來(lái),我國(guó)的家具市場(chǎng)迎來(lái)了高速的發(fā)展期,與此同時(shí)也帶來(lái)了商品的質(zhì)量問(wèn)題。市場(chǎng)上經(jīng)常有一些涉嫌虛假宣傳、以假亂真、欺詐消費(fèi)者等的惡劣事件,為杜絕一些小品牌家具貼牌品牌家具,以次充好的現(xiàn)象,在家具行業(yè)迅速建立防偽機(jī)制成為刻不容緩的問(wèn)題。因此許多產(chǎn)品防偽技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生,但大多數(shù)傳統(tǒng)的防偽技術(shù)效果不夠理想,消費(fèi)者無(wú)法識(shí)別真假產(chǎn)品[2]?;谶@一實(shí)際問(wèn)題,結(jié)合RFID射頻識(shí)別技術(shù)的特點(diǎn),本文提出了一種基于RFID智能標(biāo)簽和NFC技術(shù)的家具防偽系統(tǒng),從而增強(qiáng)產(chǎn)品的防偽功能,并且消費(fèi)者易于操作和識(shí)別。
1 RFID和NFC技術(shù)結(jié)合的思路
1.1 RFID和NFC技術(shù)概念
射頻識(shí)別(radio frequency identificaation,RFID)是一種利用無(wú)線射頻方式在讀寫器和電子標(biāo)簽之間進(jìn)行非接觸雙向數(shù)據(jù)傳輸,以達(dá)到目標(biāo)識(shí)別和數(shù)據(jù)交換目的的非接觸式自動(dòng)識(shí)別技術(shù)[3~4]。RFID電子標(biāo)簽承載的是電子信息,所以其數(shù)據(jù)可通過(guò)算法加密保護(hù),使其信息不容易被偽造,在防偽應(yīng)用中有很大的優(yōu)勢(shì)。
NFC近場(chǎng)通信是一種短距離的高頻無(wú)線通信技術(shù),系統(tǒng)允許電子設(shè)備之間進(jìn)行非接觸式點(diǎn)對(duì)點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸交換數(shù)據(jù),由RFID射頻識(shí)別技術(shù)演變而來(lái),并且向下兼容RFID。NFC設(shè)備可工作于卡模式、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)模式和讀卡器模式。目前具有NFC功能的智能手機(jī)已經(jīng)在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)迅速普及。
1.2 RFID和NFC技術(shù)結(jié)合的基本思想
一套完整的RFID系統(tǒng),是由閱讀器與電子標(biāo)簽也就是所謂的應(yīng)答器及應(yīng)用軟件系統(tǒng)三個(gè)部份所組成[5]。閱讀器通過(guò)內(nèi)置天線與RFID標(biāo)簽進(jìn)行數(shù)據(jù)的無(wú)線交換,從而讀取RFID標(biāo)簽內(nèi)的識(shí)別碼和對(duì)標(biāo)簽的內(nèi)存數(shù)據(jù)區(qū)域進(jìn)行讀寫操作,是RFID系統(tǒng)中信息的控制和處理中心,也是系統(tǒng)的核心部分;電子標(biāo)簽由天線,耦合元件及芯片組成,每個(gè)標(biāo)簽都具有唯一的電子編碼和數(shù)據(jù)區(qū),一般附著在物體上作為標(biāo)識(shí)目標(biāo)對(duì)象;應(yīng)用軟件系統(tǒng)主要是負(fù)責(zé)把閱讀器讀取到電子標(biāo)簽信息進(jìn)行深層次處理。
RFID讀寫器作為信息控制和處理中心,在防偽驗(yàn)證過(guò)程中是必不可少的設(shè)備,所以作為驗(yàn)證終端,它的普遍性是一個(gè)必須解決的問(wèn)題。如果僅采用專用讀寫器的話只有企業(yè)或者企業(yè)授權(quán)的供應(yīng)商才能持有,導(dǎo)致消費(fèi)者不能直接參與,防偽效果可想而知,所以本設(shè)計(jì)引入NFC技術(shù),利用具有NFC功能的智能手機(jī)的普及,開(kāi)發(fā)基于NFC的智能手機(jī)終端應(yīng)用軟件,完美解決這個(gè)問(wèn)題。
2 家具防偽系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
2.1 總體框架介紹
系統(tǒng)總體框架如圖1所示,生產(chǎn)企業(yè)為每個(gè)家具分配一個(gè)RFID電子標(biāo)簽,并把RFID電子標(biāo)簽嵌入到家具板材中,利用RFID電子標(biāo)簽的可讀寫特點(diǎn),可在電子標(biāo)簽的用戶數(shù)據(jù)區(qū)中記錄家具從材料選用、生產(chǎn)、流通到銷售的各個(gè)環(huán)節(jié)信息。消費(fèi)者可通過(guò)企業(yè)授權(quán)商家手中的專用讀取設(shè)備或使用具有NFC功能的智能手機(jī)安裝產(chǎn)商提供的終端應(yīng)用軟件來(lái)讀取RFID電子標(biāo)簽中的防偽信息,讀取設(shè)備在讀取到電子標(biāo)簽數(shù)據(jù)后向廠商的防偽認(rèn)證平臺(tái)發(fā)送認(rèn)證請(qǐng)求,防偽認(rèn)證平臺(tái)在接收到各種設(shè)備的認(rèn)證請(qǐng)求后,在系統(tǒng)中進(jìn)行數(shù)據(jù)處理并認(rèn)證,并向設(shè)備返回認(rèn)證結(jié)果。
RFID技術(shù)與NFC技術(shù)結(jié)合的防偽系統(tǒng)是一個(gè)非常的方案,不僅實(shí)現(xiàn)了高等級(jí)的信息系統(tǒng)安全,并解決了廠商布局查驗(yàn)終端設(shè)備難而導(dǎo)致防偽效果不明顯的問(wèn)題。NFC智能手機(jī)切換為讀卡器模式即主動(dòng)模式時(shí),結(jié)合廠商提供的終端應(yīng)用軟件就成了RFID防偽查驗(yàn)識(shí)別設(shè)備,這樣消費(fèi)者就可以在購(gòu)買前查驗(yàn)到產(chǎn)品的真假情況,實(shí)現(xiàn)了即時(shí)驗(yàn)證即時(shí)反饋,免去傳統(tǒng)防偽驗(yàn)證的先購(gòu)買后驗(yàn)證的困擾。
2.2 專用讀取設(shè)備設(shè)計(jì)和NFC智能手機(jī)終端軟件開(kāi)發(fā)
專用讀取設(shè)備屬于便攜式設(shè)備,因此設(shè)備采用嵌入式芯片作為主控制器。設(shè)備結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示,ARM控制器作為主控制芯片,為加密數(shù)據(jù)的復(fù)雜運(yùn)算提供保障;人機(jī)交互模塊包括鍵盤輸入和液晶顯示,在驗(yàn)證過(guò)程中為用戶提供輸入相關(guān)的數(shù)據(jù)和顯示驗(yàn)證的結(jié)果信息;RFID讀取模塊主要負(fù)責(zé)對(duì)家具中的RFID電子標(biāo)簽ID碼和防偽信息數(shù)據(jù)的讀取,并輸送到ARM控制器中進(jìn)行解密運(yùn)算;數(shù)據(jù)傳輸模塊采用WIFI和USB兩種傳輸方式,用戶可選擇有線或無(wú)線方式與后臺(tái)的防偽認(rèn)證平臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)的交互,方便數(shù)據(jù)傳輸操作。
除了專用讀取設(shè)備外,還為用戶提供NFC智能手機(jī)設(shè)備的終端軟件擴(kuò)展,極大地方便和提高用戶驗(yàn)證的可操作性,提高防偽效果。NFC智能手機(jī)終端軟件根據(jù)目前市場(chǎng)流行的Android系統(tǒng)開(kāi)發(fā),Android系統(tǒng)在升級(jí)到4.0后為應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)者提供了Android Beam功能接口[6~7],應(yīng)用軟件通過(guò)切換手機(jī)中NFC設(shè)備的工作模式為讀卡器模式,讀取RFID電子標(biāo)簽的ID碼和防偽信息,通過(guò)算法解析數(shù)據(jù)并運(yùn)用移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)信息發(fā)送到廠商的防偽認(rèn)證平臺(tái),最后將獲取的認(rèn)證信息反饋給消費(fèi)者。NFC智能手機(jī)終端軟件的使用,突破了原RFID在防偽領(lǐng)域應(yīng)用只能使用企業(yè)專用設(shè)備,消費(fèi)者無(wú)法直接參與的缺陷,極大地提高了產(chǎn)品的防偽效果。
2.3 防偽數(shù)據(jù)安全
每個(gè)RFID電子標(biāo)簽有一個(gè)全球唯一的ID碼,此唯一ID是在制作芯片時(shí)放在ROM中的,無(wú)法修改、難以仿造,其用戶數(shù)據(jù)區(qū)的數(shù)據(jù)可用算法進(jìn)行加密處理,以此實(shí)現(xiàn)安全策略[8]。每塊RFID芯片都有全球唯一的固化ID碼,并且不可修改,所以通過(guò)ID碼就可判別該芯片的“身份”,在芯片內(nèi)部,有一個(gè)用戶數(shù)據(jù)區(qū)可供用戶讀寫數(shù)據(jù),根據(jù)這些特點(diǎn),可以利用唯一的ID碼和要寫入的數(shù)據(jù)通過(guò)加密算法運(yùn)算生成加密數(shù)據(jù),然后寫入芯片的用戶數(shù)據(jù)區(qū),使能夠改寫的用戶數(shù)據(jù)區(qū)與不能改寫的唯一ID碼形成特定的邏輯關(guān)系。非法用戶雖然可以讀取數(shù)據(jù),但讀出來(lái)的數(shù)據(jù)是經(jīng)過(guò)加密算法處理過(guò)的,沒(méi)有正確的解密算法是無(wú)法復(fù)制的,而且任何用戶都無(wú)法修改本標(biāo)簽的ID碼,有效防止了偽造標(biāo)簽行為,所以RFID應(yīng)用于防偽領(lǐng)域中,具有極高的安全性能。
3 結(jié)語(yǔ)
本設(shè)計(jì)利用RFID和NFC技術(shù)的特點(diǎn),使兩者技術(shù)互相融合,不但實(shí)現(xiàn)了高等級(jí)的防偽安全,并解決了RFID在防偽領(lǐng)域中廠商布局查驗(yàn)終端設(shè)備困難的問(wèn)題。系統(tǒng)在數(shù)據(jù)處理中利用RFID電子標(biāo)簽的特點(diǎn)和加密算法相結(jié)合,有效防止了偽造標(biāo)簽的行為,從而增強(qiáng)了產(chǎn)品的防偽功能。隨著RFID技術(shù)的發(fā)展和具有NFC功能的便攜設(shè)備的普及,這項(xiàng)防偽技術(shù)勢(shì)必在各行業(yè)中得到廣泛的使用。
參考文獻(xiàn)
[1]蘆佳,衛(wèi)強(qiáng),陳兵.基于RFID技術(shù)的防偽平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].計(jì)算機(jī)技術(shù)與發(fā)展,2012(5):233-241.
[2]曾啟杰,賀秋芳.基于RFID的產(chǎn)品防偽系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].微計(jì)算機(jī)信息,2010(29):147-149.
[3]游戰(zhàn)清,李蘇劍,張益強(qiáng),等.無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)(RFID)理論與應(yīng)用[M].北京:電子工業(yè)出版社,2005:6-8.
[4]倪晚成,劉禹,劉偉,等.RFID多級(jí)商品防偽系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì),2009(15):3615-3618.
[5]孟偉冬,阮水清,周旋.RFID和ETC技術(shù)在門禁系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].計(jì)算機(jī)時(shí)代,2013(2):32-37.
[6]http://developer.android.com/guide/topics/connectivity/nfc/nfc.html.
[7]http://developer.android.com/reference/android/nfc/tech/MifareClassic.html.
[8]張翼凌,黎明.RFID在商品防偽領(lǐng)域的應(yīng)用[J].計(jì)算機(jī)與信息技術(shù),2007(1):37-42.