林涌

摘 要：近年來(lái)，一些不法出租車(chē)業(yè)主使用技術(shù)手段篡改計(jì)價(jià)器，達(dá)到多收運(yùn)費(fèi)的目的，這引起了計(jì)量檢定部門(mén)和廣大消費(fèi)者的關(guān)注。對(duì)此本文通過(guò)分析出租車(chē)計(jì)價(jià)器的構(gòu)成原理，提出利用NFC的技術(shù)防止計(jì)價(jià)器作弊的方案，保護(hù)廣大消費(fèi)者的利益。

關(guān)鍵詞：出租車(chē)計(jì)價(jià)器；NFC；防偽

中圖分類(lèi)號(hào)：TP3

出租車(chē)行業(yè)已經(jīng)成為現(xiàn)代交通運(yùn)輸不可或缺的部分，它不僅是人們出行的交通工具，也是城市文明的“形象窗口”。出租車(chē)計(jì)價(jià)器是乘客與出租車(chē)司機(jī)之間費(fèi)用結(jié)算的計(jì)量工具。近年來(lái)一些不法出租車(chē)司機(jī)利用技術(shù)手段修改計(jì)價(jià)器上參數(shù)，多收乘客運(yùn)費(fèi)，糾紛事件層出不窮。因此，規(guī)范出租車(chē)計(jì)價(jià)器的管理工作具有非常重要的意義。

目前，大多數(shù)出租車(chē)計(jì)價(jià)器上貼有法定計(jì)量檢定機(jī)構(gòu)的鉛封以防不法分子篡改計(jì)價(jià)器，但鉛封是可以仿造的，且如果是計(jì)價(jià)器的芯片本身作弊，這種方式就起不了作用了。本文旨在結(jié)合NFC技術(shù)的防偽特性提出一種新的解決方案供大家參考。

1 出租車(chē)計(jì)價(jià)器

出租車(chē)計(jì)數(shù)器系統(tǒng)主要由五個(gè)部分組成：霍爾傳感器、單片機(jī)、獨(dú)立鍵盤(pán)、EEPROM和數(shù)碼顯示模塊。霍爾傳感器通常安裝在車(chē)輪上用以檢測(cè)出租車(chē)行駛的公里數(shù)，并產(chǎn)生相應(yīng)的電子脈沖輸出，輸出的脈沖被送到單片機(jī)進(jìn)行處理，單片機(jī)根據(jù)原先設(shè)計(jì)好的程序通過(guò)脈沖數(shù)來(lái)?yè)Q算出租車(chē)行駛的里程數(shù)，然后根據(jù)從EEPROM中讀取的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算好的金額、里程和單價(jià)等都實(shí)時(shí)地顯示在數(shù)碼顯示管上。獨(dú)立鍵盤(pán)用于調(diào)節(jié)價(jià)格等相關(guān)數(shù)據(jù)，調(diào)整好的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到EEPROM中，這些數(shù)據(jù)在掉電后不會(huì)丟失，在下次來(lái)電后單片機(jī)直接從EEPROM讀數(shù)據(jù)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1。

圖1 出租車(chē)計(jì)價(jià)器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

根據(jù)JJG517-2009《出租汽車(chē)計(jì)價(jià)器》檢定規(guī)程，產(chǎn)生計(jì)價(jià)器數(shù)據(jù)誤差的原因主要有四個(gè)方面：計(jì)價(jià)器主機(jī)，空車(chē)牌，傳感器和出租車(chē)外圍環(huán)境（包括電源，變速箱，輪胎等）。其中計(jì)價(jià)器常數(shù)K是可調(diào)節(jié)的，通過(guò)改變計(jì)價(jià)器常數(shù)K值的方法能達(dá)到多計(jì)里程從而多收費(fèi)用的目的。經(jīng)過(guò)改造的傳感器或使用遙控器輸入非法脈沖來(lái)改變特征系數(shù)W的值，也能使計(jì)程數(shù)增加。因此，計(jì)價(jià)器必須選用質(zhì)量好的防盜鉛封，在計(jì)價(jià)器與傳感器、EEPROM等連接處應(yīng)貼標(biāo)識(shí)簽防止信息篡改，計(jì)價(jià)器方能準(zhǔn)確計(jì)程。

2 NFC技術(shù)

2.1 定義

NFC即近距離無(wú)線通訊技術(shù)（Near Field Communication），由飛利浦公司和索尼公司共同開(kāi)發(fā)一種非接觸式識(shí)別和互聯(lián)技術(shù)，具有易識(shí)別、難偽造、、安全性好、一次性使用等特點(diǎn)，工作頻率為13.56MHz，可以在移動(dòng)設(shè)備、消費(fèi)類(lèi)電子產(chǎn)品、PC等工具間進(jìn)行近距離無(wú)線通信。目前市場(chǎng)上很多主流的手機(jī)都支持NFC功能，消費(fèi)者可利用具有NFC功能的手機(jī)在短距離內(nèi)與兼容設(shè)備進(jìn)行識(shí)別和數(shù)據(jù)交換，因而在移動(dòng)支付、門(mén)禁安防等應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)展迅速。

2.2 系統(tǒng)組成

一個(gè)最基本的NFC手機(jī)系統(tǒng)由電子標(biāo)簽（Tag）、閱讀器（Reader）以及天線（Antenna）組成。為了能實(shí)現(xiàn)對(duì)電子標(biāo)簽數(shù)據(jù)的處理，還應(yīng)該配備相應(yīng)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)支持。

（1）電子標(biāo)簽（即射頻卡）。是NFC的主要部件，安置于被識(shí)別的物體上，存儲(chǔ)一定格式的電子數(shù)據(jù)以描述此物體的詳細(xì)信息。NFC標(biāo)簽大致有：ISO1443-A、ISO1443-B、TOPAZ、MIFARE和Felica?？紤]到標(biāo)簽的價(jià)格成本及手機(jī)作為NFC標(biāo)簽的閱讀器，一般選擇ISO1443-A標(biāo)準(zhǔn)，106kbit/s的數(shù)據(jù)傳輸速率，約10厘米的識(shí)別距離。

（2）閱讀器（即NFC手機(jī)）。作為終端設(shè)備，能自動(dòng)以無(wú)接觸的方式讀取電子標(biāo)簽所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)信息，是NFC手機(jī)系統(tǒng)信息控制和處理中心。在電子標(biāo)簽和NFC手機(jī)之間還需遵循一定的通信協(xié)議，完成彼此間信息傳遞。

（3）天線（Antenna）。在電子標(biāo)簽和閱讀器之間傳遞射頻信號(hào)。閱讀器上的天線放在被測(cè)物品上，即可以給無(wú)源的電子標(biāo)簽發(fā)射無(wú)線電信號(hào)以提供電能來(lái)激活電子標(biāo)簽，也接收電子標(biāo)簽上發(fā)出的信號(hào)。另外在每個(gè)電子標(biāo)簽上也具有自己的微形天線，用于和閱讀器彼此相互通訊。

2.3 工作原理

NFC手機(jī)系統(tǒng)的工作原理參見(jiàn)圖2。通常電子標(biāo)簽（Tag）安置在物體上，具備識(shí)讀功能的NFC手機(jī)通過(guò)天線發(fā)送出一定頻率的射頻信號(hào)；當(dāng)被檢測(cè)的電子標(biāo)簽進(jìn)入手機(jī)電波接收覆蓋范圍內(nèi)時(shí)，其微形天線產(chǎn)生相應(yīng)的感應(yīng)電流，電子標(biāo)簽獲得能量后被激活，并向手機(jī)發(fā)送識(shí)別所需的數(shù)據(jù)等信息；手機(jī)接收來(lái)自電子標(biāo)簽的載波信號(hào)，對(duì)該信號(hào)進(jìn)行調(diào)制解調(diào)后通過(guò)公共移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)（PSTN）送至計(jì)算機(jī)主機(jī)處理；計(jì)算機(jī)系統(tǒng)根據(jù)邏輯運(yùn)算判斷該標(biāo)簽的合法性，并將結(jié)果傳回手機(jī)。

圖2 NFC手機(jī)系統(tǒng)的工作原理

3 防偽的設(shè)計(jì)應(yīng)用

在出租車(chē)計(jì)價(jià)器芯片出廠時(shí)或計(jì)量檢定機(jī)構(gòu)檢定合格后鉛封上NFC標(biāo)簽，這個(gè)電子標(biāo)簽具有唯一的識(shí)別號(hào)（ID）即防偽碼、出租車(chē)計(jì)價(jià)器重要的參數(shù)K和W值、檢定日期、有效期、檢定結(jié)論等信息，為了防止不法分子使用相同ID的偽造電子標(biāo)簽，在防偽標(biāo)簽中還可以寫(xiě)入一個(gè)與ID關(guān)聯(lián)的具有唯一性的加密信息“密鑰”，保障檢定過(guò)程的唯一性。另外，在傳感器端的輸出前加入編碼或加密電路，同時(shí)在計(jì)價(jià)器內(nèi)部原脈沖輸入電路前加入解密電路，就可以屏蔽其他接入的脈沖信號(hào)，解決輸入非法脈沖的作弊行為。這些信息在制作芯片時(shí)將其放在ROM中的，無(wú)法修改、難以仿造；一旦鉛封遭到破壞或芯片遭到篡改，芯片就馬上失效，這樣保證了芯片的唯一性和真實(shí)性。

貼有此電子標(biāo)簽的計(jì)價(jià)器只要具備N(xiāo)FC功能的手機(jī)就能識(shí)別，因此乘客在結(jié)算時(shí)如對(duì)計(jì)價(jià)器有疑問(wèn)，可直接利用手機(jī)對(duì)計(jì)價(jià)器進(jìn)行掃描判定是否正常，無(wú)需通過(guò)專(zhuān)用電子標(biāo)簽掃描設(shè)備對(duì)其進(jìn)行檢定。

4 結(jié)束語(yǔ)

將NFC技術(shù)應(yīng)用于出租車(chē)計(jì)價(jià)器是一種新的防偽技術(shù)思路，能有效地解決當(dāng)前出租車(chē)市場(chǎng)上作弊的問(wèn)題。然而監(jiān)管的實(shí)際效果還需要計(jì)量檢定機(jī)構(gòu)、生產(chǎn)廠家的等企事業(yè)單位的密切配合才能發(fā)揮它最大的功效。

參考文獻(xiàn)：

[1]王淼.NFC技術(shù)原理與應(yīng)用[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2014.

[2]黃葉鈺.基于NFC的茶葉防偽驗(yàn)證可追溯系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究[J].科教論壇，2013（03）.

[3]劉艷平.出租車(chē)計(jì)價(jià)器作弊與預(yù)防[J].計(jì)量與測(cè)試技術(shù)，2009（05）.

作者單位：福建省標(biāo)準(zhǔn)化研究院，福州 350013