基于RFID的防偽讀寫(xiě)器設(shè)計(jì)

摘要：假冒偽劣商品不僅影響了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，而且嚴(yán)重?fù)p害了消費(fèi)者的利益?；?a class="contentlabel" href="http://www.ex-cimer.com/news/listbylabel/label/RFID">RFID的防偽系統(tǒng)受到廣泛的青睞，本系統(tǒng)以安全加密芯片為核心微處理器，增加RFID防偽標(biāo)簽讀寫(xiě)部分，并配備有很好的人機(jī)交互界面，通過(guò)短距離的USB方式以及長(zhǎng)距離無(wú)線(xiàn)方式傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)防偽判斷，是一款功能多樣的防偽讀寫(xiě)設(shè)備。
關(guān)鍵詞：RFID；防偽技術(shù)；USB傳輸；無(wú)線(xiàn)傳輸

隨著假冒偽劣商品的日益猖獗，使用安全可靠的防偽技術(shù)手段來(lái)進(jìn)行商品防偽顯得極為重要。筆者設(shè)計(jì)了一款基于RFID的防偽讀寫(xiě)器，能夠?qū)崟r(shí)識(shí)別各種RFID防偽標(biāo)簽信息。
此外，為了便于用戶(hù)操作讀寫(xiě)器設(shè)計(jì)了人機(jī)交互部件，并將讀寫(xiě)設(shè)備設(shè)計(jì)成一個(gè)HID設(shè)備，避免了安裝驅(qū)動(dòng)帶來(lái)的麻煩。能夠通過(guò)在線(xiàn)USB方式以及無(wú)線(xiàn)WIFI方式對(duì)商品真?zhèn)芜M(jìn)行判斷，是連接防偽商品與服務(wù)器的橋梁。產(chǎn)品在防偽驗(yàn)證時(shí)結(jié)合了讀寫(xiě)器、RFID電子標(biāo)簽、客戶(hù)端以及服務(wù)器等多方面的共同作用進(jìn)行實(shí)時(shí)防偽識(shí)別，保證了防偽系統(tǒng)的安全可靠性。基于在防偽系統(tǒng)中的特殊應(yīng)用，讀寫(xiě)器的設(shè)計(jì)也十分小巧靈活，安全性高，在進(jìn)行商品防偽鑒定時(shí)操作簡(jiǎn)單，使用方便。

1 系統(tǒng)總體概述
本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的是一款基于RFlD的防偽系統(tǒng)讀寫(xiě)器，主要用于商品真假的鑒定，從而較好的保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)和消費(fèi)者的合法權(quán)益。此系統(tǒng)主要包括：MCU核心控制組成模塊、液晶顯示模塊、鍵盤(pán)控制模塊、13．56 MHz標(biāo)準(zhǔn)電子標(biāo)簽?zāi)K、無(wú)線(xiàn)傳輸Wifi模塊、有線(xiàn)傳輸U(kuò)SB模塊等，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。

2 各模塊的介紹
2．1 MCU控制部分
MCU芯片選用的是ZTEIC國(guó)民技術(shù)公司生產(chǎn)的芯片Z8D168。它采用了ZTEIC自行開(kāi)發(fā)的Zi8051-SC8位安全MCU核，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)8051指令集完全兼容的單周期高性能8位安全微控制器，內(nèi)部集成了各種公鑰算法引擎，可以支持大數(shù)模乘、模冪等運(yùn)算處理，可支持幾種加解密算法。對(duì)AES算法的運(yùn)算速度可以到2．4 Mbps，且提供有專(zhuān)用的存儲(chǔ)空間用于存儲(chǔ)運(yùn)算的中間數(shù)據(jù)及最后結(jié)果，因此本系統(tǒng)采用AES解密的方式對(duì)標(biāo)簽中的數(shù)據(jù)進(jìn)行解密能極大減少運(yùn)算量，且保證解密數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。此外還包含有一些安全特性如防止DPA／SPA攻擊、存儲(chǔ)區(qū)域加密、總線(xiàn)加擾、安全優(yōu)化布線(xiàn)、每一顆芯片具有唯一序列號(hào)。芯片的供電電壓為2．7～5．5 V，一般選擇較常用的供電電壓3．3 V和5 V。因此選用此款MCU芯片能增加系統(tǒng)的防偽力度。整個(gè)電路的設(shè)計(jì)圍繞Z8D168展開(kāi)，以此MCU為核心通過(guò)增加外圍電路實(shí)現(xiàn)對(duì)防偽電子標(biāo)簽的訪(fǎng)問(wèn)等。
2．2 人機(jī)交互部分
讀寫(xiě)器設(shè)置有鍵盤(pán)控制和液晶顯示部分方便用戶(hù)操作，均采用串行的方式以節(jié)約引腳。液晶控制部分采用HT1621LCD驅(qū)動(dòng)芯片控制段式液晶顯示6位密碼數(shù)字，鍵盤(pán)控制部分采用HD7279A芯片連接16鍵的鍵盤(pán)矩陣。其中HT1621是128點(diǎn)內(nèi)存映象和多功能的LCD驅(qū)動(dòng)器，通過(guò)軟件配置特性使它適用于多種LCD應(yīng)用場(chǎng)合，包括LCD模塊和顯示子系統(tǒng)。用于連接主控制器和HT1621的管腳只有4或5條可以減少M(fèi)CU引腳占用率，此外HT1621還有一個(gè)節(jié)電命令用于降低系統(tǒng)功耗。HD7279A是一片具有串行接口可同時(shí)驅(qū)動(dòng)8位共陰極數(shù)碼管的智能顯示驅(qū)動(dòng)芯片，該芯片同時(shí)還可以連接多達(dá)64鍵的矩陣鍵盤(pán)，其芯片內(nèi)部含有譯碼器，可以直接接受BCD碼或16進(jìn)制碼，并同時(shí)具有2種譯碼方式，64鍵鍵盤(pán)控制器內(nèi)含抖動(dòng)電路能精確讀取鍵值。