基于RFID电子标签的物流控制系统的设计(2)

　　系统是典型的主从分布式系统，协议的中心思想是轮流查询。所传递的信息为绝对量信息，绝对量信息是指货物编号、运送人、位置等数据；所传递的信息分为数字量和开关量，数字量为32位正整数，表示IC卡、RFID卡、位置等数据；开关量为一位二进制数，表示货物的运送状态。

图3 帧结构

 

　　完整的帧格式如图3所示。网络节点之间所有的通信都以包的形式进行，包的长度固定，每个包前可以选择若干个前导字节（Preamable），以稳定传输线路的状态。第一字节为（8，4，4）汉明编码的从站地址，在网络传输该字节时，应将其第9位设置为1，以引发接收方

的接收中断，该地址指明欲访问的从接点地址（SNA）。第二字节为网络信息流控制信息。第三个字节为数据场，数字量在前，开关量在后。上行传输的数据帧包括32字节的数字量；下行传输的数据帧包括4字节的控制信息和4字节的状态信息。数据场后面是校验字段（PCS），校验方法采用CRC16。

　　上行传输数据场数字量中第1-4字节数据为IC卡身份数据，第5-8字节为RFID货物数据，第9-13字节为位置数据，第14-16字节为预留数据，第17-20字节为软件纠错数据，包括是否重发、重发的数据编号等，第21-24字节为控制数据，包括切断汽车油路、关闭仓库出入道闸等控制信息。其他信息在上行数据的开关量中做了相应定义，包括货物的控制处理等。

　　GPS到控制器，RFID到控制器，包括IC卡到控制器，都按照这种格式传送数据，以保证传输的透明性。

　　通信的最大问题在于噪声干扰，为此，在系统设计中除了硬件的抗干扰处理外，在协议设计和和软件设计上采取了软件纠错方法，保证数据的正确传输。

 

　　系统设计的关键是保证货物的安全，虽然使用了RFID，IC卡进行双重验证，但是，必须对整个系统进行安全策略的设计，以保证物流系统的安全性。首先，系统读取RFID，如果有信号，接收货物的数据保存，接着，读取IC卡数据并通过GPRS传给基地，以验证货物运送人的身份。GPS模块一直接收卫星信号以计算位置数据，并间隔2分钟（可调节）通过GPRS传给基地中心，软件流程示意图见图4。

　　一些特殊的货物，需要实施多重检验，包括需要主管部门IC卡签名等。当货物在运输过程中，如果遇到特殊情况，如抢劫、原料泄露时，司机可以按下紧急开关，基地控制中心可以第一时间知道货物状况，自动报告给各级部门进行

紧急处理。

                                  图4 移动物流控制器程序工作示意图

 

　　系统在设计中综合运用了各种技术，特别是RFID和IC卡身份的双重认证，保证了系统的安全性，今后需要研究的是，运用指纹识别结合RFID的技术，运用GPS加CDMA的技术，以及多种物流控制数据库与前端RFID数据兼容的问题。

 

 

[1] 刘守义，毛丰江. 智能卡技术[M]. 西安:西安电子科技大学出版社,2004

[2] [德] Klaus Finkenzeller ,陈大才,王卓人. 射频识别(RFID) 技术[M] . 北京:电子工业出版社,2001.

[3] W. Rankl, Smart Card Handbook[M]. Wiley & Sons, 2000

[4] Reference Guide of S6700 Multi Protocol Transceiver IC RI-R6C-001A ,TI-RFID，2002

[5] ISO/IEC 15693-3[S]

[6] Mike Hendry著 ,杨义先编译. 智能卡安全与应用[M]. 北京:人民邮电出社,2002.

[7] Thomas S Messerges ,Ezzy A Dabbish ,Robert H Sloan. Investigations of Power Analysis Attacks on Smartcards[C] . USENIX Workshop on Smartcard Technology ,Chicago , Illinois ,USA ,1999