基于RFID的防偽讀寫器設(shè)計

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害了消費者的利益。基于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)簽讀寫部分，并配備有很好的人機(jī)交互界面，通過短距離的USB方式以及長距離無線方式傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行實時防偽判斷，是一款功能多樣的防偽讀寫設(shè)備。
關(guān)鍵詞：RFID；防偽技術(shù)；USB傳輸；無線傳輸

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)手段來進(jìn)行商品防偽顯得極為重要。筆者設(shè)計了一款基于RFID的防偽讀寫器，能夠?qū)崟r識別各種RFID防偽標(biāo)簽信息。
此外，為了便于用戶操作讀寫器設(shè)計了人機(jī)交互部件，并將讀寫設(shè)備設(shè)計成一個HID設(shè)備，避免了安裝驅(qū)動帶來的麻煩。能夠通過在線USB方式以及無線WIFI方式對商品真?zhèn)芜M(jìn)行判斷，是連接防偽商品與服務(wù)器的橋梁。產(chǎn)品在防偽驗證時結(jié)合了讀寫器、RFID電子標(biāo)簽、客戶端以及服務(wù)器等多方面的共同作用進(jìn)行實時防偽識別，保證了防偽系統(tǒng)的安全可靠性?；谠诜纻蜗到y(tǒng)中的特殊應(yīng)用，讀寫器的設(shè)計也十分小巧靈活，安全性高，在進(jìn)行商品防偽鑒定時操作簡單，使用方便。

1 系統(tǒng)總體概述
本系統(tǒng)設(shè)計的是一款基于RFlD的防偽系統(tǒng)讀寫器，主要用于商品真假的鑒定，從而較好的保護(hù)知識產(chǎn)權(quán)和消費者的合法權(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、鍵盤控制模塊、13．56 MHz標(biāo)準(zhǔn)電子標(biāo)簽?zāi)K、無線傳輸Wifi模塊、有線傳輸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國民技術(shù)公司生產(chǎn)的芯片Z8D168。它采用了ZTEIC自行開發(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、模冪等運算處理，可支持幾種加解密算法。對AES算法的運算速度可以到2．4 Mbps，且提供有專用的存儲空間用于存儲運算的中間數(shù)據(jù)及最后結(jié)果，因此本系統(tǒng)采用AES解密的方式對標(biāo)簽中的數(shù)據(jù)進(jìn)行解密能極大減少運算量，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、存儲區(qū)域加密、總線加擾、安全優(yōu)化布線、每一顆芯片具有唯一序列號。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。整個電路的設(shè)計圍繞Z8D168展開，以此MCU為核心通過增加外圍電路實現(xiàn)對防偽電子標(biāo)簽的訪問等。
2．2 人機(jī)交互部分
讀寫器設(shè)置有鍵盤控制和液晶顯示部分方便用戶操作，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)動芯片控制段式液晶顯示6位密碼數(shù)字，鍵盤控制部分采用HD7279A芯片連接16鍵的鍵盤矩陣。其中HT1621是128點內(nèi)存映象和多功能的LCD驅(qū)動器，通過軟件配置特性使它適用于多種LCD應(yīng)用場合，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MCU引腳占用率，此外HT1621還有一個節(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驅(qū)動8位共陰極數(shù)碼管的智能顯示驅(qū)動芯片，該芯片同時還可以連接多達(dá)64鍵的矩陣鍵盤，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，并同時具有2種譯碼方式，64鍵鍵盤控制器內(nèi)含抖動電路能精確讀取鍵值。