基于RFID技術(shù)的跨行業(yè)應(yīng)用數(shù)據(jù)共管模式

張 輝， 黃銀龍， 王占斌， 趙 博

(公安部第三研究所 防偽技術(shù)事業(yè)部，上海 201204)

0 引言

隨著RFID[1]技術(shù)大規(guī)模在公安、保險、環(huán)保、交通等多方面的發(fā)展和應(yīng)用，RFID技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入到商用化應(yīng)用階段。同時一卡多用也成為了以后RFID應(yīng)用[1-2]的方向，由于內(nèi)存容量有限，需要寫入內(nèi)存的跨行業(yè)應(yīng)用數(shù)據(jù)比較多，同時考慮到車卡內(nèi)信息的安全性和保密性，需要對卡內(nèi)存儲信息進(jìn)行內(nèi)存規(guī)劃[3]和數(shù)據(jù)字典編譯，并對跨行業(yè)應(yīng)用數(shù)據(jù)的共管模式進(jìn)行研究。對基于 UHF[4]頻段的標(biāo)簽在車輛領(lǐng)域的跨行業(yè)應(yīng)用進(jìn)行了深入的研究。

1 硬件查驗架構(gòu)與數(shù)據(jù)存放

1.1 硬件查驗架構(gòu)

硬件查驗系統(tǒng)由硬件和軟件兩個部分組成：硬件有讀寫器、天線、標(biāo)簽、主機等主要硬件設(shè)備和其他輔助硬件設(shè)備，如、攝像頭、道閘等。軟件有查驗軟件及相關(guān)輔助軟件等。查驗系統(tǒng)工作原理如圖1所示。

圖1 查驗系統(tǒng)工作原理

1.2 數(shù)據(jù)存放

卡內(nèi)主要存放號牌號碼、車輛識別代號（VIN）、發(fā)證機關(guān)、車輛類型、使用性質(zhì)、總質(zhì)量、核定載質(zhì)量、核定載客和駕駛室共乘等需要鎖定的車輛基本信息，檢驗合格至、交強險有效期、環(huán)保狀態(tài)和審驗有效期等需要簽名的信息[4]，還包括公安、保險、環(huán)保、交通等部分行業(yè)應(yīng)用數(shù)據(jù)。因為車卡內(nèi)存容量有限，而公安、保險、環(huán)保、交通等行業(yè)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)量比較大，不能將所有數(shù)據(jù)存放在卡內(nèi)，部分?jǐn)?shù)據(jù)將存放在數(shù)據(jù)庫中，通過車卡的 ID號和車卡一一對應(yīng)，保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、安全性和唯一性?？▋?nèi)數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)字典、鎖定、簽名、加密等方式保證數(shù)據(jù)的安全性和防篡改性。

卡內(nèi)存儲的車卡基本信息及各行業(yè)應(yīng)用數(shù)據(jù)信息如圖2。

圖2 卡內(nèi)存儲數(shù)據(jù)

2 跨行業(yè)查驗的實現(xiàn)

當(dāng)安裝有車卡的車輛通過查驗系統(tǒng)時，系統(tǒng)讀取卡 ID號及存儲在卡內(nèi)的該行業(yè)數(shù)據(jù)以及通過該卡 ID號讀出存儲在數(shù)據(jù)庫中的該行業(yè)數(shù)據(jù)，通過讀取到的數(shù)據(jù)對該車輛進(jìn)行查驗及行業(yè)應(yīng)用。

查驗系統(tǒng)有兩種形式構(gòu)成：固定基站和手持基站。固定基站由讀寫器、天線、攝像頭、電腦和查驗軟件組成一個局域網(wǎng)絡(luò)，查驗系統(tǒng)通過讀卡內(nèi)信息和數(shù)據(jù)庫信息對車輛信息及行業(yè)信息進(jìn)行查驗，之后將該車輛過車信息存入固定基站數(shù)據(jù)庫中，再通過局域網(wǎng)數(shù)據(jù)同步軟件將該查驗信息傳至中心服務(wù)器中。手持基站由手持機和手持機內(nèi)查驗系統(tǒng)組成，手持機查驗軟件通過無線網(wǎng)將查驗信息傳至中心服務(wù)器中。

2.1 公安行業(yè)

公安行業(yè)業(yè)務(wù)[5-6]主要涉及到套牌車輛、盜搶車輛等違法車輛的稽查，因此，比較關(guān)注車輛的詳細(xì)特征信息，除了車輛類型、車輛顏色、車牌號碼等車輛基礎(chǔ)信息之外，公安行業(yè)比較關(guān)注車輛是否是黑名單車輛，如果是，黑名單原因是什么，這些信息需要寫入公安行業(yè)內(nèi)存區(qū)域。

當(dāng)車輛經(jīng)過固定基站或手持基站時，查驗系統(tǒng)讀出該車是否是黑名單車輛，如果是黑名單車，讀出黑名單原因并進(jìn)行報警，執(zhí)行人員可對其進(jìn)行攔截，加強公安執(zhí)法能力。并將執(zhí)法結(jié)果通過有線或無線兩種方式傳至中心數(shù)據(jù)庫。

2.2 保險行業(yè)

保險行業(yè)業(yè)務(wù)比較復(fù)雜，險種比較繁多，其中，交強險是中國一項保險制度。由國家強制實施購買，其他險種較多，如：車損險、第三者責(zé)任保險、全車盜搶險、玻璃單獨破碎險、自燃損失險、新增加設(shè)備損失險、車上責(zé)任險、無過錯責(zé)任險、不計免賠特約險等險種。由于險種較多，不能將所有信息寫入卡內(nèi)，故只將部分險種（如交強險、車損險等）信息寫入卡內(nèi)，其余信息寫入數(shù)據(jù)庫。

當(dāng)車輛經(jīng)過固定基站或手持基站時，查驗系統(tǒng)讀出卡內(nèi)保險行業(yè)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，并通過卡 ID號將數(shù)據(jù)庫內(nèi)的保險行業(yè)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)讀出，對該車輛的保險信息進(jìn)行業(yè)務(wù)應(yīng)用，并將結(jié)果通過有線或無線兩種方式傳至中心數(shù)據(jù)庫。

2.3 環(huán)保行業(yè)

環(huán)保行業(yè)業(yè)務(wù)比較簡單，較常用到的是車輛的環(huán)保狀態(tài)及該車輛所使用的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)等信息，這些信息被寫入卡內(nèi)存中，車輛經(jīng)過固定基站或手持基站時，查驗系統(tǒng)只需讀出卡內(nèi)信息即可，如果以后環(huán)保行業(yè)需要增加其他業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，可將部分?jǐn)?shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)庫中，查驗系統(tǒng)進(jìn)行查驗時，可同時讀取卡內(nèi)數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)庫內(nèi)數(shù)據(jù)，中間通過卡 ID號保證卡內(nèi)數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)庫內(nèi)數(shù)據(jù)的一一對應(yīng)性。業(yè)務(wù)處理結(jié)果信息通過有線或無線的方式傳至中心數(shù)據(jù)庫。

2.4 交通行業(yè)

交通行業(yè)[7]對車輛的應(yīng)用比較廣泛，車輛類型較多，如出租車、公交車、危險品車等的管理，需要的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)也比較多。以出租車為例，出租車管理比較嚴(yán)格，必須指定人員才能駕駛，而且要防止套牌車，因此除了車輛基本信息之外，還需要車輛的顏色、駕駛員姓名、性別、年齡、照片等身份信息。如果該卡同時對多種車輛類型進(jìn)行管理，還需加入其它信息，信息較多，卡內(nèi)存儲空間不夠，可將業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫中，查驗系統(tǒng)對車輛的查驗方式跟其他行業(yè)類似。

3 數(shù)據(jù)同步

為了保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與唯一性，整個系統(tǒng)采用一個中心數(shù)據(jù)庫，各固定基站數(shù)據(jù)庫與手持基站數(shù)據(jù)庫通過有線或無線的方式與中心數(shù)據(jù)庫保持同步，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D見圖 3。各行業(yè)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)除了部分存儲在卡內(nèi)存中之外，還將所有業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)都存儲在數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行管理。而且和行業(yè)之間并非全無關(guān)聯(lián)，比如說車輛環(huán)保狀態(tài)如何也是交通行業(yè)需要關(guān)注的數(shù)據(jù)，交強險有限期也是公安行業(yè)關(guān)注的數(shù)據(jù)，中心數(shù)據(jù)庫也實現(xiàn)了各行業(yè)數(shù)據(jù)的共同管理。

圖3 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/p>

4 結(jié)語

由于UHF頻段電子標(biāo)簽本身所具有的特性，各行業(yè)應(yīng)用數(shù)據(jù)在UHF頻段電子標(biāo)簽中的應(yīng)用具有其相似性與共同性，各行業(yè)數(shù)據(jù)可以在同一個電子標(biāo)簽中存在，于是形成了基于UHF頻段跨行業(yè)應(yīng)用數(shù)據(jù)共管模式，該數(shù)據(jù)共管模式已在“十一五”國家科技支撐計劃課題中進(jìn)行了研究并形成了一定的成果，該成果在一些城市工程應(yīng)用項目中也取得了較為顯著的效果。但由于電子標(biāo)簽本身存在的一些問題，如內(nèi)存的有限性與電子標(biāo)簽內(nèi)存中數(shù)據(jù)的安全性，基于UHF頻段跨行業(yè)應(yīng)用數(shù)據(jù)共管模式也存在其在應(yīng)用中的局限性，期望在不久的將來這些問題能夠得到研究和解決。

[1]葉里莎.RFID技術(shù)的應(yīng)用[J].通信技術(shù),2007,40(12):267-268.

[2]劉慶豐, 陳金鷹,李俊葶.基于 RFID小區(qū)車庫自動化管理系統(tǒng)[J].通信技術(shù),2009, 42(07):189-191.

[3]黃銀龍,張輝.車輛管理RFID電子標(biāo)簽內(nèi)存規(guī)劃研究[J]. 通信技術(shù)，2010，43(02):141-142.

[4]ISO/IEC 18000-6:2004. Information Technology-Radio Frequency Identification for Item Management-Part 6:Parameters for Air Interface Communications at 860 MHz to 960 MHz[S].

[5]姜威，張忠利. RFID技術(shù)在警用槍支管理中的應(yīng)用[J]. 遼寧警專學(xué)報，2009(01):54-55.

[6]趙郁亮,趙正德,楊立朝,等. 汽車數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)信源在道路公安交通管理中的應(yīng)用研究與實現(xiàn)[J]. 中國圖像圖形學(xué)報，2008(10): 1951-1954.

[7]韓海強. 基于RFID的公交多功能自動報站系統(tǒng)[D].蘭州:蘭州大學(xué)，2009.