引言
早在上世紀80年代初，射頻識別技術(RadioFrequency Identification，I訊ID)就由美國國防部和世界第一大商品零售商沃爾瑪公司首先提出并進行研究。這是一項利用射頻信號通過空間耦合(交變磁場或電磁場)實現(xiàn)無接觸信息傳遞，并通過所傳遞的信息達到識別目的的技術。它是一種非接觸式的自動識別技術，通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數(shù)據(jù)，識別工作無需人工干預，可工作于各種惡劣環(huán)境。
目前，隨著RFID技術的不斷發(fā)展，與RFID相關的應用也大量涌現(xiàn)，被廣泛應用于工業(yè)自動化、商業(yè)自動化和交通運輸控制管理，汽車、火車等交通實時監(jiān)控，高速公路自動收費系統(tǒng)，停車場管理系統(tǒng)，物流管理，流水線生產(chǎn)自動化，安全出入檢查，倉儲管理，動物管理，車輛防盜等諸多領域。目前應用得最成功的領域是物流管理和商品流通領域。
但是，在實際使用過程中，RFID的安全性問題也開始凸顯出來，由于RFID標簽的安全問題而導致的安全事件也在逐漸增多，為解決上述安全與隱私問題，人們從技術上提出了多種方案，這些方法各有自己的特色和不足，必須針對不同應用靈活選擇和組合。
本文在基于RFID的汽車號牌自動識別系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)中，在研究其他人提出的各種技術方案的基礎上，結合該系統(tǒng)自身的特點提出了隱秘起始地址、隨機數(shù)初始化兩種新方法，而且還采用了MD5加密算法、標簽鎖定等常規(guī)方法，并把這些方法有效地結合起來，從而保證系統(tǒng)中號牌數(shù)據(jù)的安全可靠。
通過多次實驗和系統(tǒng)的長時間運行均表明本文所采用的方法切實可行且安全有效。進一步研究可以保證號牌標簽達到第二代身份證的安全級別。
1、汽車號牌自動識別系統(tǒng)
車輛自動識別系統(tǒng)(Automatic Vehicle Iden—tification，AⅥ)，可準確無誤地自動識別并采集路網(wǎng)中運行車輛的身份特征信息和法定管理信息，使車輛信息瞬時進入計算機，可為車輛及交通管理部門提供一個實時、動態(tài)的車輛信息采集平臺。本文采用了RFID技術設計和實現(xiàn)了汽車號牌自動識別系統(tǒng)，該系統(tǒng)的硬件是由讀寫單元(標簽閱讀器)和標簽號牌組成，閱讀器通過線路與計算機的RS32接口通信，其系統(tǒng)硬件框架如圖1所示。
圖1 系統(tǒng)硬件框架
程序通過計算機控制閱讀器來對標簽進行讀寫操作，閱讀器通過天線發(fā)出電磁脈沖，標簽接收到這些脈沖并發(fā)送已存儲的信息到閱讀器作為響應，再由閱讀器將信號處理后傳給計算機，實現(xiàn)對汽車號牌在不同狀態(tài)(靜止、移動，甚至惡劣環(huán)境)下的自動識別和管理。
系統(tǒng)中的閱讀器采用了某廠商生產(chǎn)的8801型號的讀寫器，該讀寫器讀寫距離遠，讀寫速度快，抗干擾能力強。
標簽包含了具有RFID射頻部分和一個超薄天線環(huán)路的RFID芯片的RFID電路，這個天線與一個塑料薄片一起嵌入到標簽內(nèi)。標簽一般為信用卡大小，因此可以集成到其他產(chǎn)品里面。該系統(tǒng)就把標簽集成到汽車牌照中，構成了標簽號牌，這樣在收發(fā)端就無需增加任何其他硬件，也不會增加用戶的開銷。
系統(tǒng)軟件方面采用了VB編程，通過VB程序控制讀寫器來讀取號牌標簽中的號牌信息，并訪問后臺數(shù)據(jù)庫，從而完成號牌數(shù)據(jù)的判別。軟件系統(tǒng)框架如圖2所示。
圖2 軟件系統(tǒng)框架
該系統(tǒng)環(huán)境適應性強，受雨雪、冰雹、灰塵等影響小，可全天候工作，非接觸地完成自動識別、跟蹤與管理，并且具有可穿透非金屬物體進行識別，抗干擾能力強等主要優(yōu)點。
2、系統(tǒng)安全的設計與實現(xiàn)
安全問題是管理系統(tǒng)的命脈，對于汽車號牌自動識別系統(tǒng)來說，安全尤為重要，由于汽車號牌是汽車最為明顯的標識，現(xiàn)實中人們都是通過號牌識別違章車輛、肇事車輛，因此系統(tǒng)必須保證標簽中的號牌數(shù)據(jù)不能被隨意讀取甚至篡改。但標簽本身的安全又很薄弱，因此必須采用合理有效的方法才能保證系統(tǒng)的安全。
