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        基于RFID的企事業(yè)單位的車輛管理系統(tǒng)設計與應用

        2014-03-16 09:22:46張志強
        電子設計工程 2014年10期
        關鍵詞:安全性設備信息

        張志強

        (西安外事學院 陜西 西安 710077)

        隨著社會的進步和發(fā)展,人們的生活方式發(fā)生著深刻的變化,汽車對于現(xiàn)在的人們來說,是一種非常常見的交通工具,它是一種高科技產(chǎn)品,汽車工業(yè)水平的高低,將直接體現(xiàn)了一個社會的科學水平的發(fā)展狀況。它為人們工作效率的提高做出了非常重大的貢獻,它使得人們的日常生活更加便利和更加愜意。然而在單位中利用自己的工作之便進行公車私用,為自己和家人創(chuàng)造福利。以至于單位的管理成本以及運行成本大幅度增加。RFID無線射頻這種先進的技術和單位的車輛管理緊密結合在一起,能做到對單位的每一輛公車進行定位跟蹤、車輛識別以及遠距離傳輸數(shù)據(jù)等方面進行有效的管理,從而減少傳統(tǒng)車輛管理的漏洞。

        RFID無線射頻識別技術從21世紀初期逐步流行的一項先進技術,和我們傳統(tǒng)用到的條形碼原理非常類似,RFID技術是將附著于目標物的RFID單元,通過磁場和無線射頻技術等非接觸通信技術將信息由RFID單元傳送至RFID讀寫設備[1]。由于RFID是一種無線識別技術,其由于頻率不同,可以被運用到多個應用領域。在車輛管理系統(tǒng)中多用到了MW:2.45 GHz(ISO18000-4)與 5.8 GHz(ISO18000-5)定位跟蹤、自動收費系統(tǒng)、移動車輛識別;混頻:134.2 kHz和430MHz相混合,用于車輛管理、遠距離傳輸數(shù)據(jù)等。

        RFID技術相對于傳統(tǒng)的識別技術,還解決了同時識別多個操作目標的問題;并且RFID設備受到應用范圍的影響,其體積和外觀也越來越多樣化;由于RFID技術是改變了目標存儲信息所使用的傳統(tǒng)存儲介質,所以具有很強的抗污染能力,使用壽命也大大增強。由于RFID是將車輛的具體信息存儲在芯片中,其存儲容量和傳統(tǒng)的相比也非常強大,其電子式的數(shù)據(jù)內(nèi)容可以通過加密手段,使得數(shù)據(jù)更加安全[2]。

        1 車輛管理系統(tǒng)概述

        該車輛管理系統(tǒng)也是及時響應國家普及北斗衛(wèi)星技術導航系統(tǒng)這一技術,及時將RFID技術和衛(wèi)星定位技術緊密結合在一起,對所在單位的多有車輛進行有效管理。對所有的車輛安裝北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng),然后再給每一輛管理車輛上面配備RFID發(fā)射設備,這種具有頻率信號的電子標簽里面存儲了該車輛的車牌號、車輛編號等具體信息。在單位門口安裝一個有效的讀取信息的設備,讀取該車輛標簽當中的具體信息。車輛的管理部門也可以通過移動讀取設備隨時對某一個車輛進行核查。當需要管理的車輛行駛在辦公途中,包含具體車輛信息的電子標簽,可以通過無線的方式將該車輛的實時信息通過衛(wèi)星通道傳回管理部門,是管理部門隨時了解到該車輛的行駛路線、停靠地以及到達目的地的具體時間等詳細信息。其具體工作模式如圖1所示。

        在該事業(yè)所用的車輛管理系統(tǒng)當中,主要有軟件和硬件兩部分組成,硬件設備比如CY-TAR-202電子標簽是一款性價比非常高的RFID電子標簽產(chǎn)品,工作頻率在2.4 GHz~2.5 GHz ISM微波段,識別距離也有原來的電子標簽的8m左右,擴展到將近80m。讀卡器采用的是CY-TAR-202標準版+(北斗衛(wèi)星導航技術),可以通過識別多個操作目標,一般的通訊借口為RS-232、RS-485、RJ-45等,并且具有很強的抗干擾性。

        圖1 系統(tǒng)組成圖Fig.1 The system components

        2 事業(yè)單位車輛管理系統(tǒng)設計與實現(xiàn)

        目前,世界上較為先進的車輛管理系統(tǒng)就是將無線射頻技術、計算機信息管理技術和自動化控制集成于一體的車輛管理系統(tǒng),具有安全、穩(wěn)定、自動化程度高,是傳統(tǒng)的管理方式無法比擬的[3]。

        在實現(xiàn)過程中,由于微軟公司開發(fā)的Windows系列,使用的范圍非常廣泛,所以該系統(tǒng)的實現(xiàn)的軟件環(huán)境就是windows,支持該系統(tǒng)的后臺數(shù)據(jù)庫,采用了現(xiàn)在安全性比較高,使用非常便捷的Sql Server 2008,開發(fā)工具是以Visual Studio 2010為基礎。該車輛管理系統(tǒng)從使用、管理和維護的角度大致分了車輛購置、車輛報廢、經(jīng)費管理、車輛調度使用、車輛情況查詢及系統(tǒng)管理等幾個模塊。

        系統(tǒng)管理:該模塊的功能主要是對車輛管理系統(tǒng)進行維護和管理,可以為那些使用管系統(tǒng)的管理人員進行賬戶的注冊和注銷,并且可以為系統(tǒng)的管理人員和普通的使用人員制定不同的角色,使其擁有不同的權限。保護車輛管理系統(tǒng)當中數(shù)據(jù)的安全性和完整性,是該模塊的一項重要功能,所以為了減少不必要的數(shù)據(jù)丟失,該模塊還具備了數(shù)據(jù)的備份和數(shù)據(jù)恢復功能。

        查詢和統(tǒng)計:該功能模塊可以對單位的所有車輛的行駛狀況、日常費用的使用情況、日常車輛的調度情況進行統(tǒng)計,還可以根據(jù)每輛車的電子標簽和導航功能,對車輛的實時狀況進行查詢。

        車輛的購置管理,購置部門根據(jù)自己的實際狀況提車購置申請,車輛購置管理子系統(tǒng)根據(jù)申請類型,分別傳遞給車輛報廢子系統(tǒng)和通知部門領導對該申請進行審批,如果批準,根據(jù)實際狀況,分別將結果記錄到車輛設備登記表和設備費用表當中,并且要修改該車輛的RFID電子標簽。

        車輛報廢子系統(tǒng)將需要報廢的車輛狀況詳細登記在車輛設備登記表當中,并且要及時注銷其RFID電子標簽。

        車輛經(jīng)費管理子系統(tǒng),要根據(jù)經(jīng)費申請的類型,將其詳細劃分在保險費、燃料費、車輛的日常修理費等其它費用,并且要記錄在車輛日常預算清單當中,并且要根據(jù)電子標簽當中的信息,進行匯總。

        車輛調度子系統(tǒng)也是不可缺少的一個功能,在使用申請批準的狀況下,車輛的管理人員可以通過查詢子系統(tǒng)得到車輛的使用情況,并能合理以及有效地管理單位的相關車輛,提高其使用效率。

        根據(jù)對該系統(tǒng)的具體分析,其部分數(shù)據(jù)流圖如圖2所示。

        圖2 車輛管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)流圖Fig.2 Date flow diagram of the vehiclemanagement system

        3 單位車輛管理系統(tǒng)的安全需求

        RFID技術,主要是一種無線射頻技術,在有具體信息的電子標簽和讀寫設備之間的數(shù)據(jù)傳輸期間,在享受數(shù)據(jù)傳輸?shù)谋憷约翱旖莸耐瑫r,也使得數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程更加透明化和大眾化。該信息能被任意一個接收設備接收,從而使得該系統(tǒng)的安全性受到了非常大的威脅。所以,一個比較完善的RFID系統(tǒng)的解決方案應當具備機密性、完整性、可用性、真實性以及隱私性等基本特征[4]。

        所以,為了確保該車輛管理系統(tǒng)當中的RFID電子標簽當中具體信息不被輕易泄露,在RFID技術安全方面通常以下幾種考慮。

        通??紤]使用一些技術比較先進,安全性比較高的讀取設備。另外新EPCglobal UHF第二代協(xié)議標準將為無源RFID標簽改進安全特性,該標準提供口令保護及時對從RFID標簽傳送到讀卡器的數(shù)據(jù)進行加密[5]。

        該車輛管理系統(tǒng)和其它MIS系統(tǒng)一樣,為了確保信息和數(shù)據(jù)的安全性,通常采用了非常普遍的相關加密算法。在該車輛管理系統(tǒng)中,主要是通過驗證雙方所擁有的密鑰是否一致來進行數(shù)據(jù)傳輸。

        Hash鎖也是一項確保RFID安全問題的非常重要的技術手段。它是一種能使傳輸技術隱密性增加。RFID讀取設了每一輛需要管理目標的密鑰,對應每一個目標電子標簽的唯一的id號。當讀取設備得到的hash(a)的值能和電子標簽的唯一id號相同,就可以進行數(shù)據(jù)傳輸,否則就拒絕[6]。

        4 結束語

        該系統(tǒng)是一種基于RFID無線射頻技術的車輛管理系統(tǒng),由于RFID技術的不斷進步,這種方式的單位車輛管理已經(jīng)成為主流。對于小區(qū)車輛管理以及長途運輸?shù)裙芾硐到y(tǒng)中有很好的推廣效果。

        [1]葉龍.RFID技術在圖書館管理系統(tǒng)中的應用[J].上海商學院學報,2010,11(1):28-31.YE Long.The progress and application status of RFID technology in library management[J].Journal of Shanghai Business School,2010,11(1):28-31.

        [2]許跟勇,周炳海.基于RFID的第三方物流倉儲管理系統(tǒng)設計應用[J].物流科技,2008(11):15-18.XU Gen-yong,ZHOU Bing-hai.Desing of 3PL warehouse management system with RFID[J].Logisitcs Sci-Tech,2008(11):15-18.

        [3]楊志千.基于有源RFID的小區(qū)車輛管理系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[D].武漢:武漢理工大學,2009.

        [4]郎為民,雷承達,張蕾.RFID技術安全性研究[J].微計算機信息,2006(6-2):269-271.LANG Wei-min,LEI Cheng-da,ZHANG Lei.Research on the security of RFID[J].Microcomputer Information,2006(6-2):269-271.

        [5]趙克文.電子標簽安全性研究及其在物流中的應用[D].西安:電子科技大學,2006.

        [6]張素智,王朝輝,孫培鋒.基于動態(tài)更新ID的RFID安全認證協(xié)議研究[J].鄭州輕工業(yè)學院院報,2011,26(6):1-4.ZANG Su-zhi,WANG Zhao-hui,SUN Pei-feng.RFID security authentication protocol based on the dynamic refresh ID[J].Journal of Zhengzhou University of Light Industry:Natural Seience,2011,26(6):1-4.

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