發(fā)布時間：2017-03-25 05:06

  本文關(guān)鍵詞：基于RFID技術(shù)的門禁系統(tǒng)的研究和設(shè)計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：射頻識別(Radio Frequency Identification,簡稱RFID)技術(shù)是通過電磁波的方式實現(xiàn)非接觸式通信,與被標記物體進行數(shù)據(jù)交換。近年來,射頻識別技術(shù)發(fā)展迅速,被廣泛應(yīng)用于物流追蹤、供應(yīng)鏈管理、倉儲管理、醫(yī)療、安防等行業(yè),是近年來發(fā)展比較迅速的一種自動識別技術(shù)。本文主要研究了射頻識別系統(tǒng)的安全性以及設(shè)計和實現(xiàn)了基于射頻識別技術(shù)的門禁系統(tǒng)。首先研究了RFID系統(tǒng)的組成和工作原理,RFID技術(shù)的應(yīng)用極大提高了各種設(shè)施的便捷性和可用性。然而由于無線通信信道不安全,并且系統(tǒng)計算和存儲資源有限,RFID技術(shù)存在著一些安全和隱私問題。本文根據(jù)目前存在的一些解決安全問題的算法,分析各種協(xié)議的安全性和優(yōu)缺點,實現(xiàn)了Lock Hash?協(xié)議的認證過程模擬,分析了應(yīng)用在RFID系統(tǒng)中的多密鑰算法及其安全性問題,簡要分析了TEA算法。本文設(shè)計并實現(xiàn)了一個基于RFID技術(shù)的門禁系統(tǒng),在進行需求分析之后,確定了門禁系統(tǒng)的相關(guān)功能。分析比較各種芯片和讀卡器的性能,確定硬件選型。對RFID門禁系統(tǒng)硬件進行了設(shè)計和實現(xiàn),確定了各個模塊之間的通信方式。采用模塊化的設(shè)計思路進行軟件設(shè)計,軟件部分分為主程序模塊、初始化模塊、讀卡模塊、門鎖控制模塊。分別介紹了各個模塊的工作流程、設(shè)計和實現(xiàn),并編寫了可用上位機控制的讀寫卡程序和發(fā)卡、注銷卡以及對射頻卡存儲部分讀寫權(quán)限進行控制的程序。最后,我們還對RFID門禁系統(tǒng)進行了性能測試和評估。提出了基于Hash-Lock協(xié)議的一種改進的安全認證協(xié)議,并用在本文的門禁系統(tǒng)通信認證中。分析了本系統(tǒng)采用的認證協(xié)議的安全性,并與其它通用協(xié)議從五個方面進行安全性能的對比,對比結(jié)果表明改進的認證協(xié)議具有較高的安全性。然后進一步從系統(tǒng)可靠性和安全性兩個方面對系統(tǒng)進行分析和評估,通過樣本測試可以看出,本系統(tǒng)具有比較高的安全性和可靠性。
【關(guān)鍵詞】：射頻識別 門禁系統(tǒng) 認證協(xié)議 射頻卡 讀卡器
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TP391.44
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第1章 緒論8-18
• 1.1 課題研究背景8-9
• 1.2 選題的目的和意義9-10
• 1.3 國內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域研究現(xiàn)狀分析10-16
• 1.3.1 RFID技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-14
• 1.3.2 RFID門禁系統(tǒng)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-16
• 1.4 論文主要研究內(nèi)容與貢獻16-17
• 1.5 論文內(nèi)容及結(jié)構(gòu)17-18
• 第2章RFID門禁系統(tǒng)概述18-30
• 2.1 RFID系統(tǒng)概述18-20
• 2.1.1 電子標簽18-20
• 2.1.2 讀寫器和天線20
• 2.1.3 應(yīng)用軟件系統(tǒng)20
• 2.2 RFID射頻識別系統(tǒng)的工作過程20-21
• 2.3 RFID系統(tǒng)存在的問題21-22
• 2.4 RFID系統(tǒng)安全問題的應(yīng)對措施22-26
• 2.4.1 基于Hash函數(shù)的協(xié)議22-25
• 2.4.2 多密鑰加密算法25-26
• 2.4.3 TEA算法26
• 2.5 RFID門禁系統(tǒng)總體設(shè)計26-29
• 2.5.1 RFID門禁系統(tǒng)基本功能27-28
• 2.5.2 RFID門禁系統(tǒng)的設(shè)計原則28
• 2.5.3 RFID門禁系統(tǒng)的模塊設(shè)計和工作過程28-29
• 2.6 本章小結(jié)29-30
• 第3章RFID門禁系統(tǒng)硬件設(shè)計和實現(xiàn)30-45
• 3.1 硬件選型30-31
• 3.2 MIFARE卡的介紹31-35
• 3.2.1 Mifare1 卡的特點和存儲結(jié)構(gòu)31-32
• 3.2.2 Mifare1 卡的工作原理32-33
• 3.2.3 Mifare1 卡的工作過程33-34
• 3.2.4 Mifare1 卡的安全性設(shè)計34-35
• 3.3 射頻讀卡器微處理器模塊設(shè)計與實現(xiàn)35-38
• 3.3.1 PIC16F1823 單片機簡介35-36
• 3.3.2 PIC16F1823 單片機主同步串行口模塊36-37
• 3.3.3 PIC16F1823 單片機的存儲結(jié)構(gòu)37-38
• 3.3.4 PIC16F1823 單片機的電路設(shè)計和實現(xiàn)38
• 3.4 讀卡器設(shè)計與實現(xiàn)38-42
• 3.4.1 MF RC522 的基本特性40
• 3.4.2 MFRC522 的寄存器設(shè)置40
• 3.4.3 MFRC522 的數(shù)字接口40-42
• 3.5 天線設(shè)計42-43
• 3.6 RFID門禁系統(tǒng)的硬件實現(xiàn)43
• 3.7 系統(tǒng)其它相關(guān)問題43-44
• 3.8 本章小結(jié)44-45
• 第4章 RFID門禁系統(tǒng)軟件設(shè)計與實現(xiàn)45-57
• 4.1 實驗開發(fā)環(huán)境45
• 4.2 軟件系統(tǒng)的模塊設(shè)計45-55
• 4.2.1 主程序模塊設(shè)計與實現(xiàn)46-47
• 4.2.2 初始化模塊設(shè)計與實現(xiàn)47-48
• 4.2.3 讀卡模塊設(shè)計與實現(xiàn)48-54
• 4.2.4 門鎖控制模塊54-55
• 4.3 MIFARE1 S50 卡的發(fā)放和注銷55-56
• 4.4 本章小結(jié)56-57
• 第5章RFID門禁系統(tǒng)安全性的評估57-62
• 5.1 基于HASH函數(shù)的認證協(xié)議57-59
• 5.1.1 協(xié)議描述57-58
• 5.1.2 協(xié)議的安全性分析58-59
• 5.2 系統(tǒng)性能測試59-61
• 5.2.1 系統(tǒng)性能測試方法59-60
• 5.2.2 系統(tǒng)性能測試結(jié)果60-61
• 5.3 本章小結(jié)61-62
• 結(jié)論62-63
• 參考文獻63-67
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及其它成果67-69
• 致謝69

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 何滔;;RFID在智能門禁系統(tǒng)中的設(shè)計[J];電子技術(shù)與軟件工程;2013年10期

2 姚燁豪;毛建華;馬偉偉;;基于語音識別和RFID技術(shù)的智能門禁系統(tǒng)研究[J];科技信息;2012年02期

3 李平;孫利民;吳佳英;方慶;謝晉陽;周博翔;;基于可離散處理的RFID防碰撞混雜算法研究[J];通信學報;2013年08期

4 彭昭;劉威;馬選斌;楊宗凱;;RFID系統(tǒng)安全與隱私問題研究[J];微電子學與計算機;2007年08期

  本文關(guān)鍵詞：基于RFID技術(shù)的門禁系統(tǒng)的研究和設(shè)計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：266689