本文選題：射頻識別 + 防偽�。� 參考：《西安交通大學(xué)》2017年博士論文

【摘要】：隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的興起,射頻識別技術(shù)(Radio Frequency IDentification,RFID)越來越受到人們的重視,被視為本世紀最為潛力的技術(shù)之一。盡管RFID的發(fā)展如火如荼,甚至被預(yù)見為條碼技術(shù)最有力的競爭對手和替代技術(shù),但它現(xiàn)今還未能改變條碼一統(tǒng)天下的局面,其原因在于還有很多基礎(chǔ)的科學(xué)與技術(shù)問題尚未得到很好的解決。本文針對標簽與閱讀器的信號沖突,基于射頻識別技術(shù)的防偽認證,以及標簽移動察覺三個重要問題展開了深入的研究和分析。本文的主要創(chuàng)新點包括:第一、提出一組多閱讀器環(huán)境下的沖突擱置與協(xié)同識別協(xié)議。信號沖突問題在RFID技術(shù)的誕生之日起就成為科研工作者竭力想解決的基礎(chǔ)問題之一。當多于一個RFID終端(標簽或閱讀器)發(fā)射信號時,它們的信號在空中相互疊加,導(dǎo)致接收端無法將信號正確解析出來。根據(jù)發(fā)送端和接收端的不同,這些沖突又可細分為:標簽沖突,閱讀器沖突,和標簽-閱讀器沖突。由于RFID設(shè)備硬件計算能力有限,一般只能采用分時調(diào)度的策略規(guī)避這些沖突,所以相應(yīng)的算法又被稱為防沖突算法。本文針對上述三種信號沖突,提出了一組兩階段的協(xié)議棧。這些協(xié)議不僅能夠有效避免閱讀器沖突,還能協(xié)同相鄰閱讀器對公共覆蓋的標簽進行識別。其主要思想是根據(jù)是否發(fā)生閱讀器沖突將目標標簽劃分為兩類,一類是能夠成功解析閱讀器命令的"非爭議性標簽",一類則因為閱讀器沖突而不能解析命令的"爭議性標簽"。本文發(fā)現(xiàn)80%的識別延遲主要來源于只占總標簽數(shù)目20%的爭議性標簽,爭議性標簽是系統(tǒng)性能瓶頸的關(guān)鍵。本文首次提出擱置爭議性標簽的信號干擾,協(xié)同鄰居閱讀器識別的思想,區(qū)分對待上述兩類標簽。實驗表明,與已有的工作相比,本文的方法能夠提高6倍以上的識別吞吐量。第二、提出渾水問題及一種無識別批量標簽認證方法。RFID標簽因制造難度高、具有簡單計算能力等特點,使其開始逐漸受到防偽領(lǐng)域的青睞,尤其是高端產(chǎn)品防偽,如藥品、紅酒和珠寶等。工業(yè)界采用序列號驗證的方式進行防偽認證,這種方法雖然簡單,但其安全性一直受到挑戰(zhàn)。為了解決這個問題,相關(guān)的科研工作引入哈希函數(shù),驗證標簽對序列號進行哈希操作后的簽名。這種做法大大提高了標簽的安全性,降低了標簽被復(fù)制的風險。與傳統(tǒng)方法一樣,引入哈希機制后的算法仍然需要對標簽進行逐個認證。當面對大批量標簽時,這種逐個驗證方式效率低下、不具擴展性、適用場景受限。本文提出了一種無識別的批量認證方法。該方法無需為每個標簽建立獨立會話時間片,即使發(fā)生信號沖突也能正確檢測偽造標簽的存在。該方法能夠快速判斷目標批次是否有效,即是否包含偽標簽。在無效的情況下,能夠結(jié)合組合分組測試方法和基于強度大小的空間劃分,精確定位出這些假標簽,填補機器與人類認知的溝壑。與以前的工作相比,可擴展性方面,MRBA的算法能夠以高概率保證假標簽在O(n·log(N/n))輪被檢測出來;安全性方面,當探測的幀長達到最優(yōu)化時,香農(nóng)熵達到最大,系統(tǒng)被破解的概率趨近于零;精度方面,實驗表明系統(tǒng)探測偽標簽精度可達到99%以上,平均定位精度約為80%;效率方面,系統(tǒng)批量認證的時間僅僅占逐個認證方法所消耗時間的4%。第三、提出一種強渡流驅(qū)動的標簽移動察覺方法。RFID技術(shù)作為自動識別技術(shù)的急先鋒,最初目的為方便快速識別物體,取代手工錄入,實現(xiàn)工業(yè)處理的自動化。但近年來,除了識別之外RFID的各種潛在應(yīng)用也被逐步挖掘出來。例如,利用RFID技術(shù)對貴重物品進行實時監(jiān)控,精確記錄用戶行為方式等�，F(xiàn)有的基于RFID的監(jiān)控技術(shù)只能給出"存在-或-不存在"的結(jié)果,這種粗放式的監(jiān)控完全不能滿足實時性和安全性要求較高的場景。本文通過理論分析和實驗驗證發(fā)現(xiàn):標簽的反射信號強度對所處位置非常敏感,可以利用這一規(guī)律準確并且高效的探測標簽的移動。受到計算機視覺技術(shù)的啟發(fā),該算法將目標空間中的標簽信號變化抽象為信號強度圖,并提出采用基于混合高斯模型的背景相減法檢測出移動標簽。實驗表明,這種強度流驅(qū)動的標簽移動察覺技術(shù)能夠獲得運動監(jiān)測92.34%的精度并且假陽性率維持在0.5%以下。
[Abstract]:With the rise of Internet of Things technology , Radio Frequency IDentification ( RFID ) has attracted more and more attention , which is regarded as one of the most powerful technologies in this century . In order to solve the problem , the method can improve the security of the label . In order to solve the problem , the method can improve the security of the label . The method can quickly judge whether the target lot is valid or not . The method can quickly judge whether the target lot is valid or not . In this paper , based on the theory analysis and experimental verification , it is found that the reflected signal strength of the tag is very sensitive to the position of the location , and the movement of the tag can be detected accurately and efficiently by using this rule . The algorithm can be used to abstract the label signal in the target space into the signal strength map by using the background subtraction method based on the mixed Gaussian model .

【學(xué)位授予單位】：西安交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TP391.44

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本文編號：1756108