基于RFID技術的跨行業應用數據共管模式

張 輝， 黃銀龍， 王占斌， 趙 博

(公安部第三研究所 防偽技術事業部，上海 201204)

0 引言

隨著RFID[1]技術大規模在公安、保險、環保、交通等多方面的發展和應用，RFID技術已經進入到商用化應用階段。同時一卡多用也成為了以后RFID應用[1-2]的方向，由于內存容量有限，需要寫入內存的跨行業應用數據比較多，同時考慮到車卡內信息的安全性和保密性，需要對卡內存儲信息進行內存規劃[3]和數據字典編譯，并對跨行業應用數據的共管模式進行研究。對基于 UHF[4]頻段的標簽在車輛領域的跨行業應用進行了深入的研究。

1 硬件查驗架構與數據存放

1.1 硬件查驗架構

硬件查驗系統由硬件和軟件兩個部分組成：硬件有讀寫器、天線、標簽、主機等主要硬件設備和其他輔助硬件設備，如、攝像頭、道閘等。軟件有查驗軟件及相關輔助軟件等。查驗系統工作原理如圖1所示。

圖1 查驗系統工作原理

1.2 數據存放

卡內主要存放號牌號碼、車輛識別代號（VIN）、發證機關、車輛類型、使用性質、總質量、核定載質量、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、環保狀態和審驗有效期等需要簽名的信息[4]，還包括公安、保險、環保、交通等部分行業應用數據。因為車卡內存容量有限，而公安、保險、環保、交通等行業業務數據量比較大，不能將所有數據存放在卡內，部分數據將存放在數據庫中，通過車卡的 ID號和車卡一一對應，保證數據的準確性、安全性和唯一性。卡內數據通過數據字典、鎖定、簽名、加密等方式保證數據的安全性和防篡改性。

卡內存儲的車卡基本信息及各行業應用數據信息如圖2。

圖2 卡內存儲數據

2 跨行業查驗的實現

當安裝有車卡的車輛通過查驗系統時，系統讀取卡 ID號及存儲在卡內的該行業數據以及通過該卡 ID號讀出存儲在數據庫中的該行業數據，通過讀取到的數據對該車輛進行查驗及行業應用。

查驗系統有兩種形式構成：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絡，查驗系統通過讀卡內信息和數據庫信息對車輛信息及行業信息進行查驗，之后將該車輛過車信息存入固定基站數據庫中，再通過局域網數據同步軟件將該查驗信息傳至中心服務器中。手持基站由手持機和手持機內查驗系統組成，手持機查驗軟件通過無線網將查驗信息傳至中心服務器中。

2.1 公安行業

公安行業業務[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，比較關注車輛的詳細特征信息，除了車輛類型、車輛顏色、車牌號碼等車輛基礎信息之外，公安行業比較關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內存區域。

當車輛經過固定基站或手持基站時，查驗系統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行報警，執行人員可對其進行攔截，加強公安執法能力。并將執法結果通過有線或無線兩種方式傳至中心數據庫。

2.2 保險行業

保險行業業務比較復雜，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、第三者責任保險、全車盜搶險、玻璃單獨破碎險、自燃損失險、新增加設備損失險、車上責任險、無過錯責任險、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，故只將部分險種（如交強險、車損險等）信息寫入卡內，其余信息寫入數據庫。

當車輛經過固定基站或手持基站時，查驗系統讀出卡內保險行業業務數據，并通過卡 ID號將數據庫內的保險行業業務數據讀出，對該車輛的保險信息進行業務應用，并將結果通過有線或無線兩種方式傳至中心數據庫。

2.3 環保行業

環保行業業務比較簡單，較常用到的是車輛的環保狀態及該車輛所使用的環保標準等信息，這些信息被寫入卡內存中，車輛經過固定基站或手持基站時，查驗系統只需讀出卡內信息即可，如果以后環保行業需要增加其他業務數據，可將部分數據寫入數據庫中，查驗系統進行查驗時，可同時讀取卡內數據和數據庫內數據，中間通過卡 ID號保證卡內數據和數據庫內數據的一一對應性。業務處理結果信息通過有線或無線的方式傳至中心數據庫。

2.4 交通行業

交通行業[7]對車輛的應用比較廣泛，車輛類型較多，如出租車、公交車、危險品車等的管理，需要的業務數據也比較多。以出租車為例，出租車管理比較嚴格，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行管理，還需加入其它信息，信息較多，卡內存儲空間不夠，可將業務數據存入數據庫中，查驗系統對車輛的查驗方式跟其他行業類似。

3 數據同步

為了保證數據的準確性與唯一性，整個系統采用一個中心數據庫，各固定基站數據庫與手持基站數據庫通過有線或無線的方式與中心數據庫保持同步，網絡拓撲圖見圖 3。各行業業務數據除了部分存儲在卡內存中之外，還將所有業務數據都存儲在數據庫中進行管理。而且和行業之間并非全無關聯，比如說車輛環保狀態如何也是交通行業需要關注的數據，交強險有限期也是公安行業關注的數據，中心數據庫也實現了各行業數據的共同管理。

圖3 系統網絡拓撲

4 結語

由于UHF頻段電子標簽本身所具有的特性，各行業應用數據在UHF頻段電子標簽中的應用具有其相似性與共同性，各行業數據可以在同一個電子標簽中存在，于是形成了基于UHF頻段跨行業應用數據共管模式，該數據共管模式已在“十一五”國家科技支撐計劃課題中進行了研究并形成了一定的成果，該成果在一些城市工程應用項目中也取得了較為顯著的效果。但由于電子標簽本身存在的一些問題，如內存的有限性與電子標簽內存中數據的安全性，基于UHF頻段跨行業應用數據共管模式也存在其在應用中的局限性，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技術的應用[J].通信技術,2007,40(12):267-268.

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

[3]黃銀龍,張輝.車輛管理RFID電子標簽內存規劃研究[J]. 通信技術，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技術在警用槍支管理中的應用[J]. 遼寧警專學報，2009(01):54-55.

[6]趙郁亮,趙正德,楊立朝,等. 汽車數字化標準信源在道路公安交通管理中的應用研究與實現[J]. 中國圖像圖形學報，2008(10): 1951-1954.

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