基于RFID的企事業(yè)單位的車輛管理系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用

張志強

（西安外事學(xué)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(xué)水平的發(fā)展?fàn)顩r。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(shù)和單位的車輛管理緊密結(jié)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(shù)從21世紀(jì)初期逐步流行的一項先進技術(shù)，和我們傳統(tǒng)用到的條形碼原理非常類似，RFID技術(shù)是將附著于目標(biāo)物的RFID單元，通過磁場和無線射頻技術(shù)等非接觸通信技術(shù)將信息由RFID單元傳送至RFID讀寫設(shè)備[1]。由于RFID是一種無線識別技術(shù)，其由于頻率不同，可以被運用到多個應(yīng)用領(lǐng)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(shù)相對于傳統(tǒng)的識別技術(shù)，還解決了同時識別多個操作目標(biāo)的問題；并且RFID設(shè)備受到應(yīng)用范圍的影響，其體積和外觀也越來越多樣化；由于RFID技術(shù)是改變了目標(biāo)存儲信息所使用的傳統(tǒng)存儲介質(zhì)，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(yīng)國家普及北斗衛(wèi)星技術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)這一技術(shù)，及時將RFID技術(shù)和衛(wèi)星定位技術(shù)緊密結(jié)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(dǎo)航系統(tǒng)，然后再給每一輛管理車輛上面配備RFID發(fā)射設(shè)備，這種具有頻率信號的電子標(biāo)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(shè)備，讀取該車輛標(biāo)簽當(dāng)中的具體信息。車輛的管理部門也可以通過移動讀取設(shè)備隨時對某一個車輛進行核查。當(dāng)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(biāo)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(dāng)中，主要有軟件和硬件兩部分組成，硬件設(shè)備比如CY-TAR-202電子標(biāo)簽是一款性價比非常高的RFID電子標(biāo)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(biāo)簽的8m左右，擴展到將近80m。讀卡器采用的是CY-TAR-202標(biāo)準(zhǔn)版+（北斗衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)），可以通過識別多個操作目標(biāo)，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(shè)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(shù)、計算機信息管理技術(shù)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(chǔ)。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(diào)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(quán)限。保護車輛管理系統(tǒng)當(dāng)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(fù)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(diào)度情況進行統(tǒng)計，還可以根據(jù)每輛車的電子標(biāo)簽和導(dǎo)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(lǐng)導(dǎo)對該申請進行審批，如果批準(zhǔn)，根據(jù)實際狀況，分別將結(jié)果記錄到車輛設(shè)備登記表和設(shè)備費用表當(dāng)中，并且要修改該車輛的RFID電子標(biāo)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(shè)備登記表當(dāng)中，并且要及時注銷其RFID電子標(biāo)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(yù)算清單當(dāng)中，并且要根據(jù)電子標(biāo)簽當(dāng)中的信息，進行匯總。

車輛調(diào)度子系統(tǒng)也是不可缺少的一個功能，在使用申請批準(zhǔn)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(guān)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(shù)，主要是一種無線射頻技術(shù)，在有具體信息的電子標(biāo)簽和讀寫設(shè)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(shè)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(yīng)當(dāng)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(dāng)中的RFID電子標(biāo)簽當(dāng)中具體信息不被輕易泄露，在RFID技術(shù)安全方面通常以下幾種考慮。

通常考慮使用一些技術(shù)比較先進，安全性比較高的讀取設(shè)備。另外新EPCglobal UHF第二代協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)將為無源RFID標(biāo)簽改進安全特性，該標(biāo)準(zhǔn)提供口令保護及時對從RFID標(biāo)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(guān)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(shù)手段。它是一種能使傳輸技術(shù)隱密性增加。RFID讀取設(shè)了每一輛需要管理目標(biāo)的密鑰，對應(yīng)每一個目標(biāo)電子標(biāo)簽的唯一的id號。當(dāng)讀取設(shè)備得到的hash（a）的值能和電子標(biāo)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(jié)束語

該系統(tǒng)是一種基于RFID無線射頻技術(shù)的車輛管理系統(tǒng)，由于RFID技術(shù)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(shù)在圖書館管理系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].上海商學(xué)院學(xué)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(shè)計應(yīng)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(shè)計與實現(xiàn)[D].武漢：武漢理工大學(xué)，2009.

[4]郎為民，雷承達，張蕾.RFID技術(shù)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(biāo)簽安全性研究及其在物流中的應(yīng)用[D].西安:電子科技大學(xué)，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(xué)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.