本文選題：射頻識(shí)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(shí)別技術(shù)(Radio Frequency IDentification,RFID)越來(lái)越受到人們的重視,被視為本世紀(jì)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(jiàn)為條碼技術(shù)最有力的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)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(wèn)題尚未得到很好的解決。本文針對(duì)標(biāo)簽與閱讀器的信號(hào)沖突,基于射頻識(shí)別技術(shù)的防偽認(rèn)證,以及標(biāo)簽移動(dòng)察覺(jué)三個(gè)重要問(wèn)題展開(kāi)了深入的研究和分析。本文的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)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(shí)別協(xié)議。信號(hào)沖突問(wèn)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(wèn)題之一。當(dāng)多于一個(gè)RFID終端(標(biāo)簽或閱讀器)發(fā)射信號(hào)時(shí),它們的信號(hào)在空中相互疊加,導(dǎo)致接收端無(wú)法將信號(hào)正確解析出來(lái)。根據(jù)發(fā)送端和接收端的不同,這些沖突又可細(xì)分為:標(biāo)簽沖突,閱讀器沖突,和標(biāo)簽-閱讀器沖突。由于RFID設(shè)備硬件計(jì)算能力有限,一般只能采用分時(shí)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(duì)上述三種信號(hào)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(duì)公共覆蓋的標(biāo)簽進(jìn)行識(shí)別。其主要思想是根據(jù)是否發(fā)生閱讀器沖突將目標(biāo)標(biāo)簽劃分為兩類(lèi),一類(lèi)是能夠成功解析閱讀器命令的"非爭(zhēng)議性標(biāo)簽",一類(lèi)則因?yàn)殚喿x器沖突而不能解析命令的"爭(zhēng)議性標(biāo)簽"。本文發(fā)現(xiàn)80%的識(shí)別延遲主要來(lái)源于只占總標(biāo)簽數(shù)目20%的爭(zhēng)議性標(biāo)簽,爭(zhēng)議性標(biāo)簽是系統(tǒng)性能瓶頸的關(guān)鍵。本文首次提出擱置爭(zhēng)議性標(biāo)簽的信號(hào)干擾,協(xié)同鄰居閱讀器識(shí)別的思想,區(qū)分對(duì)待上述兩類(lèi)標(biāo)簽。實(shí)驗(yàn)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(shí)別吞吐量。第二、提出渾水問(wèn)題及一種無(wú)識(shí)別批量標(biāo)簽認(rèn)證方法。RFID標(biāo)簽因制造難度高、具有簡(jiǎn)單計(jì)算能力等特點(diǎn),使其開(kāi)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(hào)驗(yàn)證的方式進(jìn)行防偽認(rèn)證,這種方法雖然簡(jiǎn)單,但其安全性一直受到挑戰(zhàn)。為了解決這個(gè)問(wèn)題,相關(guān)的科研工作引入哈希函數(shù),驗(yàn)證標(biāo)簽對(duì)序列號(hào)進(jìn)行哈希操作后的簽名。這種做法大大提高了標(biāo)簽的安全性,降低了標(biāo)簽被復(fù)制的風(fēng)險(xiǎn)。與傳統(tǒng)方法一樣,引入哈希機(jī)制后的算法仍然需要對(duì)標(biāo)簽進(jìn)行逐個(gè)認(rèn)證。當(dāng)面對(duì)大批量標(biāo)簽時(shí),這種逐個(gè)驗(yàn)證方式效率低下、不具擴(kuò)展性、適用場(chǎng)景受限。本文提出了一種無(wú)識(shí)別的批量認(rèn)證方法。該方法無(wú)需為每個(gè)標(biāo)簽建立獨(dú)立會(huì)話時(shí)間片,即使發(fā)生信號(hào)沖突也能正確檢測(cè)偽造標(biāo)簽的存在。該方法能夠快速判斷目標(biāo)批次是否有效,即是否包含偽標(biāo)簽。在無(wú)效的情況下,能夠結(jié)合組合分組測(cè)試方法和基于強(qiáng)度大小的空間劃分,精確定位出這些假標(biāo)簽,填補(bǔ)機(jī)器與人類(lèi)認(rèn)知的溝壑。與以前的工作相比,可擴(kuò)展性方面,MRBA的算法能夠以高概率保證假標(biāo)簽在O(n·log(N/n))輪被檢測(cè)出來(lái);安全性方面,當(dāng)探測(cè)的幀長(zhǎng)達(dá)到最優(yōu)化時(shí),香農(nóng)熵達(dá)到最大,系統(tǒng)被破解的概率趨近于零;精度方面,實(shí)驗(yàn)表明系統(tǒng)探測(cè)偽標(biāo)簽精度可達(dá)到99%以上,平均定位精度約為80%;效率方面,系統(tǒng)批量認(rèn)證的時(shí)間僅僅占逐個(gè)認(rèn)證方法所消耗時(shí)間的4%。第三、提出一種強(qiáng)渡流驅(qū)動(dòng)的標(biāo)簽移動(dòng)察覺(jué)方法。RFID技術(shù)作為自動(dòng)識(shí)別技術(shù)的急先鋒,最初目的為方便快速識(shí)別物體,取代手工錄入,實(shí)現(xiàn)工業(yè)處理的自動(dòng)化。但近年來(lái),除了識(shí)別之外RFID的各種潛在應(yīng)用也被逐步挖掘出來(lái)。例如,利用RFID技術(shù)對(duì)貴重物品進(jìn)行實(shí)時(shí)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(shí)時(shí)性和安全性要求較高的場(chǎng)景。本文通過(guò)理論分析和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證發(fā)現(xiàn):標(biāo)簽的反射信號(hào)強(qiáng)度對(duì)所處位置非常敏感,可以利用這一規(guī)律準(zhǔn)確并且高效的探測(cè)標(biāo)簽的移動(dòng)。受到計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)的啟發(fā),該算法將目標(biāo)空間中的標(biāo)簽信號(hào)變化抽象為信號(hào)強(qiáng)度圖,并提出采用基于混合高斯模型的背景相減法檢測(cè)出移動(dòng)標(biāo)簽。實(shí)驗(yàn)表明,這種強(qiáng)度流驅(qū)動(dòng)的標(biāo)簽移動(dòng)察覺(jué)技術(shù)能夠獲得運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)92.34%的精度并且假陽(yáng)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(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：TP391.44

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5 徐午e，

本文編號(hào)：1756108