專利名稱：一種rfid設(shè)備數(shù)據(jù)加密傳輸?shù)姆椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種RFID設(shè)備數(shù)據(jù)加密傳輸?shù)姆椒?，是一種無線數(shù)據(jù)的加密傳 輸方法，是一種用于集裝箱所使用的RFID (無線射頻識別)設(shè)備的數(shù)據(jù)交換進(jìn) 行加密傳輸?shù)姆椒ā?
背景技術(shù)：
隨著RFID (Radio Frequency Identification無線射頻識別)在中國各行 各業(yè)的應(yīng)用，越來越多的RFID設(shè)備被應(yīng)用到一些比較重要的部門和行業(yè)，RFID 設(shè)備之間的電波數(shù)據(jù)通信是否安全，已經(jīng)成為相關(guān)保密部門和行業(yè)是否應(yīng)用 RFID項目時，認(rèn)真考慮的問題。
如果RFID設(shè)備與標(biāo)簽之間的數(shù)據(jù)通信很容易被截獲并被破解，商家和保 密部門的商業(yè)和行業(yè)秘密將不復(fù)存在，會給企業(yè)和保密部門造成無法估量的損 失， 一個好的RFID設(shè)備的加密傳輸方法，對RFID設(shè)備廠商和應(yīng)用企業(yè)而言都 是十分重要的。
RFID設(shè)備的加密傳輸方法通常稱之為空氣加密傳輸方法。 一個好的RFID設(shè) 備的加密傳輸方法，可以在最短的時間內(nèi)，發(fā)現(xiàn)最多的標(biāo)簽，并能具有良好的 防碰撞性，能實現(xiàn)多標(biāo)簽的單標(biāo)簽數(shù)據(jù)通訊識別；目前國內(nèi)的本土企業(yè)在這方 面與國際企業(yè)還存在一個不小的技術(shù)差距。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出一種RFID設(shè)備數(shù)據(jù)加密傳輸?shù)姆椒ǎ龇椒梢员ＷCRFID 設(shè)備間的高速數(shù)據(jù)交換及數(shù)據(jù)通信不會被第三方截獲，即使截獲也不能將其破解得到原始數(shù)據(jù)，從而保證了商家和相關(guān)保密部門的機(jī)密信息的安全性。所述
方法基于HASH算法，采用128位的數(shù)據(jù)加密技術(shù)，根據(jù)RFID設(shè)備工作和空氣 加密傳輸?shù)奶匦裕贖ASH算法的基礎(chǔ)上，做了很大的改動，使之更能適用于RFID 設(shè)備的空氣加密傳輸。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的 一種RFID設(shè)備數(shù)據(jù)加密傳輸?shù)姆椒?，所述?法使用設(shè)備包括A讀寫器、B讀寫器、與A讀寫器連接的A計算機(jī)、與B讀 寫器連接的B計算機(jī)、電子標(biāo)簽，其特征在于所述方法的步驟
一、力口密過程
加密過程分級的步驟，根據(jù)通訊內(nèi)容重要性確定重要級別； 加密過程加密的步驟，A讀寫器根據(jù)數(shù)據(jù)的重要級別，調(diào)用加密數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)
密鑰，得到數(shù)據(jù)密鑰后，根據(jù)數(shù)據(jù)的重要性級別，對數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮和加密計算，
得到加密后的加密數(shù)據(jù)；
加密過程指令通訊的步驟，A計算機(jī)通知A讀寫器與電子標(biāo)簽進(jìn)行通訊，A
讀寫器調(diào)用指令密鑰加密指令；
加密過程開辟通訊通道的步驟，A讀寫器選擇通訊方式與電子標(biāo)簽建立通訊 聯(lián)系，識別電子標(biāo)簽的編號，開辟指令通道，并根據(jù)數(shù)據(jù)的重要級別開辟數(shù)據(jù) 通道；
加密過程收發(fā)或同步數(shù)據(jù)的步驟，A讀寫器分別通過數(shù)據(jù)通道和指令通道將 經(jīng)A讀寫器加密的加密數(shù)據(jù)和加密指令發(fā)送給電子標(biāo)簽，電子標(biāo)簽接收加密數(shù) 據(jù)和加密指令，電子標(biāo)簽首先解密加密指令，并按照加密數(shù)據(jù)的重要性級別調(diào) 用相應(yīng)級別資源進(jìn)行運算并選擇相應(yīng)級別存儲空間存儲加密數(shù)據(jù)，或?qū)﹄娮訕?biāo) 簽中的已有加密數(shù)據(jù)進(jìn)行同步；加密過程完成的步驟，電子標(biāo)簽接收或同步加密數(shù)據(jù)之后，電子標(biāo)簽通過
指令通道向A讀寫器發(fā)出成功標(biāo)識符，A讀寫器迅速切斷與電子標(biāo)簽的通訊通 道，結(jié)束A讀寫器與電子標(biāo)簽之間通訊； 二、解密過程
解密過程讀寫分級的步驟，B讀寫器掃描識別電子標(biāo)簽編號，根據(jù)編號B 讀寫器取得需要的數(shù)據(jù)存儲地址數(shù)據(jù)內(nèi)容，根據(jù)數(shù)據(jù)的性質(zhì)內(nèi)容確定數(shù)據(jù)的重
要級別；
解密過程開辟通訊通道的步驟，B計算機(jī)通知B讀寫器開辟指令通道，B 讀寫器選擇通訊方式，并根據(jù)數(shù)據(jù)的重要級別開辟數(shù)據(jù)通道；
解密過程發(fā)出指令的步驟，B讀寫器接收到數(shù)據(jù)操作指令，并將指令通過加 密密鑰加密指令，并通過指令通道發(fā)出經(jīng)加密的指令；
解密過程電子標(biāo)簽內(nèi)容識別的步驟，電子標(biāo)簽收到數(shù)據(jù)交換的加密指令， 調(diào)用電子標(biāo)簽內(nèi)指令密鑰解密加密指令，根據(jù)指令內(nèi)容調(diào)用相應(yīng)資源進(jìn)行運算 并從相應(yīng)存儲器中取得加密數(shù)據(jù)，通過已開通的數(shù)據(jù)通道將加密數(shù)據(jù)發(fā)送給B 讀寫器；
解密過程通訊結(jié)束的步驟，B讀寫器收到lt據(jù)后，通過指令通道向電子標(biāo)簽 發(fā)射接收成功標(biāo)識符，之后數(shù)據(jù)通道迅速切斷；
解密過程的解密步驟，B讀寫器根據(jù)數(shù)據(jù)的重要性調(diào)用解密密鑰對接收的加 密數(shù)據(jù)進(jìn)行解密和解壓縮，獲取數(shù)據(jù)原文，并將數(shù)據(jù)原文傳輸給B計算機(jī)，解 密過程結(jié)束。
本發(fā)明產(chǎn)生的有益效果是本發(fā)明使電子標(biāo)簽和讀寫器之間的通訊可靠性、 抗干擾性大大提高。電子標(biāo)簽可在不同的惡劣環(huán)境中，根據(jù)所接收到信號內(nèi)容的不同，釆取不同級別的數(shù)據(jù)加解密級別和不同的發(fā)射與接收功率及不同角度 的電波發(fā)射，利用環(huán)境中的散射、折射原理，實現(xiàn)了與電子標(biāo)簽間的數(shù)據(jù)通訊， 有效的保證了讀寫器與電子標(biāo)簽之間的數(shù)據(jù)通訊。本發(fā)明實現(xiàn)了數(shù)據(jù)最大化的 優(yōu)化修改，保證了數(shù)據(jù)的最小通訊量。


下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
圖l是本發(fā)明實施例一所述方法所使用的系統(tǒng)示意圖2是本發(fā)明實施例一所述方法的加密過程示意圖3是本發(fā)明實施例一所述方法的解密過程示意圖4是本發(fā)明實施例三所述方法所選擇的三種通訊方式示意圖5是本發(fā)明實施例五所述方法所選擇的三種存儲方式示意圖。
具體實施方式
實施例一
本實施例是一種RFID設(shè)備數(shù)據(jù)加密傳輸?shù)姆椒?，本實施例使用的設(shè)備包 括A讀寫器、B讀寫器、與A讀寫器連接的A計算機(jī)、與B讀寫器連接的B 計算機(jī)、電子標(biāo)簽，如圖1所示。圖中的虛線箭頭和虛線表示的電子標(biāo)簽表達(dá) 的是同一個電子標(biāo)簽移動位置。計算機(jī)是普通的PC機(jī)，具有通常的運算和處理 功能。在實際應(yīng)用中計算機(jī)可以帶多個讀寫器，而讀寫器可以同時對多個電子 標(biāo)簽進(jìn)行通訊，這主要以現(xiàn)場的情況而定，本實施例為敘述方便而簡單的使用 一個計算機(jī)帶一個讀寫器的情況。本實施例以同樣的理由用A計算機(jī)和B計算 機(jī)以及A讀寫器和B讀寫器分別代表加密過程和解密過程所使用的計算機(jī)和讀 寫器，在實際過程中每一個帶有讀寫器的計算機(jī)都可以進(jìn)行加密過程和解密過 程。本實施例所述方法包括加密過程和解密過程。本實施例的中心思想是保證 通訊的保密性和通訊的可靠性，所有的步驟都圍繞這一中心思想。本實施例的 思路是將所有通訊內(nèi)容進(jìn)行分級，將高等級的數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮、嚴(yán)格加密，通訊 是采用多次發(fā)射數(shù)據(jù)包的方式保證數(shù)據(jù)接收的正確性、抗干擾性。對其他等級 的數(shù)據(jù)或指令則按照級別分別進(jìn)行一般加密或根本不加密的方法進(jìn)行通訊，節(jié) 約資源加快傳輸速度。本實施例的實施步驟如下所述
一、加密過程，如圖2所示
① 加密過程分級的步驟根據(jù)通訊內(nèi)容的重要性確定重要級別。這一步驟 是本實施例的核心，因為只有將通訊內(nèi)容進(jìn)行分級才能確定應(yīng)該采取什么方式 進(jìn)行通訊，選擇什么通道，加密到什么級別，調(diào)用多少資源，存儲在什么位置。 設(shè)定多少個級別十分重要，太少不能起到保護(hù)和快速的共同作用。級別太多則 容易產(chǎn)生過多附加運算，資源也同樣得不到充分利用。
② 加密過程加密的步驟A讀寫器根據(jù)數(shù)據(jù)的重要級別，調(diào)用加密數(shù)據(jù)的數(shù) 據(jù)密鑰，得到數(shù)據(jù)密鑰后，根據(jù)數(shù)據(jù)的重要性級別，調(diào)用不同等級的計算資源， 對數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮和加密計算，得到加密后的加密l史據(jù)。
在進(jìn)行加密過程的A讀寫器中，根據(jù)要發(fā)送內(nèi)容的不同進(jìn)行不同的加密處 理。例如，對電子標(biāo)簽的編號不做處理，這樣可以讓讀寫器在最短的時間內(nèi)， 同時識讀發(fā)現(xiàn)更多的標(biāo)簽，并與之確立無線通訊關(guān)系，方便下一步的讀寫器的 數(shù)據(jù)讀寫操作。而對于一般性指令則只需要進(jìn)行一般性的加密，無需復(fù)雜的密 碼，以節(jié)省資源。節(jié)約資源這一點對于電子標(biāo)簽十分重要，因為電子標(biāo)簽的運 算和存儲資源十分有限，必須充分的利用。對于數(shù)據(jù)也有不同的處理，對一般 的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，其級別比指令的加密要高，即密碼的復(fù)雜程度高于指令密碼的復(fù)雜程度。而對于需要高度保密的數(shù)據(jù)就要使用復(fù)雜程度較高的密碼。復(fù)雜 程度較高則需要的運算和存儲資源自然較多，所以必須嚴(yán)格限制高度機(jī)密數(shù)據(jù) 的數(shù)量，以防止資源的浪費和降低效率。
本實施例基于HASH算法，采用128位的數(shù)據(jù)加密4支術(shù)，根據(jù)RFID設(shè)備 工作和無線加密傳輸?shù)奶匦?，在HASH算法的基礎(chǔ)上，做了很大的改動，使之 更能適用于RFID設(shè)備的無線加密傳輸。
由于將發(fā)送內(nèi)容進(jìn)行了分級，對不同級別的內(nèi)容也需要進(jìn)行不同的處理， 所調(diào)用的資源自然也不同的。級別低的內(nèi)容比較簡單，需要的運算資源較少， 存儲空間也較少，而對于保密級別較高，使用的密碼復(fù)雜程度也較高，就必須 調(diào)用較多的運算和存儲資源。因此一旦確定發(fā)送內(nèi)容的重要性級別，計算機(jī)即 確定對該內(nèi)容的發(fā)送所使用的資源是多少。
盡量將讀寫器與標(biāo)簽之間的數(shù)據(jù)交換量壓縮至最小，也是保證讀寫器與電 子標(biāo)簽之間數(shù)據(jù)可靠性的另一個重要指標(biāo)。
本實施例采用《電子數(shù)據(jù)交換數(shù)據(jù)表》對數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮、精簡和代碼轉(zhuǎn)換， 可實現(xiàn)80%以上的數(shù)據(jù)壓縮內(nèi)容，大大的縮短了讀寫器與電子標(biāo)簽的通信時間。 《電子數(shù)據(jù)交換數(shù)據(jù)表》是一種數(shù)據(jù)對應(yīng)轉(zhuǎn)換表，將復(fù)雜的數(shù)據(jù)進(jìn)行簡化。 例如對于頻繁交換的電子開關(guān)而言，如電子標(biāo)簽開關(guān)了 10次，電子標(biāo)簽可僅 僅發(fā)送一個1L,通過《電子數(shù)據(jù)交換數(shù)據(jù)表》解析，讀寫器便可知電子標(biāo)簽已 經(jīng)被開關(guān)了 10次。這樣電子標(biāo)簽不僅僅降低了數(shù)據(jù)的計算時間，存儲空間，更 是實現(xiàn)了讀寫器與電子標(biāo)簽之間的最小通訊量，有效保證了 RFID設(shè)備在各種不 同環(huán)境下的可靠性、可用性與高效性。體現(xiàn)在RFID設(shè)備上的則是其無以倫比的 技術(shù)的先進(jìn)性。③ 加密過程指令通訊的步驟A計算機(jī)通知A讀寫器與電子標(biāo)簽進(jìn)行通訊， A讀寫器調(diào)用指令密鑰加密指令。
本步驟中的指令加密是級別較低的加密，以便加快識別的速度。
④ 加密過程開辟通訊通道的步驟A讀寫器選擇通訊方式與電子標(biāo)簽建立通 訊聯(lián)系，識別電子標(biāo)簽的編號，開辟指令通道，并根據(jù)數(shù)據(jù)的重要級別開辟數(shù) 據(jù)通道。
本實施例所述的通訊方式選擇指的是本實施例對讀寫器和電子標(biāo)簽兩者之 間在距離、中間是否有障礙、障礙的性質(zhì)是否對電磁波有影響或影響大小等等 一些通訊外部環(huán)境的反應(yīng)。通訊方式通?？梢杂袔追N選擇。例如，在讀寫器和 電子標(biāo)簽兩者之間距離較近，中間沒有任何阻擋電磁波的障礙，可以采用低功 率傳輸?shù)耐ㄓ嵎绞?，在?jié)約能源的前提下即可以獲得滿意的通訊效果；在傳輸 距離較大時，中間沒有阻擋電磁波的障礙，可以采用較大功率的通訊方式；在 傳輸距離4交大，或兩者中間有阻擋電-茲波的障礙，可以采用增加功率的通訊方 式；兩者中間有較多阻擋電磁波的障礙時，可以采用折射和反射的通訊方式。
如上所述，通訊方式通常是由通訊環(huán)境所確定的。由于本實施例主要應(yīng)用 在集裝箱行業(yè)。集裝箱行業(yè)的特點就工作環(huán)境有大量金屬板存在，這些金屬板 對電磁波有明顯的反射和折射所用，這對于射頻設(shè)備來說是十分不利的環(huán)境。 這一問題不但在硬件設(shè)計上要予以重視，在軟件的設(shè)計上也必須重視。選擇通 訊方式是本實施例對這一問題所做工作的一個方面。在集裝箱行業(yè)電子標(biāo)簽和 讀寫器之間的距離有很多差別。例如，在集裝箱進(jìn)出道口，讀寫器和電子標(biāo)簽 可以十分接近。而在其他情況下，例如集裝箱堆場，或吊運通道上讀寫器和電 子標(biāo)簽的距離相對較大。另外，發(fā)送內(nèi)容的重要程度也影響通訊方式的選擇，對于較重要的數(shù)據(jù)應(yīng)當(dāng)采用較大功率的通訊方式以確保通訊數(shù)據(jù)傳輸安全，對 不太重要的通訊內(nèi)容則可以采用較小功率的通訊方式以節(jié)約資源和能源。
本實施例在讀寫器和電子標(biāo)簽進(jìn)行通訊時采用了通訊通道的概念，所述的 通訊通道是一種特殊的發(fā)送和接收通訊內(nèi)容的方式。使用通訊通道的概念是為 了兼顧通訊的可靠，又要保證通訊的筒潔快速。前面的分級步驟為通訊通道的 建立打下了堅實的基礎(chǔ)。由于通訊內(nèi)容已經(jīng)分成多個級別，對于各個級別的通 訊內(nèi)容可以開辟不同的通訊通道。所謂通訊通道可以簡單的敘述為每次發(fā)送的 出數(shù)據(jù)包次數(shù)。當(dāng)需要發(fā)射比較重要的內(nèi)容時，讀寫器則多發(fā)射幾次同樣內(nèi)容 的數(shù)據(jù)包，以確保數(shù)據(jù)在空氣傳輸中的高效性和標(biāo)簽接收數(shù)據(jù)的正確性。當(dāng)需 要發(fā)射一般性質(zhì)的內(nèi)容時，讀寫器可以只發(fā)射一次數(shù)據(jù)包，若標(biāo)簽?zāi)苷_接收， 則讀寫器不再進(jìn)行重復(fù)發(fā)射，以節(jié)約標(biāo)簽資源。通過這種不同對待發(fā)射內(nèi)容的
方式就可以做到安全、省時和節(jié)約兼顧。按照這一思路，本實施例將重要性不 同的數(shù)據(jù)和指令分別安排在不同的通道中，所以開辟了數(shù)據(jù)通道和指令通道。 這里所述的數(shù)據(jù)包是所有傳輸內(nèi)容的總稱，其中可以包含數(shù)據(jù)、指令、標(biāo)簽編 號等等。這些數(shù)據(jù)、指令、標(biāo)簽編號可以是壓縮加密的，也可以不是壓縮加密 的。
⑤加密過程收發(fā)或同步數(shù)據(jù)的步驟A讀寫器分別通過數(shù)據(jù)通道和指令通道 將經(jīng)A讀寫器加密的加密數(shù)據(jù)和加密指令發(fā)送給電子標(biāo)簽，電子標(biāo)簽接收加密 數(shù)據(jù)和加密指令，電子標(biāo)簽首先解密加密指令，并按照加密數(shù)據(jù)的重要性級別 調(diào)用相應(yīng)級別資源進(jìn)行運算并選擇相應(yīng)級別存儲空間存儲加密數(shù)據(jù)，或?qū)﹄娮?標(biāo)簽中的已有加密數(shù)據(jù)進(jìn)行同步。
電子標(biāo)簽接收到數(shù)據(jù)包用標(biāo)簽的專用快速解密密鑰，在最短的時間內(nèi)，對所操作數(shù)據(jù)進(jìn)行最快速的解密處理，標(biāo)簽還可根據(jù)讀寫器傳輸內(nèi)容性質(zhì)，調(diào)用 不同等級的解密密鑰，調(diào)配不同的資源來做出快速響應(yīng)。對高級別等級的數(shù)據(jù) 電子標(biāo)簽根據(jù)指令進(jìn)行了深度加密處理，用于保護(hù)標(biāo)簽存儲的數(shù)據(jù)不被第三方 偷竊。電子標(biāo)簽還可根據(jù)讀寫器的讀寫指令，操作相應(yīng)的標(biāo)簽地址數(shù)據(jù)。
本實施例所述的對電子標(biāo)簽中的加密數(shù)據(jù)進(jìn)行同步的意思是對電子標(biāo)簽中 已存儲的數(shù)據(jù)進(jìn)行更新，或者說改寫。在實際工作中電子標(biāo)簽中的數(shù)據(jù)只有兩 種情況。 一種是電子標(biāo)簽中的存儲器是空白的，需要寫入內(nèi)容，另一種是將電 子標(biāo)簽存儲器中的數(shù)據(jù)進(jìn)行修改、更新，本實施例稱為同步。
本步驟所述的調(diào)用不同的資源進(jìn)行運算和存儲的意思是，根據(jù)電子標(biāo)簽接 收不同等級的接收內(nèi)容，調(diào)用不同的CPU資源進(jìn)行處理，調(diào)用不同的存儲部分 進(jìn)行存儲。因為電子標(biāo)簽的CPU運算資源十分有限，存儲空間也十分有限，必 須充分利用。在加密過程中就已經(jīng)考慮到這一點，所以盡量限制復(fù)雜密碼的使 用，同時多利用筒單的密碼或不用密碼，并壓縮簡化數(shù)據(jù)。本實施例中復(fù)雜的 密碼數(shù)據(jù)在電子標(biāo)簽中并不解密，因為解密復(fù)雜密碼需要許多的硬件資源。電 子標(biāo)簽只是將這些重要加密數(shù)據(jù)存放在存儲器中最安全、最可靠的位置，而對 于次重要的指令就需要解密并執(zhí)行。
⑥加密過程完成的步驟電子標(biāo)簽接收或同步加密數(shù)據(jù)之后，電子標(biāo)簽通 過指令通道向A讀寫器發(fā)出成功標(biāo)識符，A讀寫器迅速切斷與電子標(biāo)簽的通訊 通道，結(jié)束A讀寫器與電子標(biāo)簽之間通訊。
電子標(biāo)簽一旦接收并存儲成功或同步成功，就要發(fā)出成功的標(biāo)識符，以便 對方的讀寫器確認(rèn)。為了安全和減少對其他電子標(biāo)簽的干擾，電子標(biāo)簽立刻切 斷通訊通道。二、解密過程，如圖3所示
解密過程可以理解為對電子標(biāo)簽的讀寫數(shù)據(jù)或同步數(shù)據(jù)后，標(biāo)簽移到另一 個位置時，另一個讀寫器和計算機(jī)對這個電子標(biāo)簽進(jìn)行讀寫操作。在本實施例
中為方便起見將另一個位置的讀寫器和計算才幾稱為B讀寫器和B計算機(jī)。
① 解密過程讀寫分級的步驟B讀寫器掃描識別電子標(biāo)簽編號，才艮據(jù)編號B 讀寫器取得需要的數(shù)據(jù)存儲地址和數(shù)據(jù)內(nèi)容，根據(jù)數(shù)據(jù)的性質(zhì)內(nèi)容確定數(shù)據(jù)的 重要級別。
B讀寫器一旦與電子標(biāo)簽建立聯(lián)系首先讀取電子標(biāo)簽上的標(biāo)簽編號，如果這 個編號正是所需要的，則B讀寫器取得需要的數(shù)據(jù)存儲地址和數(shù)據(jù)內(nèi)容，并根 據(jù)數(shù)據(jù)的性質(zhì)確定數(shù)據(jù)的重要級別。這一點與加密過程是相似的，只有通過分 級過程才能產(chǎn)生分別處理的過程，為后續(xù)步驟做好準(zhǔn)備。
② 解密過程開辟通訊通道的步驟B計算機(jī)通知B讀寫器開辟指令通道，B 讀寫器選擇通訊方式，并根據(jù)數(shù)據(jù)的重要級別開辟數(shù)據(jù)通道。
選擇通訊方式和開辟H據(jù)通道與加密過程類似。
③ 解密過程發(fā)出指令的步驟B讀寫器接收到數(shù)據(jù)操作指令，并將指令通過 加密密鑰加密指令，并通過指令通道發(fā)出經(jīng)加密的指令。
本步驟只涉及指令的加密。因為，此時讀寫器是發(fā)命令給電子標(biāo)簽使其進(jìn) 行數(shù)據(jù)的發(fā)送。
④ 解密過程電子標(biāo)簽內(nèi)容識別的步驟電子標(biāo)簽收到數(shù)據(jù)交換的加密指令， 調(diào)用電子標(biāo)簽內(nèi)指令密鑰解密加密指令，根據(jù)指令內(nèi)容調(diào)用相應(yīng)資源進(jìn)行運算 并從相應(yīng)存儲器中取得加密數(shù)據(jù)，通過已開通的數(shù)據(jù)通道將加密數(shù)據(jù)發(fā)送給B 讀寫器。⑤ 解密過程通訊結(jié)束的步驟B讀寫器收到數(shù)據(jù)后，通過指令通道向電子標(biāo) 簽發(fā)射接收成功標(biāo)識符，之后數(shù)據(jù)通道迅速切斷。
⑥ 解密過程的解密步驟B讀寫器根據(jù)數(shù)據(jù)的重要性調(diào)用解密密鑰對接收的 加密數(shù)據(jù)進(jìn)行解密和解壓縮，獲取數(shù)據(jù)原文，并將數(shù)據(jù)原文傳輸給B計算機(jī)， 解密過程結(jié)束。
實施例二
本實施例是實施例一的改進(jìn)，是實施例一所述加密過程分級的步驟中的數(shù) 據(jù)的重要級別確定的方法，本實施例將傳輸內(nèi)容分為四個等級直接傳輸?shù)燃墶?一般等級、重要等級、十分重要等級。
直接傳輸?shù)燃壦鶄鬏數(shù)膬?nèi)容不經(jīng)任何加密壓縮，直接進(jìn)行傳輸。例如，電 子標(biāo)簽的編號就可以直接傳輸。
一般等級所傳輸?shù)膬?nèi)容一般只經(jīng)過通用方法進(jìn)行壓縮，簡化其中的內(nèi)容。 這一級別的傳輸內(nèi)容主要是一些內(nèi)容比較復(fù)雜，但不十分重要的內(nèi)容。壓縮的 目的主要為了傳輸方便。
重要等級所傳輸?shù)膬?nèi)容是比較重要的內(nèi)容，既要壓縮也要機(jī)密，當(dāng)然兩個 過程往往是同時進(jìn)行的。但為了傳輸方便和節(jié)約資源這一級別的編碼的位數(shù)可 以相對較少，在傳輸中使用的通道也低一級，在電子標(biāo)簽中存儲的位置也相對 遠(yuǎn)一點。
十分重要等級所傳輸?shù)膬?nèi)容是最重要的內(nèi)容，編碼加密的位數(shù)較多以確保 安全性，在傳輸中數(shù)據(jù)包同時發(fā)送多次，以確保其數(shù)據(jù)的完整性，無任何錯誤。 在電子標(biāo)簽中的存儲位置也通常是最近的存儲位置，其運算是使用的資源也最 多。因此，必須嚴(yán)格控制這類數(shù)據(jù)的使用。本實施例所述方法通過以下步驟實現(xiàn)
根據(jù)企業(yè)工作流程，取得需要處理數(shù)據(jù)的內(nèi)容；
將內(nèi)容區(qū)分為可以直接傳輸?shù)燃墶?一般等級、重要等級、十分重要等級； 分別將各個等級的等級標(biāo)志在標(biāo)簽初始化時存儲到相應(yīng)的標(biāo)簽內(nèi)。 實施例三
本實施例是實施例 一的改進(jìn)，是實施例 一所述的加密過程開辟通訊通道的 步驟中選擇通訊方式。本實施例所述的通訊方式有三種直接通訊、增加功率 通訊、折射和反射通訊，如圖4所示。圖中電子標(biāo)簽l、電子標(biāo)簽2、電子標(biāo)簽 3，分別表示三個電子標(biāo)簽在不同的位置。電子標(biāo)簽l離讀寫器較近，電子標(biāo)簽 2離讀寫器較遠(yuǎn)，電子標(biāo)簽3與讀寫器中間隔了一道金屬板2，無法直接聯(lián)系， 只有通過金屬板1的反射才能夠?qū)崿F(xiàn)通訊。
直接通訊方式在讀寫器和電子標(biāo)簽之間距離較小，中間沒有任何電磁波 障礙的情況下可以使用這種方法。這種通訊方式的優(yōu)點是節(jié)約資源，通訊速度 較快。
增加功率通訊方式在讀寫器和電子標(biāo)簽之間距離較大，中間沒有任何電 磁波障礙或有較小障礙的情況下可以使用這種方法。
折射和反射通訊方式在讀寫器和電子標(biāo)簽之間有較多的電磁波障礙的情 況下可以使用這種方法。
本實施例所述的方法通過以下步驟實現(xiàn)
確認(rèn)數(shù)據(jù)的重要級別；
確認(rèn)通訊的環(huán)境，即通訊距離、收發(fā)端之間是否有障礙、收發(fā)端之間是否 有金屬板等具有吸收電波的物品；根據(jù)數(shù)據(jù)的重要級別和通訊的環(huán)境選擇直接通訊、增加功率通訊、折射 和反射通訊。
實施例四
本實施例是實施例一的改進(jìn)，實施例一所述的加密過程開辟通訊通道的步
驟選擇通訊通道的方法。本實施例開辟三個等級的通道普通等級、重要等級、 十分重要等級。
普通等級 一次只發(fā)射一組通訊內(nèi)容數(shù)據(jù)包。
重要等級 一次發(fā)射兩組內(nèi)容相同的通訊內(nèi)容數(shù)據(jù)包.
十分重要等級 一次發(fā)射三組內(nèi)容相同的通訊內(nèi)容數(shù)據(jù)包。
本實施例所述的方法通過以下步驟實現(xiàn)
確認(rèn)通訊內(nèi)容和數(shù)據(jù)的重要級別；
如果是直接傳輸?shù)燃壓鸵话愕燃壱淮沃话l(fā)射一組通訊內(nèi)容數(shù)據(jù)包。 如果是重要等級一次發(fā)射兩組內(nèi)容相同的通訊內(nèi)容數(shù)據(jù)包。 如果是十分重要等級一次發(fā)射三組內(nèi)容相同的通訊內(nèi)容數(shù)據(jù)包，用于實現(xiàn) 與標(biāo)簽之間的數(shù)據(jù)通訊。 實施例五
本實施例是實施例一的改進(jìn)，是實施例所述的加密過程收發(fā)或同步數(shù)據(jù)的 步驟中選擇相應(yīng)級別存儲空間存儲加密數(shù)據(jù)的方法。電子標(biāo)簽中的存儲器如圖5 所示。圖中箭頭表示的是數(shù)據(jù)進(jìn)入端。存儲單元(圖中橢圓型)距離數(shù)據(jù)進(jìn)入 端越近，其存儲的速度、效率就越好，反之就較差。因此，在選擇存儲空間的 時候必須予以考慮。在本實施例中將存儲空間分為三個部分最遠(yuǎn)端、中段、 最近端。最遠(yuǎn)端存儲指令等不太重要的直接傳輸?shù)燃壓鸵话愕燃壍膬?nèi)容。
中段存儲一般重要的數(shù)據(jù)。
最近端存儲最重要的十分重要等級的數(shù)據(jù)。
本實施例所述的方法通過以下步驟實現(xiàn)
確認(rèn)通訊內(nèi)容和數(shù)據(jù)的重要級別。
如果是直接傳輸?shù)燃壓鸵话愕燃壍耐ㄓ崈?nèi)容，標(biāo)簽將接收的數(shù)據(jù)內(nèi)容存儲
于標(biāo)簽存儲器的最遠(yuǎn)端；
如果是重要等級的數(shù)據(jù)，標(biāo)簽將接收到的數(shù)據(jù)內(nèi)容存儲在存儲器的中段； 如果是十分重要等級的數(shù)據(jù)，標(biāo)簽將接收到的數(shù)據(jù)內(nèi)容存儲在存儲器的最近端。
權(quán)利要求
1. 一種RFID設(shè)備數(shù)據(jù)加密傳輸?shù)姆椒?，所述方法使用設(shè)備包括A讀寫器、B讀寫器、與A讀寫器連接的A計算機(jī)、與B讀寫器連接的B計算機(jī)、電子標(biāo)簽，其特征在于所述方法的步驟一、加密過程加密過程分級的步驟，根據(jù)通訊內(nèi)容重要性確定重要級別；加密過程加密的步驟，A讀寫器根據(jù)數(shù)據(jù)的重要級別，調(diào)用加密數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)密鑰，得到數(shù)據(jù)密鑰后，根據(jù)數(shù)據(jù)的重要性級別，對數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮和加密計算，得到加密后的加密數(shù)據(jù)；加密過程指令通訊的步驟，A計算機(jī)通知A讀寫器與電子標(biāo)簽進(jìn)行通訊，A讀寫器調(diào)用指令密鑰加密指令；加密過程開辟通訊通道的步驟，A讀寫器選擇通訊方式與電子標(biāo)簽建立通訊聯(lián)系，識別電子標(biāo)簽的編號，開辟指令通道，并根據(jù)數(shù)據(jù)的重要級別開辟數(shù)據(jù)通道；加密過程收發(fā)或同步數(shù)據(jù)的步驟，A讀寫器分別通過數(shù)據(jù)通道和指令通道將經(jīng)A讀寫器加密的加密數(shù)據(jù)和加密指令發(fā)送給電子標(biāo)簽，電子標(biāo)簽接收加密數(shù)據(jù)和加密指令，電子標(biāo)簽首先解密加密指令，并按照加密數(shù)據(jù)的重要性級別調(diào)用相應(yīng)級別資源進(jìn)行運算并選擇相應(yīng)級別存儲空間存儲加密數(shù)據(jù)，或?qū)﹄娮訕?biāo)簽中的已有加密數(shù)據(jù)進(jìn)行同步；加密過程完成的步驟，電子標(biāo)簽接收或同步加密數(shù)據(jù)之后，電子標(biāo)簽通過指令通道向A讀寫器發(fā)出成功標(biāo)識符，A讀寫器迅速切斷與電子標(biāo)簽的通訊通道，結(jié)束A讀寫器與電子標(biāo)簽之間通訊；二、解密過程解密過程讀寫分級的步驟，B讀寫器掃描識別電子標(biāo)簽編號，根據(jù)編號B讀寫器取得需要的數(shù)據(jù)存儲地址數(shù)據(jù)內(nèi)容，根據(jù)數(shù)據(jù)的性質(zhì)內(nèi)容確定數(shù)據(jù)的重要級別；解密過程開辟通訊通道的步驟，B計算機(jī)通知B讀寫器開辟指令通道，B讀寫器選擇通訊方式，并根據(jù)數(shù)據(jù)的重要級別開辟數(shù)據(jù)通道；解密過程發(fā)出指令的步驟，B讀寫器接收到數(shù)據(jù)操作指令，并將指令通過加密密鑰加密指令，并通過指令通道發(fā)出經(jīng)加密的指令；解密過程電子標(biāo)簽內(nèi)容識別的步驟，電子標(biāo)簽收到數(shù)據(jù)交換的加密指令，調(diào)用電子標(biāo)簽內(nèi)指令密鑰解密加密指令，根據(jù)指令內(nèi)容調(diào)用相應(yīng)資源進(jìn)行運算并從相應(yīng)存儲器中取得加密數(shù)據(jù)，通過已開通的數(shù)據(jù)通道將加密數(shù)據(jù)發(fā)送給B讀寫器；解密過程通訊結(jié)束的步驟，B讀寫器收到數(shù)據(jù)后，通過指令通道向電子標(biāo)簽發(fā)射接收成功標(biāo)識符，之后數(shù)據(jù)通道迅速切斷；解密過程的解密步驟，B讀寫器根據(jù)數(shù)據(jù)的重要性調(diào)用解密密鑰對接收的加密數(shù)據(jù)進(jìn)行解密和解壓縮，獲取數(shù)據(jù)原文，并將數(shù)據(jù)原文傳輸給B計算機(jī)，解密過程結(jié)束。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種RFID設(shè)備數(shù)據(jù)加密傳輸?shù)姆椒ǎ涮卣髟?于所述的加密過程分級的步驟中的數(shù)據(jù)的重要級別確定的方法通過以下步驟根據(jù)企業(yè)工作流程，取得需要處理的數(shù)據(jù)內(nèi)容；將內(nèi)容區(qū)分為可以直接傳輸?shù)燃墶?一般等級、重要等級、十分重要等級； 分別將各個等級的等級標(biāo)志在標(biāo)簽初始化時存儲到相應(yīng)的標(biāo)簽內(nèi)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種RFID設(shè)備數(shù)據(jù)加密傳輸?shù)姆椒?，其特征在確認(rèn)數(shù)據(jù)的重要級別；確認(rèn)通訊的環(huán)境，即通訊距離、收發(fā)端之間是否有障礙、收發(fā)端之間是否 有金屬等具有吸收電波的物品；根據(jù)數(shù)據(jù)的重要級別和通訊的環(huán)境選擇直接通訊、增加功率通訊、折射 和反射通訊o
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種RFID設(shè)備數(shù)據(jù)加密傳輸?shù)姆椒?，其特征?確認(rèn)通訊內(nèi)容和數(shù)據(jù)的重要級別；如果是直接傳輸?shù)燃壓鸵话愕燃壱淮沃话l(fā)射一組通訊內(nèi)容數(shù)據(jù)包； 如果是重要等級一次發(fā)射兩組內(nèi)容相同的通訊內(nèi)容數(shù)據(jù)包； 如果是十分重要等級一次發(fā)射三組內(nèi)容相同的通訊內(nèi)容數(shù)據(jù)包。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種RFID設(shè)備數(shù)據(jù)加密傳輸?shù)姆椒ǎ涮卣髟?于所述的加密過程收發(fā)或同步數(shù)據(jù)的步驟中選擇相應(yīng)級別存儲空間存儲加密數(shù) 據(jù)的方法通過以下步驟確認(rèn)通訊內(nèi)容和數(shù)據(jù)的重要級別；如果是直接傳輸?shù)燃壓鸵话愕燃壍耐ㄓ崈?nèi)容，標(biāo)簽將接收的數(shù)據(jù)內(nèi)容存儲于標(biāo)簽存儲器的最遠(yuǎn)端；如果是重要等級的數(shù)據(jù)，標(biāo)簽將接收到的數(shù)據(jù)內(nèi)容存儲在存儲器的中段； 如果是十分重要等級的數(shù)據(jù)，標(biāo)簽將接收到的數(shù)據(jù)內(nèi)容存儲在存儲器的最近端。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種RFID設(shè)備數(shù)據(jù)加密傳輸?shù)姆椒?，是一種無線數(shù)據(jù)的加密傳輸方法，是一種用于集裝箱所使用的RFID設(shè)備的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密傳輸?shù)姆椒āＫ龇椒ㄊ褂米x寫器、與讀寫器連接的計算機(jī)、電子標(biāo)簽，本方法的步驟包括加密過程加密過程分級的步驟；加密過程加密的步驟；加密過程指令通訊的步驟；加密過程開辟通訊通道的步驟；加密過程收發(fā)或同步數(shù)據(jù)的步驟；加密過程完成的步驟。本發(fā)明使電子標(biāo)簽和讀寫器之間的通訊可靠性、抗干擾性大大提高?？稍诓煌膼毫迎h(huán)境中，根據(jù)所接收到信號內(nèi)容的不同，采取不同級別的數(shù)據(jù)加解密級別和不同的發(fā)射與接收功率及不同角度的電波發(fā)射，有效的保證了讀寫器與電子標(biāo)簽之間的數(shù)據(jù)通訊。
文檔編號H04L9/08GK101286841SQ20081011261
公開日2008年10月15日 申請日期2008年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月26日
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