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随着射频识别(RFID)技术的快速推广和大面积使用,数据安全问题日益凸显,逐渐成为影响这项技术进一步发展的一个重要障碍。如何有效避免外部设备对系统传输过程的干扰,提高阅读器与标签数据通信的安全性,成为人们关注的焦点之一。文中以RFID系统数据传输的安全性和有效性为目标进行了研究和讨论。 本文主要从理论分析和实验验证两方面着手对相关问题进行研究。在理论研究方面,主要从以下三点对问题进行讨论:一是对外部短距离无线通信设备(WLAN)干扰下的RFID系统性能进行分析,通过在MATLAB7.0和OPNET10.0环境下对RFID系统的传输时延和误包率进行仿真,得出WLAN与RFID系统共存环境下造成干扰现象的各量间的协调关系;二是对RFID系统数据传输过程中标签与阅读器的身份认证问题进行研究,在分析hash-lock和hash链协议的基础上,对算法进行了综合改进;三是对RFID系统内部多标签识别过程中的防碰撞问题进行研究和探索,在二进制搜索算法和ALOHA算法的基础上,对一种动态帧时隙算法做了改进,并对算法性能进行仿真分析。 为了对相关协议的性能和实际应用效果进行测试,本文设计实现了一个基于RFID的移动目标多标签识别系统。该系统主要由硬件系统和后台上位机软件系统组成,硬件平台主要是围绕NRF2401射频模块和ATmega8L微控制器进行设计。在微控制器的核心程序设计过程中,以相关的算法为基础,充分结合了数据传输的加密技术和防碰撞理论。软件系统采用面向对象的方法在Visual Studio2005环境下,结合微软的DirectX开发包(DirectX SDK)进行实现。 在这个平台上,对RFID系统设计过程中的频率选择、发射功率、抗干扰性能、单标签读写次数设置,以及供电方式等进行了多项实验,并对前期的理论研究做了验证。通过反复试验发现,由于在设计过程中,综合考虑了外部设备干扰、系统自身的数据安全等多项因素,整个RFID系统在标签识别效率、数据安全维护方面都有较好的性能,从实践上验证了前文研究方案的可行性。 另外,该系统是以电子地图的方式对标签进行识别和监控的,因此,不仅可以识别标签是否进入读写范围,还可以通过电子地图具体判断出标签移动的路径方向。这是该系统与普通RFID多标签识别系统的一个区别。