基于RFID与指纹识别技术的安全防伪系统的研究与实现

论文摘要

针对特殊物品的安全防伪系统,既要实现对物品的存在状态进行实时检测,对物品的真伪进行鉴别,又要对其使用者进行身份认证,对使用情况进行记录。采用单一的RFID技术无法保证使用者身份的唯一性,采用单一的指纹识别系统,无法辨别物品的真伪。本文提出并构建了一种基于RFID和指纹识别技术的安全防伪系统,给出了系统的总体架构,整个系统划分为五层:人机交互层、设备管理层、中间层、链路控制层、物理层,各层次用以实现不同的功能。依据系统的总体架构,从软硬件角度进行了细化,给出了硬件之间信息、控制流向,软件模块间依赖调用关系,设计建立了系统所需数据库,并对各模块功能和接口予以实现。系统设计实现了MCU节点控制器,制定了包括节点控制器与指纹识别模块、电控锁间的RS232通信,上位机与RFID系统、微控制单元间的RS485通信协议,并对通信功能进行设计。本文对安全防伪系统实现的关键技术进行了研究。对系统的安全性从使用者的身份认证方法和物品的防伪策略上进行了研究;对系统的实时性,提出了硬件中间件和软件中间件的解决方案;对系统的稳定性,通过分析系统中RS485链路干扰和其它数据传输影响因素,给出了数据包的具体校验方法,提出环形缓冲队列缓存数据以避免数据丢失,以及防止总线拥塞的具体策略。基于RFID和指纹识别技术的安全防伪系统结合了当今两大热门自动识别技术,做到优劣互补,具有极高的安全性,方便性以及可扩展性,这是传统的安防系统所无法比拟的,也是现行采用单一识别技术安全防伪系统不能达到的。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究背景及现状
• 1.2 课题研究意义
• 1.3 本文的主要工作
• 1.4 本文的组织结构
• 第二章 安全防伪系统相关技术
• 2.1 自动识别技术综述
• 2.2 RFID 技术概述
• 2.2.1 RFID 技术原理
• 2.2.2 RFID 技术发展
• 2.2.3 RFID 应用现状
• 2.3 指纹识别技术概述
• 2.4 MCU 技术
• 2.4.1 MCU 简介
• 2.4.2 MCU 在安全认证系统中应用
• 2.5 串行通信
• 第三章 安全防伪系统总体设计
• 3.1 安全防伪系统架构
• 3.1.1 系统的功能模块设计
• 3.1.2 系统总体架构
• 3.1.3 系统硬件逻辑架构
• 3.1.4 系统软件逻辑架构
• 3.2 安全防伪系统网络拓扑结构
• 第四章 安全防伪系统关键技术研究
• 4.1 安全性解决方案
• 4.1.1 使用者身份认证
• 4.1.2 物品身份认证
• 4.2 实时性解决方案
• 4.2.1 MCU 硬件中间件
• 4.2.2 RFID 软件中间件
• 4.3 系统稳定性策略
• 第五章 安全防伪系统实现
• 5.1 系统硬件实现
• 5.1.1 安全防伪系统硬件结构与通信机制
• 5.1.2 身份认证模块的实现
• 5.1.3 控制模块设计与实现
• 5.2 系统软件实现
• 5.2.1 安全防伪系统界面设计
• 5.2.2 系统软件功能模块依赖关系
• 5.2.3 数据库模块设计实现
• 5.2.4 通信模块设计实现
• 5.2.5 目标物品检测模块实现
• 5.2.6 物品状态实时显示模块实现
• 5.2.7 物品取还模块实现
• 5.2.8 管理模块实现
• 5.2.9 报警模块实现
• 第六章 总结与展望
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢