基于RFID技术的跨行业应用数据共管模式

张 辉， 黄银龙， 王占斌， 赵 博

(公安部第三研究所 防伪技术事业部，上海 201204)

0 引言

随着RFID[1]技术大规模在公安、保险、环保、交通等多方面的发展和应用，RFID技术已经进入到商用化应用阶段。同时一卡多用也成为了以后RFID应用[1-2]的方向，由于内存容量有限，需要写入内存的跨行业应用数据比较多，同时考虑到车卡内信息的安全性和保密性，需要对卡内存储信息进行内存规划[3]和数据字典编译，并对跨行业应用数据的共管模式进行研究。对基于 UHF[4]频段的标签在车辆领域的跨行业应用进行了深入的研究。

1 硬件查验架构与数据存放

1.1 硬件查验架构

硬件查验系统由硬件和软件两个部分组成：硬件有读写器、天线、标签、主机等主要硬件设备和其他辅助硬件设备，如、摄像头、道闸等。软件有查验软件及相关辅助软件等。查验系统工作原理如图1所示。

图1 查验系统工作原理

1.2 数据存放

卡内主要存放号牌号码、车辆识别代号（VIN）、发证机关、车辆类型、使用性质、总质量、核定载质量、核定载客和驾驶室共乘等需要锁定的车辆基本信息，检验合格至、交强险有效期、环保状态和审验有效期等需要签名的信息[4]，还包括公安、保险、环保、交通等部分行业应用数据。因为车卡内存容量有限，而公安、保险、环保、交通等行业业务数据量比较大，不能将所有数据存放在卡内，部分数据将存放在数据库中，通过车卡的 ID号和车卡一一对应，保证数据的准确性、安全性和唯一性。卡内数据通过数据字典、锁定、签名、加密等方式保证数据的安全性和防篡改性。

卡内存储的车卡基本信息及各行业应用数据信息如图2。

图2 卡内存储数据

2 跨行业查验的实现

当安装有车卡的车辆通过查验系统时，系统读取卡 ID号及存储在卡内的该行业数据以及通过该卡 ID号读出存储在数据库中的该行业数据，通过读取到的数据对该车辆进行查验及行业应用。

查验系统有两种形式构成：固定基站和手持基站。固定基站由读写器、天线、摄像头、电脑和查验软件组成一个局域网络，查验系统通过读卡内信息和数据库信息对车辆信息及行业信息进行查验，之后将该车辆过车信息存入固定基站数据库中，再通过局域网数据同步软件将该查验信息传至中心服务器中。手持基站由手持机和手持机内查验系统组成，手持机查验软件通过无线网将查验信息传至中心服务器中。

2.1 公安行业

公安行业业务[5-6]主要涉及到套牌车辆、盗抢车辆等违法车辆的稽查，因此，比较关注车辆的详细特征信息，除了车辆类型、车辆颜色、车牌号码等车辆基础信息之外，公安行业比较关注车辆是否是黑名单车辆，如果是，黑名单原因是什么，这些信息需要写入公安行业内存区域。

当车辆经过固定基站或手持基站时，查验系统读出该车是否是黑名单车辆，如果是黑名单车，读出黑名单原因并进行报警，执行人员可对其进行拦截，加强公安执法能力。并将执法结果通过有线或无线两种方式传至中心数据库。

2.2 保险行业

保险行业业务比较复杂，险种比较繁多，其中，交强险是中国一项保险制度。由国家强制实施购买，其他险种较多，如：车损险、第三者责任保险、全车盗抢险、玻璃单独破碎险、自燃损失险、新增加设备损失险、车上责任险、无过错责任险、不计免赔特约险等险种。由于险种较多，不能将所有信息写入卡内，故只将部分险种（如交强险、车损险等）信息写入卡内，其余信息写入数据库。

当车辆经过固定基站或手持基站时，查验系统读出卡内保险行业业务数据，并通过卡 ID号将数据库内的保险行业业务数据读出，对该车辆的保险信息进行业务应用，并将结果通过有线或无线两种方式传至中心数据库。

2.3 环保行业

环保行业业务比较简单，较常用到的是车辆的环保状态及该车辆所使用的环保标准等信息，这些信息被写入卡内存中，车辆经过固定基站或手持基站时，查验系统只需读出卡内信息即可，如果以后环保行业需要增加其他业务数据，可将部分数据写入数据库中，查验系统进行查验时，可同时读取卡内数据和数据库内数据，中间通过卡 ID号保证卡内数据和数据库内数据的一一对应性。业务处理结果信息通过有线或无线的方式传至中心数据库。

2.4 交通行业

交通行业[7]对车辆的应用比较广泛，车辆类型较多，如出租车、公交车、危险品车等的管理，需要的业务数据也比较多。以出租车为例，出租车管理比较严格，必须指定人员才能驾驶，而且要防止套牌车，因此除了车辆基本信息之外，还需要车辆的颜色、驾驶员姓名、性别、年龄、照片等身份信息。如果该卡同时对多种车辆类型进行管理，还需加入其它信息，信息较多，卡内存储空间不够，可将业务数据存入数据库中，查验系统对车辆的查验方式跟其他行业类似。

3 数据同步

为了保证数据的准确性与唯一性，整个系统采用一个中心数据库，各固定基站数据库与手持基站数据库通过有线或无线的方式与中心数据库保持同步，网络拓扑图见图 3。各行业业务数据除了部分存储在卡内存中之外，还将所有业务数据都存储在数据库中进行管理。而且和行业之间并非全无关联，比如说车辆环保状态如何也是交通行业需要关注的数据，交强险有限期也是公安行业关注的数据，中心数据库也实现了各行业数据的共同管理。

图3 系统网络拓扑

4 结语

由于UHF频段电子标签本身所具有的特性，各行业应用数据在UHF频段电子标签中的应用具有其相似性与共同性，各行业数据可以在同一个电子标签中存在，于是形成了基于UHF频段跨行业应用数据共管模式，该数据共管模式已在“十一五”国家科技支撑计划课题中进行了研究并形成了一定的成果，该成果在一些城市工程应用项目中也取得了较为显著的效果。但由于电子标签本身存在的一些问题，如内存的有限性与电子标签内存中数据的安全性，基于UHF频段跨行业应用数据共管模式也存在其在应用中的局限性，期望在不久的将来这些问题能够得到研究和解决。

[1]叶里莎.RFID技术的应用[J].通信技术,2007,40(12):267-268.

[2]刘庆丰, 陈金鹰,李俊葶.基于 RFID小区车库自动化管理系统[J].通信技术,2009, 42(07):189-191.

[3]黄银龙,张辉.车辆管理RFID电子标签内存规划研究[J]. 通信技术，2010，43(02):141-142.

[4]ISO/IEC 18000-6:2004. Information Technology-Radio Frequency Identification for Item Management-Part 6:Parameters for Air Interface Communications at 860 MHz to 960 MHz[S].

[5]姜威，张忠利. RFID技术在警用枪支管理中的应用[J]. 辽宁警专学报，2009(01):54-55.

[6]赵郁亮,赵正德,杨立朝,等. 汽车数字化标准信源在道路公安交通管理中的应用研究与实现[J]. 中国图像图形学报，2008(10): 1951-1954.

[7]韩海强. 基于RFID的公交多功能自动报站系统[D].兰州:兰州大学，2009.