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工業(yè)場(chǎng)景中，RFID讀寫器需與PLC、SCADA系統(tǒng)或其他工業(yè)設(shè)備高效交互，因此需適配標(biāo)準(zhǔn)化通訊協(xié)議。RFID工業(yè)讀寫器也根據(jù)不同的使用場(chǎng)景配置了不同的網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議，常用協(xié)議有Modbus協(xié)議、Profinet協(xié)議、EtherNet/IP協(xié)議等。

PN1-S25系列ProfiNet網(wǎng)關(guān)模組是一款專為工業(yè)通信環(huán)境設(shè)計(jì)的先進(jìn)設(shè)備，旨在實(shí)現(xiàn)ProfiNet與Modbus RTU協(xié)議之間的無縫轉(zhuǎn)換，從而優(yōu)化工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)傳輸效率。以下是對(duì)該產(chǎn)品簡(jiǎn)介：

E34-2G4H20SX產(chǎn)品是億佰特研發(fā)的無線數(shù)傳模塊，工作在2.4～2.518GHz頻段，半雙工，TTL電平輸出，兼容3.3V與5V的IO口電壓，使用串口進(jìn)行數(shù)據(jù)收發(fā)，降低了無線應(yīng)用的門檻。

LoRaWAN協(xié)議精心設(shè)計(jì)了三種運(yùn)作模式，以滿足物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用在功耗、延遲和通信可靠性方面的不同需求。LoRaWAN協(xié)議的加密機(jī)制通過多層次的安全措施，確保數(shù)據(jù)在傳輸過程中的機(jī)密性、完整性和抗篡改性。其加密體系主要基于高級(jí)加密標(biāo)準(zhǔn)（AES-128），并結(jié)合多種密鑰管理策略和安全協(xié)議。

LPWAN技術(shù)以其低功耗、遠(yuǎn)距離通信能力、大量連接支持以及促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)間無縫通信的能力，在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域展現(xiàn)出獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。不同協(xié)議在速率、移動(dòng)性、成本和安全維度上的差異化特性，使其能夠覆蓋從靜態(tài)傳感器到動(dòng)態(tài)追蹤設(shè)備的全場(chǎng)景需求。隨著5G和邊緣計(jì)算的深化，LPWAN將進(jìn)一步推動(dòng)智慧城市、工業(yè)4.0等領(lǐng)域的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

RFID技術(shù)作為物聯(lián)網(wǎng)的感知層面，是現(xiàn)實(shí)世界與虛擬世界進(jìn)行信息交換與通信的核心之一，能夠?qū)崿F(xiàn)智能化識(shí)別、定位、追蹤、監(jiān)控和管理等。SECS（Semiconductor Equipment Communication Standard）協(xié)議是半導(dǎo)體設(shè)備通訊標(biāo)準(zhǔn)，用來統(tǒng)一各個(gè)生產(chǎn)設(shè)備之間以及生產(chǎn)設(shè)備和控制設(shè)備之間的通訊，由SEMI（Semiconductor Equipment and Materials Institute）制定，被廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體設(shè)備和系統(tǒng)的控制和數(shù)據(jù)傳輸。

在通信工作中，Modbus RTU采用主從架構(gòu)，主設(shè)備發(fā)送請(qǐng)求，從設(shè)備響應(yīng)，確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性。其通信過程遵循嚴(yán)格的幀格式，包括地址碼、功能碼、數(shù)據(jù)區(qū)和校驗(yàn)碼，各部分協(xié)同工作，保障信息無誤傳遞，適用于工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的高可靠性需求。Fab晶圓廠半導(dǎo)體RFID讀寫器JY-V640支持標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)半導(dǎo)體SECS協(xié)議，還支持Modbus RTU協(xié)議，采用RS232、RS485、RJ45、IO通信接口進(jìn)行通信，無需理解復(fù)雜的通信協(xié)議，可與現(xiàn)有的半導(dǎo)體生產(chǎn)設(shè)備實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的無縫傳輸。讀卡器出廠默認(rèn)地址為0x02。

符合EPC Class1 Gen2(簡(jiǎn)稱G2)協(xié)議V109版的電子標(biāo)簽(Tag)和讀寫器(Reader)應(yīng)該具有下述的特性：

物聯(lián)網(wǎng)（IoT）是通信技術(shù)發(fā)展的一個(gè)領(lǐng)域。預(yù)計(jì)到2020年，物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)的年增長(zhǎng)率將達(dá)到近4570億。

自主標(biāo)準(zhǔn)自主協(xié)議的RFID芯片已經(jīng)量產(chǎn)。它有望進(jìn)一步降低RFID電子標(biāo)簽的價(jià)格，提高物流包裹的分揀效率，使得快遞再快上好幾倍。我們有了自己的“金剛鉆”，國(guó)產(chǎn)的RFID技術(shù)和解決方案，無論在技術(shù)還是價(jià)格上就有了響當(dāng)當(dāng)?shù)脑捳Z(yǔ)權(quán)。那么，我們今天就來具體的了解下RFID芯片的制造工藝吧!

基于讀寫器參與計(jì)算的RFID認(rèn)證協(xié)議的設(shè)計(jì)與分析淺析

目前這些協(xié)議被統(tǒng)稱為800-900MHz超高頻射頻識(shí)別。而這些協(xié)議都繼承了高速應(yīng)答，快速盤點(diǎn)，讀寫距離較遠(yuǎn)的特點(diǎn)。而這些熱門協(xié)議產(chǎn)品的性能成為使用的關(guān)鍵。其中尤其是標(biāo)簽，處于競(jìng)爭(zhēng)激烈的中心。射頻識(shí)別標(biāo)簽單價(jià)較低，但是用量很大，對(duì)于設(shè)計(jì)制造就要求更高。由于標(biāo)簽設(shè)計(jì)技術(shù)和生產(chǎn)工藝的缺陷和不穩(wěn)定，就必須由性能測(cè)試來把關(guān)。

閱讀器主要由控制單元、高頻收發(fā)模塊、天線以及其他與后臺(tái)設(shè)備相連的接口組成。應(yīng)答器，又叫作標(biāo)簽，是RFID讀取數(shù)據(jù)的來源，主要由天線和微電子芯片組成。RFID系統(tǒng)的關(guān)鍵部分是閱讀器，實(shí)現(xiàn)閱讀器的核心技術(shù)是接收電路。本文主要分析和構(gòu)造了UHF無源RFID閱讀器接收電路。

可信計(jì)算平臺(tái)[1-3](Trusted Computing Module， TCM)通常包括：可信計(jì)算構(gòu)架、移動(dòng)計(jì)算、服務(wù)器、軟件存儲(chǔ)、存儲(chǔ)設(shè)備、可信網(wǎng)絡(luò)連接六個(gè)部分。從可信計(jì)算組制訂的標(biāo)準(zhǔn)來看，數(shù)據(jù)安全與身份認(rèn)證完全依賴于整個(gè)可信平臺(tái)的逐級(jí)密鑰分發(fā)。對(duì)于可信計(jì)算組成員的對(duì)等通信安全沒有涉及，也沒有專業(yè)的密碼小組，因此在安全協(xié)議與認(rèn)證方面明顯還可以進(jìn)行許多改進(jìn)。

無協(xié)議通訊是PLC的一種串行通訊方式，可以應(yīng)用于PLC與上位計(jì)算機(jī)或其他設(shè)備的通訊。先容了歐姆龍PLC與V600系列RFID控制器通訊口的連接方式，無協(xié)議通訊的原理、指令和使用步驟，及其歐姆龍V600系列RFID控制器的命令集和數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議。通過歐姆龍PLC和歐姆龍V600系列RFID控制器之間實(shí)現(xiàn)無協(xié)議通訊的實(shí)例講述了無協(xié)議通訊的實(shí)現(xiàn)方法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：無協(xié)議通訊編程靈活、通訊可靠性高， 具有一定的實(shí)用價(jià)值。 　　關(guān)鍵詞：無協(xié)議通訊，PLC，RFID控制器，數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議

射頻識(shí)別(RFID)技術(shù)是一種利用電磁發(fā)射或電磁耦合實(shí)現(xiàn)無接觸信息傳遞，進(jìn)而自動(dòng)識(shí)別和獲取目標(biāo)對(duì)象信息數(shù)據(jù)的技術(shù)。作為一種穩(wěn)定、可靠、快速采集數(shù)據(jù)并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加工的新興技術(shù)，RFID得到了廣泛應(yīng)用并突顯其強(qiáng)大的實(shí)用價(jià)值。但RFID技術(shù)在安全隱私問題上面臨著諸多挑戰(zhàn)。為此，本文在已有的RFID協(xié)議基礎(chǔ)上，通過分析其執(zhí)行過程及優(yōu)缺點(diǎn),提出一種新的基于Hash的RFID雙向認(rèn)證協(xié)議，并進(jìn)行了安全性分析和比較。

射頻識(shí)別(Radio Frequency Identification, RFID)中間件介于RFID 閱讀器和上層應(yīng)用之間，用來屏蔽不同型號(hào)的閱讀器和各種協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)簽，為上層應(yīng)用軟件提供統(tǒng)一接口。另外，還負(fù)責(zé)整合和過濾數(shù)據(jù)，產(chǎn)生報(bào)表，工字電感器減少應(yīng)用層軟件的處理負(fù)擔(dān)，使海量標(biāo)簽數(shù)據(jù)的傳輸和應(yīng)用成為可能。目前，國(guó)內(nèi)外的RFID 中間件體積龐大，只適用于PC 機(jī)，不能移植到嵌入式閱讀器中。本文提出一種可直接運(yùn)行于各種嵌入式閱讀器設(shè)備，基于EPCglobal ALE 標(biāo)準(zhǔn)的嵌入式 RFID 中間件，并詳細(xì)研究其中的標(biāo)簽數(shù)據(jù)處理流程。

Melexis公司的MLX90132是13.56MHz全集成的多協(xié)議NFC/RFID收發(fā)器，可處理亞載波頻率106kHz~848kHz，高達(dá)848kbps，雙路驅(qū)動(dòng)器架構(gòu)把外接元件數(shù)減少，能向合適的天線負(fù)載提供高達(dá)70mW的RF功率。器件和ISO/IEC 18092 (NFC)，ISO/IEC 14443 A1與B2， ISO/IEC 15693以及ISO/IEC 18000-3 模式1兼容，主要用在汽車接入和起動(dòng)， 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)防盜，汽車診斷和汽車租賃。

物聯(lián)網(wǎng)、智能家居的發(fā)展，加深了人與物的連接互動(dòng)，使得我們的生活更加豐富多彩、溝通更為便捷、連接越來越緊密。人、物(設(shè)備)的連接依賴于Internet無線組網(wǎng)無線連接，然而連接協(xié)議卻品類多多，如大類的WiFi、BLE、Zigbee、Z-wave，還有小眾的NB-IoT、LoRa等;且單就WiFi協(xié)議，又有多個(gè)芯片平臺(tái) 如高通QCA4004、MTK的MT7688、樂鑫的ESP8266、瑞昱的RTL8710等; 這樣一來，難免會(huì)給工程師產(chǎn)品開發(fā)前期帶來困擾： 產(chǎn)品適合選用什么協(xié)議?需要哪些參數(shù)做衡量? 又有什么測(cè)試測(cè)量手段?

在當(dāng)前的許多RFID應(yīng)用中，設(shè)備制造商不一定能決定客戶采用什么收發(fā)器，特別是收發(fā)器芯片。因此，為了最大程度地提高自己在某個(gè)特定項(xiàng)目中中標(biāo)的機(jī)會(huì)，設(shè)備制造商必須提供這樣的讀卡器，要么它能支持市場(chǎng)上盡可能多的收發(fā)器芯片，要么它本身至少是比較容易定制的。了要求其能支持一系列協(xié)議、標(biāo)準(zhǔn)和收發(fā)器外，客戶對(duì)讀卡器可能還有其它功能性方面的要求，如高性能、防沖突、遠(yuǎn)/近感應(yīng)距離、移動(dòng)性及功耗。但在單個(gè)讀卡器中很難同時(shí)滿足如此之多的要求。為了滿足所有這些要求，制造商可能需要提供一系列可滿足不同要求的讀卡器。

基于 NI TestStand 管理軟件，設(shè)計(jì)了一套測(cè)試軟件，實(shí)現(xiàn)了對(duì)符合 ISO/IEC 18000-63 協(xié)議的芯片清點(diǎn)功能的測(cè)試。本測(cè)試軟件使用 NI RFID 測(cè)試儀，根據(jù)測(cè)試設(shè)計(jì)人員的需求開發(fā)出自動(dòng)化測(cè)試序列，自動(dòng)完成與被測(cè)芯片的通信交互，實(shí)現(xiàn)對(duì)響應(yīng)的判斷，并完成結(jié)果的保存。該軟件充分采用了 NI TestStand，相比之前測(cè)試清點(diǎn)功能的傳統(tǒng)的手動(dòng)測(cè)試、半自動(dòng)測(cè)試，測(cè)試時(shí)間分別縮短了 5/6、2/3。實(shí)踐證明，使用本測(cè)試軟件可以提高對(duì)超高頻電子標(biāo)簽開展功能測(cè)試的效率。

糖尿病是一種使人衰弱的疾病，全世界大約有3億6600萬人。它今天的治療要求病人定期進(jìn)行自我血糖測(cè)量，通過穿刺皮膚來抽血。這是一個(gè)痛苦的過程，不斷重復(fù)，有助于病人的痛苦。那么，如果證明射頻技術(shù)可以消除抽血的必要性呢?近場(chǎng)通信(NFC)是一種射頻協(xié)議，用于在接近或接觸的設(shè)備之間交換數(shù)據(jù)(相距10厘米)。由于Android操作系統(tǒng)在智能手機(jī)和平板電腦上的支持，現(xiàn)在它已被廣泛采用。

針對(duì)傳統(tǒng)路網(wǎng)人工管理的不足，提出采用Intel公司ECX構(gòu)架的Celeron-M——GENE-8310嵌入式平臺(tái)設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)無人值守收費(fèi)站系統(tǒng)。系統(tǒng)中利用射頻進(jìn)行無線通訊，采集車輛ID并進(jìn)行惟一標(biāo)識(shí)，自定義了射頻無線數(shù)據(jù)傳輸控制協(xié)議。

本文采用Impinj最新的R2000進(jìn)行UHF RFID設(shè)計(jì)，可支持多協(xié)議兼容，標(biāo)簽處理速度高達(dá)每秒400多張，此超高頻射頻識(shí)別系統(tǒng)尤其適用于物流、供應(yīng)鏈領(lǐng)域。實(shí)驗(yàn)表明，以此為核心的讀寫器防碰撞性能好、高級(jí)DRM算法支持每秒處理400個(gè)標(biāo)簽。這些特性減小了設(shè)備的開發(fā)復(fù)雜度，縮短了設(shè)備的研發(fā)周期，提高了系統(tǒng)性能，加快了設(shè)備的上市時(shí)間。

本文介紹了基于密碼技術(shù)的RFID安全隱患；討論了基于可證明安全性理論來設(shè)計(jì)和分析RFID安全問題的解決方法。

物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)入了快速發(fā)展和應(yīng)用階段，物聯(lián)網(wǎng)的安全的核心問題RFID電子標(biāo)簽安全亟待解決。本文對(duì)目前應(yīng)用廣泛的主要技術(shù)探討RFID電子標(biāo)簽的安全問題，并對(duì)RFID電子標(biāo)簽信息安全問題主要的解決方案進(jìn)行了分析。

當(dāng)前的射頻識(shí)別（RFID）系統(tǒng)只是簡(jiǎn)單地將防碰撞算法和安全機(jī)制粗糙地融合在一起。在分析經(jīng)典自適應(yīng)動(dòng)態(tài)防碰撞算法的基礎(chǔ)上，提出了一種內(nèi)嵌安全機(jī)制的防碰撞策略。該策略將先序遍歷機(jī)制、布爾運(yùn)算雙向認(rèn)證協(xié)議內(nèi)嵌入其中，解決了傳統(tǒng)RFID系統(tǒng)標(biāo)簽識(shí)別效率較低、成本過高的問題，同時(shí)具有較高的安全性優(yōu)勢(shì)。與后退二叉樹、動(dòng)態(tài)自適應(yīng)、二叉樹搜索等算法進(jìn)行比較，結(jié)果表明該策略能大大降低系統(tǒng)搜索的次數(shù)，提高標(biāo)簽的吞吐率。

針對(duì)近距離無線傳輸系統(tǒng)中nRF2401芯片在實(shí)際應(yīng)用中存在的數(shù)據(jù)丟失問題，提出一種對(duì)通信協(xié)議加以擴(kuò)展的解決辦法，并在用單片機(jī)與該芯片設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路上給予證明，給出了程序開發(fā)流程及硬件接口電路。實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析表明，此方法可以有效解決數(shù)據(jù)丟失的問題，實(shí)現(xiàn)可靠的無線數(shù)據(jù)傳輸。

本手持機(jī)主要支持IS014443A協(xié)議的射頻卡的讀寫，此射頻卡目前已經(jīng)被廣泛使用。利用此設(shè)計(jì)方案，開發(fā)的物流手持射頻卡讀寫器，具有攜帶方便，成本低，軟件修改方便，可使用場(chǎng)合多的特點(diǎn)，隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，其應(yīng)用前景一定非常廣闊。

使用虛擬儀器技術(shù)，搭配數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)，最后以NI的軟件定義無線電(SDR)為基礎(chǔ)，打造出通用的多重協(xié)議UHF RFID測(cè)試平臺(tái)。 此平臺(tái)適用于所有RFID標(biāo)準(zhǔn)的即時(shí)測(cè)試作業(yè)，同時(shí)支持新協(xié)議的自定義功能。

由于RFID系統(tǒng)及設(shè)備的特殊性和局限性，以及使用開放的無線通信鏈路，從而帶來許多安全問題，目前還缺乏安全、高效、實(shí)用的低成本RFID安全協(xié)議。本文對(duì)現(xiàn)有幾種典型的安全協(xié)議進(jìn)行了分析，并指出其存在的安全缺陷和漏洞。針對(duì)基于分組索引的RFID安全協(xié)議所存在的問題，本文提出了最優(yōu)分組方案，使其索引的時(shí)間復(fù)雜度降為最低，同時(shí)采用隨機(jī)數(shù)、Hash函數(shù)、標(biāo)簽與后端數(shù)據(jù)庫(kù)共享密鑰機(jī)制等，解決了RFID中的隱私保護(hù)、跟蹤、欺騙攻擊、前向安全、后向安全、妥協(xié)攻擊等安全性問題。

為了提高大規(guī)模RFID系統(tǒng)的認(rèn)證效率，通過分析現(xiàn)有RFID系統(tǒng)的認(rèn)證效率和安全性，提出了一套基于Hash函數(shù)的改進(jìn)協(xié)議。向RFID讀寫器加入過濾規(guī)則，能夠有效過濾惡意和無效的認(rèn)證請(qǐng)求；對(duì)標(biāo)簽的訪問計(jì)數(shù)器值的分層化、更新和重置，可以有效提高后端數(shù)據(jù)庫(kù)檢索數(shù)據(jù)的命中率。通過分析和測(cè)試，該協(xié)議能夠有效抵御假冒攻擊、重傳攻擊等不安全問題，有效提高RFID認(rèn)證的效率，降低認(rèn)證服務(wù)器計(jì)算負(fù)荷。