基于RFID的防伪读写器设计

摘要：假冒伪劣商品不仅影响了经济的发展，而且严重损害了消费者的利益。基于RFID的防伪系统受到广泛的青睐，本系统以安全加密芯片为核心微处理器，增加RFID防伪标签读写部分，并配备有很好的人机交互界面，通过短距离的USB方式以及长距离无线方式传输数据进行实时防伪判断，是一款功能多样的防伪读写设备。
关键词：RFID；防伪技术；USB传输；无线传输

随着假冒伪劣商品的日益猖獗，使用安全可靠的防伪技术手段来进行商品防伪显得极为重要。笔者设计了一款基于RFID的防伪读写器，能够实时识别各种RFID防伪标签信息。
此外，为了便于用户操作读写器设计了人机交互部件，并将读写设备设计成一个HID设备，避免了安装驱动带来的麻烦。能够通过在线USB方式以及无线WIFI方式对商品真伪进行判断，是连接防伪商品与服务器的桥梁。产品在防伪验证时结合了读写器、RFID电子标签、客户端以及服务器等多方面的共同作用进行实时防伪识别，保证了防伪系统的安全可靠性。基于在防伪系统中的特殊应用，读写器的设计也十分小巧灵活，安全性高，在进行商品防伪鉴定时操作简单，使用方便。

1 系统总体概述
本系统设计的是一款基于RFlD的防伪系统读写器，主要用于商品真假的鉴定，从而较好的保护知识产权和消费者的合法权益。此系统主要包括：MCU核心控制组成模块、液晶显示模块、键盘控制模块、13．56 MHz标准电子标签模块、无线传输Wifi模块、有线传输USB模块等，系统结构框图如图1所示。

2 各模块的介绍
2．1 MCU控制部分
MCU芯片选用的是ZTEIC国民技术公司生产的芯片Z8D168。它采用了ZTEIC自行开发的Zi8051-SC8位安全MCU核，与工业标准8051指令集完全兼容的单周期高性能8位安全微控制器，内部集成了各种公钥算法引擎，可以支持大数模乘、模幂等运算处理，可支持几种加解密算法。对AES算法的运算速度可以到2．4 Mbps，且提供有专用的存储空间用于存储运算的中间数据及最后结果，因此本系统采用AES解密的方式对标签中的数据进行解密能极大减少运算量，且保证解密数据的准确性。此外还包含有一些安全特性如防止DPA／SPA攻击、存储区域加密、总线加扰、安全优化布线、每一颗芯片具有唯一序列号。芯片的供电电压为2．7～5．5 V，一般选择较常用的供电电压3．3 V和5 V。因此选用此款MCU芯片能增加系统的防伪力度。整个电路的设计围绕Z8D168展开，以此MCU为核心通过增加外围电路实现对防伪电子标签的访问等。
2．2 人机交互部分
读写器设置有键盘控制和液晶显示部分方便用户操作，均采用串行的方式以节约引脚。液晶控制部分采用HT1621LCD驱动芯片控制段式液晶显示6位密码数字，键盘控制部分采用HD7279A芯片连接16键的键盘矩阵。其中HT1621是128点内存映象和多功能的LCD驱动器，通过软件配置特性使它适用于多种LCD应用场合，包括LCD模块和显示子系统。用于连接主控制器和HT1621的管脚只有4或5条可以减少MCU引脚占用率，此外HT1621还有一个节电命令用于降低系统功耗。HD7279A是一片具有串行接口可同时驱动8位共阴极数码管的智能显示驱动芯片，该芯片同时还可以连接多达64键的矩阵键盘，其芯片内部含有译码器，可以直接接受BCD码或16进制码，并同时具有2种译码方式，64键键盘控制器内含抖动电路能精确读取键值。