CN112766006B - 一种rfid物品识别系统 - Google Patents
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Abstract
一种RFID物品识别系统，利用RFID内安全存贮机制保存需绑定物体的视觉特征信息，在进行校验时，比对这一信息与实际看到的物体视觉特征，从而防止物理转移。
Description
技术领域
本发明涉及射频识别RFID技术领域，并且尤其涉及一种RFID物品识别系统。
背景技术
RFID电子标签是物联网系统最关键的组成部分之一。RFID存储的信息是管理信息的来源，RFID也与被管理对象具有一一对应的关系。如果RFID存在被恶意伪造、复制、篡改的隐患，那么管理系统就会失去应有的数据基础，由此将带来灾难性的后果。
RFID电子标签技术具有较强的防伪能力，但在掌握高科技工具的攻击者面前，仅仅依赖RFID本身具有的读写控制和数据加密等功能是不够的，例如，在不对加密数据进行解密的情况下，造假者通过拷贝数据的方式，大量复制伪造电子标签，反而会使防伪标签成为制假售假的“合法外衣”。或者，将使用过的RFID电子标签，重新装贴了假冒商品上，重新使用，对现有安全管理系统是不能验证出来的，对整个系统的安全性造成重大的影响。
发明内容
RFID作为身份识别的技术具有访问方便、携带信息量大、高安全、长寿命等优点，所以，很多商品上都会装贴RFID电子标签，通过标签的标识信息来确定商品属性，但是，一直以来无法解决RFID标签与被标识物体之间的强绑定关系。当发生RFID从一个物体到另一个物体的物理转移时，身份信息也同时被新物体所拥有。这在绝大多数领域的应用中是不希望发生的，例如物品防伪、人员身份认证、车辆注册管理等等。
基于此问题的存在，本发明提出了一种RFID物品识别系统，所述系统包括标签粘贴模块、数据发行模块和物品验证模块；
所述标签粘贴模块具体包括：
粘贴单元，用于获取与目标物品对应的RFID电子标签，将RFID电子标签与目标物品进行物理粘贴；
所述数据发行模块具体包括：
第一向量生成单元，用于令密钥注入设备获取所述目标物品的特征信息、所述RFID电子标签的标识信息、所述目标物品和所述RFID电子标签的关系信息，分别生成所述特征信息和所述标识信息的特征向量、以及所述关系信息的关系向量，分别为V1、T1、R1；
第一认证单元，用于将RFID读写器与RFID电子标签通信，双向认证是否合法；
写入单元，用于认证通过后，令所述密钥注入设备生成验证令牌Token＝(V1，T1，R1)，将验证令牌Token信息通过所述RFID读写器写入RFID电子标签数据区；
存储单元，用于令所述RFID读写器设置认证数据库以存储所述Token信息，所述RFID电子标签反馈数据发行成功；
所述物品验证模块具体包括：
第二认证单元，用于将所述RFID读写器与所述RFID电子标签通信，双向认证是否合法；
第一请求单元，用于认证通过后，令所述RFID读写器向所述RFID电子标签请求验证令牌；
第一发送单元，用于令所述RFID电子标签将其验证令牌Token＝(V2，T2，R2)发送给所述RFID读写器；
第二请求单元，用于终端验证设备与所述RFID读写器连接，请求所述待验证RFID电子标签的验证令牌Token＝(V2，T2，R2)，以及所述RFID读写器认证数据的所述目标物品的验证信息Token＝(V1，T1，R1)；
第二发送单元，用于所述RFID读写器将Token＝(V2，T2，R2)和Token＝(V1，T1，R1)发送给所述终端验证设备；
第二向量生成单元，用于所述终端验证设备获取待验证物品和待验证RFID电子标签的关系信息，生成所述关系信息的关系向量R3；
真伪验证单元，用于所述终端验证设备比对特征向量(V2，T2)与(V1，T1)是否均一致，以鉴别待验证物品及其上RFID电子标签的真伪；
转移验证单元，用于若均一致，所述终端验证设备比对所述关系向量R2和R3是否一致，以判断所述RFID电子标签是否发生过转移。
仅仅依靠RFID本身所承载的信息无法完成其与外部物品的强绑定，必须通过增加信息维度，从RFID之外实现其与物品在此维度上的绑定。本发明选择视觉作为增加的维度完成RFID与物品的绑定，解决了如何增强RFID的功能、防止标签芯片通过物理转移而被滥用的问题，建立了RFID与所标识物体之间物理强关联性的方法，从而防止通过物理转移而滥用RFID。一旦这个长期困扰RFID领域的物体绑定问题得到解决，将开启RFID应用的更广阔市场。利用本发明所阐述的技术，完成了物品与其上粘贴RFID的绑定。对于实际应用，视觉信息必定不止限于位置这样的简单信息，通过对物体和标签视觉信息的设计，使得不破坏二者视觉信息的物理转移成为不可能或者代价过于高昂，从而确保通过视觉绑定的可行性。本发明大大提升了对于RFID技术使用的安全性。
附图说明
本发明的实施例通过示例而非限制方式在附图中被图示，其中相同的附图标记表示相同的元素，其中：
图1本发明提供的系统框架图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明提供的技术方案作清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分，而不是全部。
如图1所示，本发明提出了一种RFID物品识别系统，所述系统包括标签粘贴模块、数据发行模块和物品验证模块；
所述标签粘贴模块具体包括：
粘贴单元，用于获取与目标物品对应的RFID电子标签，将RFID电子标签与目标物品进行物理粘贴；
所述数据发行模块具体包括：
第一向量生成单元，用于令密钥注入设备获取所述目标物品的特征信息、所述RFID电子标签的标识信息、所述目标物品和所述RFID电子标签的关系信息，分别生成所述特征信息和所述标识信息的特征向量、以及所述关系信息的关系向量，分别为V1、T1、R1；
第一认证单元，用于将RFID读写器与RFID电子标签连接，双向认证是否合法；
写入单元，用于认证通过后，令所述密钥注入设备生成验证令牌Token＝(V1，T1，R1)，将验证令牌Token信息通过所述RFID读写器写入RFID电子标签安全区；
计算单元，用于令所述RFID读写器设置认证数据Token信息，所述RFID电子标签反馈数据发行成功；
所述物品验证模块具体包括：
第二认证单元，用于将所述RFID读写器与所述RFID电子标签通信，双向认证是否合法；
第一请求单元，用于认证通过后，令所述RFID读写器向所述RFID电子标签请求验证令牌；
第一发送单元，用于令所述RFID电子标签将其验证令牌Token＝(V2，T2，R2)发送给所述RFID读写器；
第二请求单元，用于终端验证设备与所述RFID读写器连接，请求所述待验证RFID电子标签的验证令牌Token＝(V2，T2，R2)，以及所述RFID读写器认证数据目标物品的验证信息Token＝(V1，T1，R1)；
第二发送单元，用于所述RFID读写器将Token＝(V2，T2，R2)和Token＝(V1，T1，R1)发送给所述终端验证设备；
第二向量生成单元，用于所述终端验证设备获取待验证物品和待验证RFID电子标签的关系信息，生成所述关系信息的关系向量R3；
真伪验证单元，用于所述终端验证设备比对特征向量(V2，T2)与(V1，T1)是否均一致，以鉴别待验证物品及其上RFID电子标签的真伪；
转移验证单元，用于若均一致，所述终端验证设备比对所述关系向量R2和R3是否一致，以判断所述RFID电子标签是否发生过转移。
优选地，其中，所述第一向量生成单元和第二向量生成单元，获取物品和RFID电子标签的关系信息，具体为分别通过各自的图像采集设备对粘贴有RFID电子标签的物品进行图像采集，所述图像中至少包括所述物品与其上RFID电子标签的相对位置关系以及粘贴方式，并进行图像识别和图像处理，以此提取所述关系信息。
优选地，令验证令牌token＝(V，T，R)，其中，
V为所述目标物品的特征向量，表示所述目标物品的身份信息；
T为所述RFID电子标签的特征向量，表示所述RFID电子标签的身份信息；
R＝F(V，T)为所述目标物品与所述RFID电子标签的关系向量，表示所述目标物品与所述RFID电子标签的关系信息，至少包括所述物品与所述RFID电子标签的相对位置关系以及粘贴方式。
优选地，使用机器视觉和深度学习的方法对物品和RFID电子标签的图像进行采集，识别和处理，获得与二者不可改动的相对关系有关的特征向量。。
包括，使用深度学习的方法分别识别物品和RFID电子标签的图像，采用机器视觉的方法计算与二者不可改动的相对关系有关的角度，距离，图案特征，并通过最终的步骤将以上结果经过处理转化为特征向量。
优选地，其中，图像采集设备包括摄像机、照相机、或红外相机。
仅仅依靠RFID本身所承载的信息无法完成其与外部物品的强绑定，必须通过增加信息维度，从RFID之外实现其与物品在此维度上的绑定。本发明专利选择视觉作为增加的维度完成RFID与物品的绑定，解决了如何增强RFID的功能、防止标签芯片通过物理转移而被滥用的问题，建立了RFID与所标识物体之间物理强关联性的方法，从而防止通过物理转移而滥用RFID。一旦这个长期困扰RFID领域的物体绑定问题得到解决，将开启RFID应用的更广阔市场。利用本发明所阐述的技术，完成了物品与其上粘贴RFID的绑定。对于实际应用，视觉信息必定不止限于位置这样的简单信息，通过对物体和标签视觉信息的设计，使得不破坏二者视觉信息的物理转移成为不可能或者代价过于高昂，从而确保通过视觉绑定的可行性。本发明大大提升了对于RFID技术使用的安全性。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均在申请待批的本发明的权利要求保护范围之内。
Claims (4)
1.一种RFID物品识别系统，其特征在于，所述系统包括标签粘贴模块、数据发行模块和物品验证模块；
所述标签粘贴模块具体包括：
粘贴单元，用于获取与目标物品对应的RFID电子标签，将RFID电子标签与目标物品进行物理粘贴；
所述数据发行模块具体包括：
第一向量生成单元，用于令密钥注入设备获取所述目标物品的特征信息、所述RFID电子标签的标识信息、所述目标物品和所述RFID电子标签的关系信息，分别生成所述特征信息和所述标识信息的特征向量、以及所述关系信息的关系向量，分别为V1、T1、R1；
第一认证单元，用于将RFID读写器与RFID电子标签通信，双向认证是否合法；
写入单元，用于认证通过后，令所述密钥注入设备生成验证令牌Token＝(V1，T1，R1)，将验证令牌Token信息通过所述RFID读写器写入RFID电子标签数据区；
计算单元，用于令所述RFID读写器设置认证数据所述Token信息，所述RFID电子标签反馈数据发行成功；
所述物品验证模块具体包括：
第二认证单元，用于将所述RFID读写器与所述RFID电子标签通信，双向认证是否合法；
第一请求单元，用于认证通过后，令所述RFID读写器向所述RFID电子标签请求验证令牌；
第一发送单元，用于令所述RFID电子标签将其验证令牌Token＝(V2，T2，R2)发送给所述RFID读写器；
第二请求单元，用于终端验证设备与所述RFID读写器连接，请求所述待验证RFID电子标签的验证令牌Token＝(V2，T2，R2)，以及所述RFID读写器认证数据的所述目标物品的验证信息Token＝(V1，T1，R1)；
第二发送单元，用于所述RFID读写器将Token＝(V2，T2，R2)和Token＝(V1，T1，R1)发送给所述终端验证设备；
第二向量生成单元，用于所述终端验证设备获取待验证物品和待验证RFID电子标签的关系信息，生成所述关系信息的关系向量R3；
真伪验证单元，用于所述终端验证设备比对特征向量(V2，T2)与(V1，T1)是否均一致，以鉴别待验证物品及其上RFID电子标签的真伪；
转移验证单元，用于若均一致，所述终端验证设备比对所述关系向量R2和R3是否一致，以判断所述RFID电子标签是否发生过转移；
令验证令牌token＝(V，T，R)，其中，
V为所述目标物品的特征向量，表示所述目标物品的身份信息；
T为所述RFID电子标签的特征向量，表示所述RFID电子标签的身份信息；
R＝F(V，T)为所述目标物品与所述RFID电子标签的关系向量，表示所述目标物品与所述RFID电子标签的关系信息，至少包括所述物品与所述RFID电子标签的相对位置关系以及粘贴方式。
2.如权利要求1所述的系统，所述第一向量生成单元和第二向量生成单元，获取物品和RFID电子标签的关系信息，具体为分别通过各自的图像采集设备对粘贴有RFID电子标签的物品进行图像采集，所述图像中至少包括所述物品与其上RFID电子标签的相对位置关系以及粘贴方式，并进行图像识别和图像处理，以此提取所述关系信息。
3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，使用机器视觉和深度学习的方法对物品和RFID电子标签的图像进行采集，识别和处理，获得与二者不可改动的相对关系有关的特征向量；其中，所述第一向量生成单元和第二向量生成单元通过图像采集设备对粘贴有RFID电子标签的物品进行图像采集，所述第一向量生成单元和第二向量生成单元还对采集后的数据进行识别和处理，获得对应的特征向量。
4.如权利要求1所述的系统，其中，图像采集设备包括摄像机、照相机、或红外相机。
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