CN205334488U - 一种支持多种加密方式的阅读器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种支持多种加密方式的阅读器，包括主控部分、数据处理部分、加密模块、射频电路和对外接口，所述主控部分连接数据处理部分和对外接口，数据处理部分连接加密模块和射频电路；所述加密模块包括安全模块和PSAM卡两部分，加密模块的接口部分包括PSAM和ESAM接口、安全模块接口、FPGA和电源接口，用来安装兼容PSAM、ESAM和安全模块，同时可以安装其他多种数据加密单元；所述FPGA可以根据协议的不同选择与加密模块中对应安全模块或加密卡进行加解密的操作。本实用新型能够同时兼容多种加密方式，使用一个设备可以完成多种协议的兼容。

Description

一种支持多种加密方式的阅读器

技术领域

本实用新型属于射频电子标签技术领域，尤其是涉及一种支持多种加密方式的阅读器。

背景技术

在智能交通领域中，阅读器作为主要的识读设备被广泛的使用。目前，市场上的阅读器和标签主要使用ISO/IEC18000-6B、ISO/IEC18000-6C、国家标准《射频识别800/900MHz空中接口协议》、行业标准协议中的一种或多种。由于在实际的使用过程中涉及到扣费和隐私等问题，所以需要保证数据在传输过程中的安全性和完整性。早期RFID技术的阅读器主要使用ISO/IEC18000-6B、ISO/IEC18000-6C协议，国内的厂家通常使用PSAM(销售点终端安全存取模块)或者ESAM(嵌入式安全控制模块)进行数据加密，目前实行的由国家工信部推出的国家标准协议，也是主要采用PSAM或者ESAM加密的方式。

随着技术的进步和行业的发展，国家公安部牵头推出的行业标准采用了一种全新的加密方式，其采用的国秘算法、密钥分散方式和数据校验等技术完全不同于传统的PSAM和ESAM方式。行业标准要求使用安全模块进行读写设备的认证、密钥的分散和数据的组帧等，安全模块的接口方式和系统内的作用都完全不同于PSAM和ESAM卡，这就对传统的读写设备阅读器的设计提出了新的要求。

但是，因为之前市场上已经大量发行了采用ISO/IEC18000-6B、ISO/IEC18000-6C和国家标准的标签，统一换成行业标准是不现实的，所以多种标准共存的现象是长期存在的，这就对识读设备阅读器提出了新的要求—可以同时兼容多种协议。

发明内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种支持多种加密方式的阅读器，能够同时兼容多种加密方式，使用一个设备可以完成多种协议的兼容。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种支持多种加密方式的阅读器，包括主控部分、数据处理部分、加密模块、射频电路和对外接口，所述主控部分连接数据处理部分和对外接口，数据处理部分连接加密模块和射频电路；所述数据处理部分采用FPGA，FPGA主要与加密模块和射频电路相连，FPGA主要进行基带信号处理，同时完成加密模块的通信，完成加密和校验功能；所述加密模块包括安全模块和PSAM卡两部分，加密模块的接口部分包括PSAM和ESAM接口、安全模块接口、FPGA和电源接口，用来安装兼容PSAM、ESAM和安全模块，同时可以安装其他多种数据加密单元；所述FPGA可以根据协议的不同选择与加密模块中对应安全模块或加密卡进行加解密的操作。

进一步的，所述主控部分包括信号连接的CPU和EPLD，CPU完成整机的控制以及通过对外接口完成与外部的通信，EPLD主要完成数据的分配和调度。

相对于现有技术，本实用新型具有以下优势：

本实用新型支持多种加密方式的阅读器能够解决设备功能单一的问题。通过在硬件设计上兼容所用的加密模块接口，实现单设备对所有标签的兼容，适应当前路面上复杂的情景；大大减少了成本，同时也避免了设备之间的干扰造成的识读错误问题。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例所述支持多种加密方式的阅读器的硬件连接示意图；

图2为本实用新型实施例所述的加密模块接口示意图；

图3为本实用新型实施例所述支持多种加密方式的阅读器的实现流程框图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

一种支持多种加密方式的阅读器，如图1所示，包括主控部分、数据处理部分、加密模块、射频电路和对外接口，所述主控部分连接数据处理部分和对外接口，数据处理部分连接加密模块和射频电路。

所述主控部分包括信号连接的CPU和EPLD，CPU完成整机的控制以及通过对外接口完成与外部的通信，EPLD主要完成数据的分配和调度。

所述数据处理部分采用FPGA，FPGA主要与加密模块和射频电路相连，FPGA主要进行基带信号处理，同时完成与加密模块的通信，完成加密和校验等功能；通过高速数字信号可以完成多协议多种加密功能的实现；FPGA为并行处理设备，内部资源充足的情况下可以同时处理多个进程。

所述加密模块主要包括安全模块和PSAM卡两部分，如图2所示，加密模块的接口部分包括PSAM和ESAM接口、安全模块接口、FPGA和电源接口，用来安装兼容PSAM、ESAM和安全模块，同时可以安装其他多种数据加密单元；所述数据处理部分的FPGA可以根据协议的不同选择与加密模块中对应安全模块或加密卡进行加解密的操作。

所述射频电路处理前向和反向信号，完成数据的调制和解调。

本实用新型支持多种加密方式的阅读器通过加密模块的接口电路可以兼容多种加密卡和安全模块的安装，同时可以支持多种协议的切换。

每一次交易都由CPU发起，EPLD进行指令分发，FPGA完成与加密模块的数据加密处理，完成组帧等工作之后将基带信号传递给射频电路进行调制，最后由天线辐射到空间场。

标签接收到阅读器发送的特定载波后，内部进行处理后会返回特定的反向数据编码，阅读器天线接收后由射频电路进行解调并将基带信号发送到FPGA，FPGA通过与加密模块通信完成数据的解密后将数据返回到CPU，CPU完成上报即结束一次交易过程。

如图3所示，本实用新型支持多种加密方式的阅读器的具体实现步骤如下：

步骤1：开启阅读器选择协议类型，阅读器根据协议类型发送相应的数据，协议类型可以设置为单一模式，也可以设置为多种协议循环模式；

步骤2：根据确定的协议类型，选择加密模块中相对应的加密单元进行加密处理，并将加密后的数据组帧后发送到射频电路前向链路；

步骤3：在射频电路前向链路进行载波调制后，将信号发送到空间场等待反向信号；

步骤4：确定是否接收到反向数据，如果没有数据返回则回到步骤1，若有数据返回，根据接收到的信息类型判定使用安全模块ESAM卡还是PSAM卡进行解密；

步骤5：CPU将解密后的信源上报给服务器；

步骤6：从新开始新一轮交易流程。

由于PSAM卡或者ESAM卡和安全模块在硬件接口和通信方式上的不一致，所以在进行阅读器硬件设计的时候要进行兼容考虑，软件上也要实现多协议切换的功能，保证阅读器可以完成多种协议标签的交易。采用兼容设计后的阅读器，就可以在工程部署结束之后通过远程控制软件版本的切换，从而完成对不同协议的交易流程，也可以使用自适应协议算法，完成相对应的标签交易。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种支持多种加密方式的阅读器，其特征在于：包括主控部分、数据处理部分、加密模块、射频电路和对外接口，所述主控部分连接数据处理部分和对外接口，数据处理部分连接加密模块和射频电路；

所述数据处理部分采用FPGA，FPGA主要与加密模块和射频电路相连，FPGA主要进行基带信号处理，同时完成加密模块的通信，完成加密和校验功能；

所述加密模块包括安全模块和PSAM卡两部分，加密模块的接口部分包括PSAM和ESAM接口、安全模块接口、FPGA和电源接口，用来安装兼容PSAM、ESAM和安全模块，同时可以安装其他多种数据加密单元；所述FPGA可以根据协议的不同选择与加密模块中对应安全模块或加密卡进行加解密的操作。

2.根据权利要求1所述的支持多种加密方式的阅读器，其特征在于：所述主控部分包括信号连接的CPU和EPLD，CPU完成整机的控制以及通过对外接口完成与外部的通信，EPLD主要完成数据的分配和调度。