[发明专利]种子流通监管系统及其认证方法

说明书

技术领域

本发明涉及农资产品质量监控领域，具体地，涉及一种适用于对种子产地、生产者、品质、适种环境等关键信息进行权威认证，并通过种子流通监管认证方法把上述数据认证结果，显示在种子流通监管助手液晶屏上的种子流通监管系统及其认证方法。

背景技术

在我国农资产品流通信息管理中，种子质量的好坏，直接影响我国粮食生产能力的稳定和提高，对粮食安全生产具有重要意义。种子信息的来源缺乏权威的认证，假种子危害巨大，轻者造成减产，重者使农民一年投入收入为空。目前国内已经展开关于RFID(Radio Frequency Identification)技术在产品流通追溯领域的应用研究，而且已经取得了一定的研究成果。但是目前对采用具有独立认证功能的手持设备对农资产品进行安全认证管理的研究还是空白。。

RFID即射频识别，俗称电子标签。RFID系统主要包括：由耦合元件及芯片组成的标签(Tag)，每个标签具有唯一的电子编码，附着在物体上标识目标对象；阅读器(Reader)，读取(有时还可以写入)标签信息的设备，可设计为手持式或固定式；天线(Antenna)：在标签和阅读器间传递射频信号。阅读器通过天线发送一定频率的射频信号，当标签进入天线工作区域时产生感应电流，标签内的射频卡获得能量被激活；射频卡将自身编码等信息通过卡内置天线发送出去；阅读器通过天线接收到从射频卡发送来的载波信号，阅读器对接收的信号进行解调和解码然后送到后台主系统进行相关处理；主系统根据逻辑运算判断该标签的合法性，针对不同的设定做出相应的处理和控制，发出指令信号控制执行机构动作。

在耦合方式(电感-电磁)、通信流程、从标签到阅读器的数据传输方法(负载调制、反向散射、高次谐波)以及频率范围等方面，不同的非接触传输方法有根本的区别，但所有的阅读器在功能原理上，以及由此决定的设计构造上都很相似，所有阅读器均可简化为高频接口和控制单元两个基本模块。高频接口包含发送器和接收器，其功能包括：产生高频发射功率以启动射频卡并提供能量；对发射信号进行调制，用于将数据传送给射频卡；接收并解调来自射频卡的高频信号。阅读器的控制单元的功能包括：与应用系统软件进行通信，并执行应用系统软件发来的命令；控制与射频卡的通信过程(主-从原则)；信号的编解码。对一些特殊的系统还有执行反碰撞算法，对射频卡与阅读器间要传送的数据进行加密和解密，以及进行射频卡和阅读器间的身份验证等附加功能。

射频识别系统的读写距离是一个很关键的参数。目前，长距离射频识别系统的价格还很贵，因此寻找提高其读写距离的方法很重要。影响射频卡读写距离的因素包括天线工作频率、阅读器的RF输出功率、阅读器的接收灵敏度、射频卡的功耗、天线及谐振电路的Q值、天线方向、阅读器和射频卡的耦合度，以及射频卡本身获得的能量及发送信息的能量等。大多数系统的读取距离和写入距离是不同的，写入距离大约是读取距离的40％-80％。目前，可供射频卡使用的几种标准有ISO10536、ISO14443、ISO15693和ISO18000。应用最多的是ISO14443和ISO15693，这两个标准都由物理特性、射频功率和信号接口、初始化和反碰撞以及传输协议四部分组成。

使用RFID系统对产品信息进行管理的过程中普遍存在着安全隐患问题。一是由于RFID系统是资源受限的，使得它存储的数据量有限，相对加密难度较高，数据在读入到读取器的过程中，可能在半途被窃取；二是RFID是无线技术中的一种，所以不可避免的具有无线系统通用的安全隐患，RFID系统前端的无线装置和传输协议是产生系统来源数据是否可靠的依托，是整个系统的基础；三是其标签的安全问题，对于RFID标签来说，芯片具有可重复编程功能，这使得一个标签密码被破译，其他的标签密码也很容易被破译，从而导致大量的信息被盗。

目前，根据调查可知各类RFID产品主要使用51系列单片机或者ARM(Advanced RISC Machines)系列的芯片作为显控芯片，这样的设计优点在于技术成熟、稳定、成本低。但是这些优点是建立在已经固化好的硬核(51系列单片机或者ARM系列芯片)上，这样就大大的降低了系统的灵活性。导致在射频信号传输过程中，传送的是未加密的信号，通过频率相同的读卡器就可获得这些传送的数据，数据的传送变的不安全。有些系统使用了51系列芯片或者ARM控制芯片外挂一片DSP(数字信号处理)芯片进行数据的加密方式，这种方式大大降低了PCB(Printed Circuit Board)的集成度，同时也使产品成本增加。