การเข้ารหัสและถอดรหัสอุปกรณ์มือถือ UHF RFID

ในระบบ RFID เครื่องอ่านบาร์โค้ดแบบพกพา RFID จะปล่อยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในพื้นที่เฉพาะ และขนาดของพื้นที่จะขึ้นอยู่กับขนาดเสาอากาศและความถี่ในการทำงาน วงจรเรโซแนนซ์ซีรีส์ LC ถูกจัดเรียงไว้ในการ์ดความถี่วิทยุ และความถี่ของมันจะเหมือนกับความถี่ที่ปล่อยออกมาจากเทอร์มินัลมือถือ เมื่อการ์ดความถี่วิทยุผ่านบริเวณนี้ ภายใต้อิทธิพลของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า วงจรเรโซแนนซ์ LC จะสะท้อนกลับ ทำให้เกิดประจุในตัวเก็บประจุ ที่ปลายอีกด้านของตัวเก็บประจุ ปั๊มอิเล็กทรอนิกส์จะถ่ายโอนประจุในตัวเก็บประจุไปยังตัวเก็บประจุอีกตัวหนึ่งเพื่อจัดเก็บ เมื่อประจุถึง 2V ตัวเก็บประจุนี้สามารถใช้เป็นแหล่งจ่ายไฟเพื่อจ่ายแรงดันไฟฟ้าให้กับวงจรอื่นๆ ส่งข้อมูลในการ์ด หรือรับข้อมูลจากเทอร์มินัลมือถือ หลังจากได้รับข้อมูลในการ์ดแล้ว เทอร์มินัลมือถือจะถอดรหัสและดำเนินการตรวจสอบข้อผิดพลาดเพื่อตรวจสอบความถูกต้องของข้อมูล และส่งข้อมูลไปยังเครือข่ายคอมพิวเตอร์ผ่าน RS232, RS422, RS485 หรือแบบไร้สาย

การเข้ารหัสอุปกรณ์มือถือ RFID คือการเปลี่ยนแปลงของสัญญาณเพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์บางอย่าง และการเปลี่ยนแปลงแบบผกผันเรียกว่าการถอดรหัสหรือการถอดรหัส ตามประวัติของการเข้ารหัส ทฤษฎีการเข้ารหัสมีสามสาขา: การเข้ารหัสแหล่งที่มา การเข้ารหัสช่องสัญญาณ และการเข้ารหัสความปลอดภัย ทฤษฎีการเข้ารหัสถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการสื่อสารดิจิทัล เทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ การควบคุมอัตโนมัติ และปัญญาประดิษฐ์

1. การเข้ารหัสและถอดรหัสแหล่งที่มาของอุปกรณ์พกพา RFID

การเข้ารหัสแหล่งที่มาคือการแปลงสัญญาณเอาต์พุตตามแหล่งที่มา รวมถึงการแยกสัญญาณต่อเนื่อง (นั่นคือ สัญญาณอะนาล็อกจะถูกแปลงเป็นสัญญาณดิจิทัลผ่านการสุ่มตัวอย่างและการหาปริมาณ) และการเข้ารหัสของการบีบอัดข้อมูลเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของการส่งสัญญาณ . การถอดรหัสแหล่งที่มาเป็นกระบวนการผกผันของการเข้ารหัสแหล่งที่มา

ซอร์สโค้ดมีหน้าที่หลักสองประการ:

(1) ทำการแปลงแอนะล็อก/ดิจิทัลให้เสร็จสิ้น

เมื่อแหล่งข้อมูลให้สัญญาณแอนะล็อก ตัวเข้ารหัสแหล่งสัญญาณจะแปลงเป็นสัญญาณดิจิทัลเพื่อให้ทราบถึงการส่งสัญญาณดิจิทัลของสัญญาณแอนะล็อก

(2) ปรับปรุงประสิทธิผลของการส่งข้อมูล

สิ่งนี้ต้องพยายามลดจำนวนสัญลักษณ์และอัตราของสัญลักษณ์โดยใช้เทคนิคการบีบอัดข้อมูลบางประเภท อัตราสัญลักษณ์จะกำหนดแบนด์วิดท์ที่ถูกครอบครองโดยการส่ง และแบนด์วิดธ์การส่งผ่านสะท้อนถึงประสิทธิภาพของการสื่อสาร

2. การเข้ารหัสช่องสัญญาณและถอดรหัสอุปกรณ์มือถือ RFID

การเข้ารหัสช่องสัญญาณคือการแปลงสัญญาณเอาต์พุตอีกครั้งโดยตัวเข้ารหัสแหล่งที่มา รวมถึงการเข้ารหัสเพื่อแยกแยะช่องสัญญาณ การปรับให้เข้ากับสภาพของช่องสัญญาณ และปรับปรุงความน่าเชื่อถือในการสื่อสาร การถอดรหัสช่องสัญญาณเป็นกระบวนการผกผันของการเข้ารหัสช่องสัญญาณ

วัตถุประสงค์หลักของการเข้ารหัสช่องสัญญาณคือการแก้ไขข้อผิดพลาดในการส่งต่อเพื่อเพิ่มความสามารถในการป้องกันการรบกวนของสัญญาณดิจิทัล เมื่อสัญญาณดิจิตอลได้รับผลกระทบจากสัญญาณรบกวนและอิทธิพลอื่นๆ ระหว่างการส่งผ่านช่องสัญญาณ จะเกิดข้อผิดพลาดขึ้น เพื่อลดข้อผิดพลาด ตัวเข้ารหัสช่องสัญญาณจะเพิ่มส่วนประกอบการป้องกัน (องค์ประกอบการควบคุม) ให้กับสัญลักษณ์ข้อมูลที่ส่งตามกฎบางอย่างเพื่อสร้างรหัสป้องกันการรบกวน ตัวถอดรหัสช่องสัญญาณที่ส่วนรับจะถอดรหัสตามกฎผกผันที่เกี่ยวข้อง และค้นหาข้อผิดพลาดหรือแก้ไขข้อผิดพลาดเพื่อปรับปรุงความน่าเชื่อถือของระบบการสื่อสาร

3. การเข้ารหัสและถอดรหัสอุปกรณ์มือถือ RFID ที่ปลอดภัย

การเข้ารหัสความปลอดภัยคือการแปลงสัญญาณใหม่ กล่าวคือ เพื่อทำให้ข้อมูลถูกขโมยและถอดรหัสได้ยากในระหว่างกระบวนการส่งข้อมูล ในโอกาสที่จำเป็นต้องมีการสื่อสารที่เป็นความลับ เพื่อให้มั่นใจในความปลอดภัยของข้อมูลที่ส่ง จะมีการแย่งชิงลำดับดิจิทัลที่ส่งโดยไม่ตั้งใจ นั่นคือเพิ่มรหัสผ่าน กระบวนการนี้เรียกว่าการเข้ารหัส การถอดรหัสความปลอดภัยเป็นกระบวนการย้อนกลับของการเข้ารหัสความปลอดภัย การถอดรหัสความปลอดภัยใช้สำเนารหัสผ่านเดียวกับปลายทางการส่งเพื่อถอดรหัสข้อมูลที่ได้รับที่ปลายทางการรับเพื่อกู้คืนข้อมูลต้นฉบับ วัตถุประสงค์ของการเข้ารหัสลับคือการซ่อนข้อมูลที่ละเอียดอ่อน ซึ่งมักทำได้โดยการแทนที่ การสับเปลี่ยน หรือทั้งสองอย่าง โดยทั่วไประบบการเข้ารหัสจะประกอบด้วยสองส่วนพื้นฐาน: อัลกอริธึมการเข้ารหัส (ถอดรหัส) และคีย์ที่สามารถเปลี่ยนอัลกอริธึมการควบคุมได้

ตามโครงสร้างของมัน รหัสจะถูกแบ่งออกเป็นรหัสลำดับและรหัสบล็อก Sequence cipher คือลำดับสุ่มที่สร้างโดยอัลกอริธึมภายใต้การควบคุมของคีย์ และผสมกับข้อความธรรมดาทีละบิตเพื่อรับไซเฟอร์เท็กซ์ ข้อได้เปรียบหลักคือไม่มีการแพร่กระจายของข้อผิดพลาด แต่มีข้อกำหนดสูงสำหรับการซิงโครไนซ์ มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในระบบสื่อสาร Block Cipher เป็นอัลกอริธึมที่เข้ารหัสข้อความธรรมดาตามกลุ่มภายใต้การควบคุมของคีย์ บิตไซเฟอร์เท็กซ์ที่สร้างขึ้นในลักษณะนี้โดยทั่วไปจะมีการพึ่งพาซึ่งกันและกันกับกลุ่มข้อความธรรมดาและบิตในคีย์ที่เกี่ยวข้อง ซึ่งอาจทำให้เกิดการแพร่กระจายของข้อผิดพลาดได้ ส่วนใหญ่จะใช้สำหรับการเข้ารหัสข้อความ การยืนยันและลายเซ็นดิจิทัล

RFID PDA ของเราใช้ชิป Impinj R2000 โดยมีระยะการอ่านสูงถึง 25 เมตร กำหนดค่าเป็นระบบปฏิบัติการ Android 12, MTK MT6765 octa-core 2.3GHz; ระดับอุตสาหกรรม IP65 ทนทาน ตกกระทบพื้นคอนกรีตได้สูง 1.5 เมตร โดยไม่เกิดความเสียหาย เหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมที่รุนแรงต่างๆ ส่วนใหญ่จะใช้ในโลจิสติกส์คลังสินค้า การจัดการสินทรัพย์ การจัดการห้องสมุด การค้าปลีกใหม่ และสาขาอื่นๆ