物联网技术与应用第2版武奇生电子课件第3章节无线射频技术.ppt

2．利用导出密钥的鉴别 相互对称的鉴别方法有一个缺点，即所有属于同一应用的标签都是用相同的密钥K来保护。改进措施是每个标签采用不同的密钥来保护。 在射频标签生产过程中读出它的序列号，用加密算法和主控密钥KM计算密钥KX，而标签就这样被初始化。每个标签因此接受了一个与自己识别号和主控密钥KM相关的密钥。 利用导出密钥的相互鉴别过程如下：首先由读写器读取射频标签的ID号，然后用读写器通过安全模块（Security Authentication Module，SAM），使用主控密钥KM计算出标签的专用密钥，以便启动鉴别过程。 图3-16鉴别过程的改进 3．加密的数据传输 攻击者的类型可以分为两种类型，试图窃听数据和试图修改数据的攻击者。 加密过程可以用来防止主动攻击和被动攻击，为此传输数据（明文）可以在传输前改变（加密），使隐藏的攻击者不能推断出信息的真实内容（明文）。 攻击者l试图窃听数据，攻击者2试图修改数据 图3-17数据传输线路攻击模型 如果每个符号在传输前单独加密，这种方法称为序列密码（也称流密码）。相反，如果多个符号划分为一组进行加密，则称其为分组密码。 图3-18 对传输数据加密能有效地保护数据不被窃听和修改 图3-19 “一次插入”密钥是从随机数产生的而且只能使用一次，然后被销毁 图3-20由线性移位寄存器组成的伪随机数发生器原理图 3.4 RFID的频率标准与技术规范 标准不统一已成为制约RFID发展的重要因素之一。 标准的不统一是制约RFID得以推广的一个重要因素。 目前RFID存在两个技术标准阵营，一个是总部设在美国麻省理工学院的Auto-ID Center，另一个是日本的Uniquitous ID Center（ID）。 国内外对RFID标准的利益之争已经进入了准白热化阶段。 目前中国电子标签国家标准工作组正在考虑制定中国的RFID标准。 目前，电子标签国家标准系列包括： 1）标准ISO/IECl5693部分： 识别卡 无触电的集成电路卡 邻近式卡 第1部分：物理规范 项目编T-339。 识别卡 无触电的集成电路卡 邻近式卡 第2部分：空气接口和初始化 项目编T-339。 识别卡 无触电的集成电路卡 邻近式卡 第3部分：防冲突和传输协议 项目编T-339。 2）射频识别技术应用规范 第1部分：电子标签 项目编T-443。 3）射频识别技术应用规范 第2部分：读写器终端 项目编T-444。 3.4.2无线射频识别的频率标准 美国国家和地区都对电磁频率的使用进行了许可证制度，中国属于国家无线电管理委员会（简称无委会）进行归口管理；因此，无线电产品的生产和使用都必须符合国家的许可。 不同的电磁波频段 波段名 亚豪米波 豪米波 厘米波 分米波 超短波 短波 SW 中波 MW 长波 LW 甚长波 特长波 超长波 极长波 微波 射频波段 波长 0.1 ~1mm 1~10mm 1~10cm 10~100cm 1~10cm 10~100m 100~1000m 1~10km 10~100km 100~1000km 1000~10000km 10000以上 频率 300~ 300GHz 300~ 30GHz 30~ 3GHz 3000~ 300MHz 300~ 30MHz 30~ 3MHz 3000~ 300kHz 300~ 30kHz 30~ 3kHz 3000~ 300Hz 300~ 30Hz 30Hz以下 频段 EHF极高频 SHF超高频 UHF特高频 VHF甚高频 HF高频 MF中频 LF低频 VLF甚低频 ULF特低频 SLF超级频 ELF极低频 表3-1 电磁波频段（波段）的划分 表3-2微波常用波段代号及其标称波长 波段代号 L S C X Ku K Q 标称波长/cm 50/23 10 5.5 3.2 2 1.25 0.82 对应频率/GHz 0.6/1.3 3 5.455 9.375 15 24 36.58 射频识别系统的工作频率与应用范围 射频识别系统最主要的工作频率是0～135kHz、ISM频率6.78MHz、13.56MHz、27.125 MHz、40.68 MHz、433.92 MHz、869.0 MHz、915.0MHz、2.45 GHz、5.8 GHz以及24.125GHz。 射频系统工作频段解释 1）频段9～135 kHz 这个频段，常见的应用是航空与航海导航系统、定时信号系统以及军事上的应用。 2）频段6.78MHz 频段6.765～6.795MHz属于短波频率。这个频率范围广泛被无线电广播服务、气象服务以及航空服务所