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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 基于傳感器的無源智能門禁加密系統(tǒng)
- 小類：
- 信息技術(shù)
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡(jiǎn)介：
- 該作品采用RFID無源供電，通過平臺(tái)的傳感器采樣感知其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)門禁系統(tǒng)的認(rèn)證。其具有較大的密鑰空間，能有效避免現(xiàn)有門禁系統(tǒng)認(rèn)卡不認(rèn)人的缺陷，與現(xiàn)有門禁系統(tǒng)硬件結(jié)合緊密。
- 詳細(xì)介紹：
- 現(xiàn)有的門禁識(shí)別系統(tǒng)認(rèn)卡不認(rèn)人，一旦持有門禁卡即擁有了通過門禁系統(tǒng)認(rèn)證的權(quán)限；通過在門禁卡內(nèi)嵌入傳感器可以增加門禁認(rèn)證的安全性。而現(xiàn)有的傳感器工作平臺(tái)均需要電池供電，裝載在門禁卡內(nèi)十分不方便?；谝陨蟽牲c(diǎn)以及甚高頻RFID技術(shù)，我們考慮利用門禁讀卡器發(fā)出的射頻信號(hào)，在刷卡認(rèn)證時(shí)對(duì)門禁卡內(nèi)處理器和傳感器無線供電，從而使卡不僅能夠完成非接觸識(shí)別，還能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析?？▋?nèi)嵌入的三維加速度傳感器可以準(zhǔn)確的檢測(cè)到卡的運(yùn)動(dòng)情況，通過對(duì)門禁卡運(yùn)動(dòng)的分析和過濾來指定特定的門禁密碼。從而實(shí)現(xiàn)在傳統(tǒng)門禁認(rèn)證的基礎(chǔ)上，利用傳感器信息實(shí)現(xiàn)智能加密，提高認(rèn)證安全性。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 基本思路：現(xiàn)有的門禁識(shí)別系統(tǒng)認(rèn)卡不認(rèn)人，一旦持有門禁卡即擁有了通過門禁系統(tǒng)認(rèn)證的權(quán)限；通過在門禁卡內(nèi)嵌入傳感器可以增加門禁認(rèn)證的安全性。而現(xiàn)有的傳感器工作平臺(tái)均需要電池供電，裝載在門禁卡內(nèi)十分不方便?；谝陨蟽牲c(diǎn)以及甚高頻RFID技術(shù)，我們考慮利用門禁讀卡器發(fā)出的射頻信號(hào)，在刷卡認(rèn)證時(shí)對(duì)門禁卡內(nèi)處理器和傳感器無線供電，從而使卡不僅能夠完成非接觸識(shí)別，還能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析。卡內(nèi)嵌入的三維加速度傳感器可以準(zhǔn)確的檢測(cè)到卡的運(yùn)動(dòng)情況，通過對(duì)門禁卡運(yùn)動(dòng)的分析和過濾來指定特定的門禁密碼。從而實(shí)現(xiàn)在傳統(tǒng)門禁認(rèn)證的基礎(chǔ)上，利用傳感器信息實(shí)現(xiàn)智能加密，提高認(rèn)證安全性。 創(chuàng)新點(diǎn)及技術(shù)關(guān)鍵：無源傳感器供電及通信；動(dòng)態(tài)傳感器數(shù)據(jù)與靜態(tài)ID數(shù)據(jù)結(jié)合、加密復(fù)雜度可調(diào)的加密方式。 主要技術(shù)指標(biāo)：密鑰空間、無線供電性能、認(rèn)證識(shí)別性能。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 在傳統(tǒng)門禁認(rèn)證技術(shù)的基礎(chǔ)上，該作品主要有以下幾點(diǎn)顯著進(jìn)步： 1. 該作品避免了傳統(tǒng)門禁卡的安全隱患，對(duì)于這套系統(tǒng)的訪問，不僅要求攜帶該新型門禁卡，還必須要知道通過特定運(yùn)動(dòng)傳感器信息（指定加密信息），大大強(qiáng)化了認(rèn)證系統(tǒng)的安全性。 2. 該新型RFID門禁卡擺脫了傳統(tǒng)RFID標(biāo)簽必須具備特定的ASIC芯片的局限性，而可以通過普通的微處理器來實(shí)現(xiàn)整個(gè)標(biāo)簽。 3. 該作品采用無線供電，能以標(biāo)準(zhǔn)商用的甚高頻RFID讀寫器無線驅(qū)動(dòng)門禁卡內(nèi)的處理器和傳感器。供電性能穩(wěn)定。 4. 該作品的具有后向兼容性，現(xiàn)有靜態(tài)門禁加密性能的提高都將同時(shí)提高該系統(tǒng)性能。該系統(tǒng)硬件采用現(xiàn)有RFID主流設(shè)備，移植非常方便。 5. 該系統(tǒng)理論證明了加密復(fù)雜度的提高水平。計(jì)算表明，使用該系統(tǒng)，密鑰空間將數(shù)以千倍地提高。此外，實(shí)驗(yàn)表明，該系統(tǒng)的識(shí)別可靠性可達(dá)95%以上，完全滿足實(shí)際使用要求。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 作品相關(guān)內(nèi)容，已申請(qǐng)中華人民共和國(guó)發(fā)明專利。申請(qǐng)?zhí)枺?01010503861.3 作品相關(guān)內(nèi)容，已經(jīng)被IEEE INFOCOM 2011錄用。 作品獲浙江大學(xué)2011挑戰(zhàn)杯三等獎(jiǎng)。
作品所處階段
- 實(shí)驗(yàn)室階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 專利權(quán)轉(zhuǎn)讓
作品可展示的形式
- 實(shí)物 產(chǎn)品 現(xiàn)場(chǎng)演示 圖片
使用說明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 該作品采用甚高頻段RFID技術(shù)。通過甚高頻的電磁波對(duì)傳感器及處理平臺(tái)供電?？紤]到傳統(tǒng)門禁認(rèn)證僅僅基于卡內(nèi)靜態(tài)ID信息的安全性不高，該作品結(jié)合了動(dòng)態(tài)傳感器信息和靜態(tài)ID信息?；赗FID的手勢(shì)識(shí)別門禁認(rèn)證系統(tǒng)在擁有現(xiàn)有門禁系統(tǒng)的所有功能上，增加并利用無源給定傳感信息（比如手勢(shì)）認(rèn)證功能，從而大大提高了整個(gè)系統(tǒng)的安全性。 該作品體積與普通門禁卡相當(dāng)，攜帶方便。系統(tǒng)使用常規(guī)門禁平臺(tái)及標(biāo)準(zhǔn)化的通信協(xié)議，能與現(xiàn)有大部分門禁系統(tǒng)兼容。能在對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施改進(jìn)較小的基礎(chǔ)上有效提高認(rèn)證的安全性。該系統(tǒng)安全認(rèn)證由中心服務(wù)器控制，加密性能可調(diào)，受眾廣泛，尤其適合對(duì)安全性要求較高的客戶使用。市場(chǎng)前景廣闊，經(jīng)濟(jì)效益可觀。
同類課題研究水平概述
- 現(xiàn)有的門禁認(rèn)證方式主要包括兩個(gè)大類：以鑰匙、旋轉(zhuǎn)密碼鎖為代表的機(jī)械式認(rèn)證和以智能卡為代表的電子式認(rèn)證方式。機(jī)械式認(rèn)證方式歷史悠久，但一把鑰匙開一把鎖，使用不方便，且內(nèi)部機(jī)械結(jié)構(gòu)不能動(dòng)態(tài)變化，在對(duì)安全性要求較高的場(chǎng)合很難滿足要求；電子式認(rèn)證方式能動(dòng)態(tài)分配密鑰，便于集中控制和管理，但也存在諸如門禁卡丟失、冒用等問題。一些新型的生物-電子認(rèn)證方式（指紋、虹膜、面部識(shí)別）雖然安全性有所提高，但造價(jià)較大，且不能在可信用戶間傳遞密鑰。 此外，無論機(jī)械式、電子式還是生物-電子式認(rèn)證，其密鑰都基于靜態(tài)數(shù)據(jù)，不能防范冒用和非法復(fù)制的問題。我們提出了一種結(jié)合靜態(tài)ID數(shù)據(jù)和動(dòng)態(tài)傳感器數(shù)據(jù)的認(rèn)證方式。其采用無源供電，加密復(fù)雜度可調(diào)，能有效解決此類問題。目前，計(jì)算機(jī)領(lǐng)域有不少基于動(dòng)作識(shí)別的算法設(shè)計(jì)及其性能分析，但結(jié)合傳感器的系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要都采用電池供電，成本高，不夠方便且加密空間有限。據(jù)了解目前還沒有無源供電且加密復(fù)雜度可調(diào)的門禁認(rèn)證系統(tǒng)真實(shí)環(huán)境。 在現(xiàn)有的感應(yīng)式射頻門禁識(shí)別中，使用的頻率一般都低于30MHz。此頻段內(nèi)，主流的通信協(xié)議是韋根協(xié)議。本系統(tǒng)中使用的是甚高頻頻段。目前，甚高頻的射頻主要被用在物流供應(yīng)鏈領(lǐng)域。一般由供應(yīng)商在某些貨品上安置識(shí)別標(biāo)簽，通過供應(yīng)鏈節(jié)點(diǎn)甚高頻RFID讀卡器，實(shí)現(xiàn)對(duì)貨品流通的監(jiān)控和管理。隨著RFID技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)有的RFID讀卡器對(duì)標(biāo)簽的無線驅(qū)動(dòng)及通信能力可以達(dá)到10米以上。近些年，國(guó)際上針對(duì)基于RFID的無線傳感器研究，更多地集中在理論方面，如通信質(zhì)量分析及能耗控制，相關(guān)應(yīng)用較少，也均未涉及門禁系統(tǒng)及加密領(lǐng)域。
