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申请/专利权人:欧科华创自动化(深圳)有限公司
摘要:本发明涉及射频识别技术领域,具体地说,涉及针对射频模块的防窜读读取方法和系统,包括如下步骤:S1、发送读取信号,电子标签接收到读取信号之后作出响应,准备传输数据;S2、加密端基于双重加密机制加密数据,并传输数据;S3、检测信号强度,判断信号处于正常范围内及未出现异常变化情况;S4、基于动态帧时隙Aloha算法对数据进行识别和分离;S5、解密端对加密后的数据进行解密。本发明中,双重加密机制提高数据传输的安全性还通过信号强度检测,保证数据传输的顺畅性,且通过优化卡尔曼滤波进一步提高信号强度检测的准确性,为流畅接收数据提供保障,还通过防碰撞算法减少电子便签之间的串读,提高读取效率。
主权项:1.针对射频模块的防窜读读取方法,其特征在于,包括如下步骤:S1、发送读取信号,电子标签接收到读取信号之后作出响应,准备传输数据;S2、加密端基于双重加密机制加密数据,并传输数据;S3、检测信号强度,判断信号处于正常范围内及未出现异常变化;S4、基于动态帧时隙Aloha算法对数据进行识别和分离;S5、解密端对加密后的数据进行解密;所述S2中加密端基于双重加密机制加密数据的具体步骤为:S21、基于ECDH算法进行密钥交换;S22、基于XTEA算法加密数据;所述S21中,基于ECDH算法进行密钥交换的具体步骤为:S211、确定初始参数,包括素数p,椭圆曲线方程的系数a和b,基准点G,阶数n,辅助因子q;S212、加密端和解密端分别产生各自的私钥和公钥,设加密端的私钥和公钥分别为和,解密端的私钥和公钥为和,且满足,,为使用Montgomery算法的点乘计算;S213、加密端和解密端交换各自的公钥;S214、加密端和解密端计算共享密钥,;所述S22中,基于XTEA算法加密数据的具体步骤为:S221、将所述S214中得到的共享密钥作为XTEA算法的加密密钥;S222、将加密密钥划分成四个32位的子密钥,并将明文块分成两个32位的子块;S223、对于每个子块,使用四个子密钥循环执行加密操作;所述S3中,检测信号强度时,使用RSSI作为信号强度指标,并基于优化卡尔曼滤波算法滤波优化RSSI数据,具体步骤为:S31、构建系统模型: ; ;其中,为k时刻的系统状态,为k-1时刻的系统状态,A为状态模型的参数矩阵,为k时刻的过程噪声,假设为高斯白噪声,其协方差为Q,为k时刻的测量值,H为观测模型的参数矩阵,为k时刻的测量噪声,假设为高斯白噪声,其协方差为R;S32、状态预测: ;其中,为k时刻的预测值,为k-1时刻的状态值;S33、误差协方差预测: ;其中,为的系统误差协方差,为的系统误差协方差;S34、计算卡尔曼增益: ;其中,为k时刻的卡尔曼增益;S35、状态更新: ;其中,为k时刻的状态值;S36、误差协方差更新: ;其中,为的系统误差协方差;S37、假设过程噪声中的影响变量有a个,测量噪声中的影响变量有b个,基于改进粒子群算法寻找a+b个影响变量的最优参数;所述S37中,基于改进粒子群算法寻找a+b个影响变量的最优参数的具体步骤为:S371、种群初始化,设定个体数量、空间维度、个体初始位置、个体初始速度和最大迭代次数,空间维度D=a+b,第i个体位置为,至代表过程噪声中的a个影响变量,至代表测量噪声中的b个影响变量;S372、计算适应度;S373、更新速度和位置,对于每个粒子,有: ; ;其中,t为当前迭代次数,为第t+1次迭代中第i个粒子在第d维的速度,为第t次迭代的权重,为第t次迭代中第i个粒子在第d维的速度,为第t次迭代的个体学习因子,为到第t次迭代中第i个粒子在第d维的最优位置,为第t次迭代中第i个粒子在第d维的位置,为第t次迭代的群体学习因子,为到t次迭代中所有粒子在第d维的最优位置,为第t+1次迭代中第i个粒子在第d维的位置,和均为在内的随机数;S374、更新权重和学习因子,有: ; ; ; ; ;其中,和分别为设定的权重最大值和最小值,为最大迭代次数,为第t次迭代中所有粒子在第d维的平均值,n为个体数量,为第t次迭代中所有粒子的方差,为设定方差最大值,和分别为设定的个体学习因子的最大值和最小值,和分别为设定的群体学习因子的最大值和最小值;S375、基于黄金正弦算法更新个体位置,有: ; ; ; ; ;其中,p为个体基于黄金正弦算法更新个体位置的概率,为的随机数,为的随机数,和均为设定系数,为黄金分割数,为绝对值运算;S376、终止条件判断,达到迭代次数或设定次数迭代输出相同结果时终止;所述S372中,计算适应度的具体算法为: ;其中,g为目标函数,且g值越大,代表适应度越高,L为测量时间长度,为k时刻的测量值,为经优化卡尔曼滤波算法滤波优化后的数据值。
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