基本信息
- 項目名稱：
- 基于傳感器的無源智能門禁加密系統(tǒng)
- 小類：
- 信息技術
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡介：
- 該作品采用RFID無源供電，通過平臺的傳感器采樣感知其運動狀態(tài)，從而實現(xiàn)門禁系統(tǒng)的認證。其具有較大的密鑰空間，能有效避免現(xiàn)有門禁系統(tǒng)認卡不認人的缺陷，與現(xiàn)有門禁系統(tǒng)硬件結(jié)合緊密。
- 詳細介紹：
- 現(xiàn)有的門禁識別系統(tǒng)認卡不認人，一旦持有門禁卡即擁有了通過門禁系統(tǒng)認證的權限；通過在門禁卡內(nèi)嵌入傳感器可以增加門禁認證的安全性。而現(xiàn)有的傳感器工作平臺均需要電池供電，裝載在門禁卡內(nèi)十分不方便?；谝陨蟽牲c以及甚高頻RFID技術，我們考慮利用門禁讀卡器發(fā)出的射頻信號，在刷卡認證時對門禁卡內(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別，還能夠?qū)?shù)據(jù)進行處理和分析?？▋?nèi)嵌入的三維加速度傳感器可以準確的檢測到卡的運動情況，通過對門禁卡運動的分析和過濾來指定特定的門禁密碼。從而實現(xiàn)在傳統(tǒng)門禁認證的基礎上，利用傳感器信息實現(xiàn)智能加密，提高認證安全性。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術關鍵和主要技術指標
- 基本思路：現(xiàn)有的門禁識別系統(tǒng)認卡不認人，一旦持有門禁卡即擁有了通過門禁系統(tǒng)認證的權限；通過在門禁卡內(nèi)嵌入傳感器可以增加門禁認證的安全性。而現(xiàn)有的傳感器工作平臺均需要電池供電，裝載在門禁卡內(nèi)十分不方便。基于以上兩點以及甚高頻RFID技術，我們考慮利用門禁讀卡器發(fā)出的射頻信號，在刷卡認證時對門禁卡內(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別，還能夠?qū)?shù)據(jù)進行處理和分析?？▋?nèi)嵌入的三維加速度傳感器可以準確的檢測到卡的運動情況，通過對門禁卡運動的分析和過濾來指定特定的門禁密碼。從而實現(xiàn)在傳統(tǒng)門禁認證的基礎上，利用傳感器信息實現(xiàn)智能加密，提高認證安全性。 創(chuàng)新點及技術關鍵：無源傳感器供電及通信；動態(tài)傳感器數(shù)據(jù)與靜態(tài)ID數(shù)據(jù)結(jié)合、加密復雜度可調(diào)的加密方式。 主要技術指標：密鑰空間、無線供電性能、認證識別性能。
科學性、先進性
- 在傳統(tǒng)門禁認證技術的基礎上，該作品主要有以下幾點顯著進步： 1. 該作品避免了傳統(tǒng)門禁卡的安全隱患，對于這套系統(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動傳感器信息（指定加密信息），大大強化了認證系統(tǒng)的安全性。 2. 該新型RFID門禁卡擺脫了傳統(tǒng)RFID標簽必須具備特定的ASIC芯片的局限性，而可以通過普通的微處理器來實現(xiàn)整個標簽。 3. 該作品采用無線供電，能以標準商用的甚高頻RFID讀寫器無線驅(qū)動門禁卡內(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提高該系統(tǒng)性能。該系統(tǒng)硬件采用現(xiàn)有RFID主流設備，移植非常方便。 5. 該系統(tǒng)理論證明了加密復雜度的提高水平。計算表明，使用該系統(tǒng)，密鑰空間將數(shù)以千倍地提高。此外，實驗表明，該系統(tǒng)的識別可靠性可達95%以上，完全滿足實際使用要求。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 作品相關內(nèi)容，已申請中華人民共和國發(fā)明專利。申請?zhí)枺?01010503861.3 作品相關內(nèi)容，已經(jīng)被IEEE INFOCOM 2011錄用。 作品獲浙江大學2011挑戰(zhàn)杯三等獎。
作品所處階段
- 實驗室階段
技術轉(zhuǎn)讓方式
- 專利權轉(zhuǎn)讓
作品可展示的形式
- 實物 產(chǎn)品 現(xiàn)場演示 圖片
使用說明,技術特點和優(yōu)勢,適應范圍,推廣前景的技術性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預測
- 該作品采用甚高頻段RFID技術。通過甚高頻的電磁波對傳感器及處理平臺供電?？紤]到傳統(tǒng)門禁認證僅僅基于卡內(nèi)靜態(tài)ID信息的安全性不高，該作品結(jié)合了動態(tài)傳感器信息和靜態(tài)ID信息?；赗FID的手勢識別門禁認證系統(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）認證功能，從而大大提高了整個系統(tǒng)的安全性。 該作品體積與普通門禁卡相當，攜帶方便。系統(tǒng)使用常規(guī)門禁平臺及標準化的通信協(xié)議，能與現(xiàn)有大部分門禁系統(tǒng)兼容。能在對基礎設施改進較小的基礎上有效提高認證的安全性。該系統(tǒng)安全認證由中心服務器控制，加密性能可調(diào)，受眾廣泛，尤其適合對安全性要求較高的客戶使用。市場前景廣闊，經(jīng)濟效益可觀。
同類課題研究水平概述
- 現(xiàn)有的門禁認證方式主要包括兩個大類：以鑰匙、旋轉(zhuǎn)密碼鎖為代表的機械式認證和以智能卡為代表的電子式認證方式。機械式認證方式歷史悠久，但一把鑰匙開一把鎖，使用不方便，且內(nèi)部機械結(jié)構不能動態(tài)變化，在對安全性要求較高的場合很難滿足要求；電子式認證方式能動態(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-電子認證方式（指紋、虹膜、面部識別）雖然安全性有所提高，但造價較大，且不能在可信用戶間傳遞密鑰。 此外，無論機械式、電子式還是生物-電子式認證，其密鑰都基于靜態(tài)數(shù)據(jù)，不能防范冒用和非法復制的問題。我們提出了一種結(jié)合靜態(tài)ID數(shù)據(jù)和動態(tài)傳感器數(shù)據(jù)的認證方式。其采用無源供電，加密復雜度可調(diào)，能有效解決此類問題。目前，計算機領域有不少基于動作識別的算法設計及其性能分析，但結(jié)合傳感器的系統(tǒng)設計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雜度可調(diào)的門禁認證系統(tǒng)真實環(huán)境。 在現(xiàn)有的感應式射頻門禁識別中，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鏈領域。一般由供應商在某些貨品上安置識別標簽，通過供應鏈節(jié)點甚高頻RFID讀卡器，實現(xiàn)對貨品流通的監(jiān)控和管理。隨著RFID技術的發(fā)展，現(xiàn)有的RFID讀卡器對標簽的無線驅(qū)動及通信能力可以達到10米以上。近些年，國際上針對基于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，相關應用較少，也均未涉及門禁系統(tǒng)及加密領域。
