RFID与WLAN的组合应用研究

(1) Tempies of Tibet

　　Temples of Tibet主要设计供游人参观西藏庙宇时所使用的单机导览系统，导览设备使用PDA，所有导览内容预先储存于PDA。最大的特色是导览内容完全以Flash方式在移动装置中呈现，使用接口容易操作，介绍也相当完整。不过由于其内容的丰富性，档案大小约有19．4MB，对于只有64MB容量的PDA而言，占了将近三分之一的容量，因此单机导览系统毕竟在功能上还是有很大的限制。

　　(2)西南石油大学校史馆数字导览系统

　　用户利用已装上RFID读取器与耳机的PDA，读取黏贴于展览品展览柜上的RFID，PDA会由WLAN从服务器传回相对应的导览图文及语音内容，因而可以依据使用者面前的展览品进行导览。该系统也将RFID应用在导览设备的租借管理上，服务人员在处理租借、归还时仅需将导览设备与管理系统中RFID传感器互相感应即完成作业。此导览系统已大致呈现了RFID与WLAN在展览品解说服务上的优势。事实上，结合RFID与WLAN的可能应用还有许多，例如票务、使用者个性化服务、定位服务、即时消息通知等。

2 研究构想

　　RFID可以扮演不同角色，配合使用具有WLAN网卡的PDA所开发的无线RFID标签读取器，可依RFID读取器与RFID标签的使用对象不同，分为两种应用模式。第一种应用模式是用户持有RFID读取器，而RFID标签则贴附于应用对象上；另一种应用模式则是用户持有RFID标签，用户移动靠近RFID读取器。在校史馆的应用上，第一种使用模式便是数字导览系统的应用。不仅如此，第一种应用模式也可应用于用户的定位服务或其他个性化服务，而若加上PDA本身的计算与通信能力，各式情境感知以及需要大量运算的应用均符合此应用模式。导览系统利用RFID短距离非接触式感应的特性，让游客使用PDA感应展览品标签，并藉由WLAN至从网络取得展览信息进行导览。除此之外，由于所采用的PDA具有蓝牙(Bluetooth)通信能力，将在导览系统的语音导览功能上利用蓝牙耳机，充分发挥无线通信技术给数字导览带来的便利性。RFID结合WLAN的第二种应用模式是用户持有RFID标签。在校史馆票务系统上，利用RFID标签的数据存储能力，记录不同参观者的购票内容。该票务系统利用RFID读取器读取参观者的RFID标签内容，提供多样化的票务应用，例如依年龄、身份、参观内容、场次，记录不同的信息于RFID标签中，达到利用RFID技术达到身分验证与访问控制目的。

基于以上研究构想，首先虚拟一个能展现RFID结合WLAN特性的小型校史馆空间，然后为此虚拟校史馆规划、开发导览及票务系统。

　　2．1 导览系统

　　在每个欲提供导览服务的展览对象附近放置RFID标签，并建立WLAN基站，使WLAN基站信号能涵盖参观者所有可能的活动范围。WLAN基站连至有线网络，有线网络架有一台Web服务器作为导览网站，所有的导览内容将被制成网页放于此网站，每个导览项目对应一个唯一的网址。另外必须记录所有RFID标签的标识符与展览对象对应，利用此对应数据，网站中网页转向(redi-rect)程序可依据由导览PDA所传来的RFID标签标识符提供正确的导览内容。图3显示所规划的导览系统示意图，其本过程是：a．RFID读取器读取标签ID；b．PDA经由WLA至Web服务器读取导览内容；c．PDA显示导览内容；d．利用蓝牙技术将导览声音解说传输至蓝牙耳机。

　　2．2 票务系统

　　RFID在票务系统的应用，有别于导览系统。用户持有RFID标签取代传统门票，而RFID读取器则用来验证门票。因此，票务系统设计重点在于如何利用RFID标签作为校史馆的门票以及如何有效验证门票合法性。通常校史馆的门票可依据参观者身份、年龄或依参观项目或场次提供不同票价门票，使用RFID标签取代传统的门票也应能够提供相同的功能。一般RFID标签都有一个独一无二且不能被拷贝、篡改的ID标识符，可以辨别合法的RFID标识符以达到基本的门票验证功能。有两种记录RFID门票方式：记录于票务系统服务器数据库，储存于RFID卷标本身的内存。图4显示第一种记录售票内容方式的票务系统示意图，基本过程是：a．参观者购票，RFID读取器读取RFID标签ID；b．售票系统存储售票内容至票务管理系统；c．参观者持RFID门票参观，馆务人员持RFID读取器读取RFID标签ID；d．PDA利用WLAN至票务管理系统读取门票内容。

　　2．3 RFID票务安全机制

　　由于RFID与WLAN的无线通信特性，在实际应用中必须考虑可能的安全问题，RFID标签标识符无法覆盖的功能至少可保障每个RFID标签的唯一性，防止使用复制RFID标签方式的安全攻击，因此基本上不用担心RFID门票被违法复制的问题。然而RFID标签内存内容允许读写，如果RFID门票的内容直接以明文方式储存于内存，则恶意攻击者可以很容易分析所读取的内容，并加以修改，然后重新写入RFID标签内存达到安全攻击的目的。因此，使用RFID标签内存存储购票内容时，必须有一套票务安全机制，避免上述安全威胁。本文提出使用单向哈希(hash)函数的票务安全机制，利用RFID标签唯一性，使存储于每个RFID的门票内容数据均不相同，以防止恶意攻击者猜测门票内容。图5说明此RFID票务安全机制运作过程。