RFID技術在考生身份驗證系統中創新性應用研究

魏紹蓉

0 引言

隨著網絡及計算機技術的發展，RFID技術在各個領域得到充分應用，而以 RFID技術為基礎的識別手段也廣泛應用于各種識別系統，但遺憾的是 RFID技術目前卻并沒有應用于考生身份的識別技術中。在中國考試是甄選、評價人才的一種必要手段，也是學校教育的重要組成部分。但是由于考生缺乏誠信意識，個別考生為達目的不惜使用各種作弊手段，尤其是雇用替考的現象很普遍，而這種行為在某種程度上很難監控。為此考試機構被迫動用龐大的人力和物力進行著各種極其繁瑣的審核程序，然而五花八門的“替考”業務的生意仍然非常興隆，最主要的原因就是沒有一種有效的監控手段。目前我國使用的準考證只是打印了考生基本信息的普通紙張而已，極易作假，考生身份識別仍是基于單一特征的識別手段，大多數情況下只是依靠監考者主觀來鑒別，顯然在有效性和安全性上存在巨大缺陷。所以為了滿足對考生身份安全管理的需求，需要設計一種集多種身份識別方式于一體、具有多功能的智能身份識別系統。因此，RFID技術在考生身份驗證系統中應用研究具有非常迫切的應用需求。

1 RFID技術

RFID技術，是一種非接觸式的自動識別技術[1]，通過射頻信號自動識別對象目標的 ID號，快速、實時、準確采集、精確處理對象的信息。RFID標簽具備防水、防磁、耐高溫、讀取距離大、存儲信息更改自如、存儲容量大、標簽數據可加密的特性，以及 RFID系統的成本低、體積小、識別距離遠的優點[2]，使得 RFID技術在各種領域廣泛應用。

1.1 基于RFID技術的系統基本組成

完整的RFID系統主要由后臺計算機、讀寫器或閱讀器及電子標簽組成。標簽由芯片及耦合元件組成，每個標簽具有唯一的電子編碼，其內部存放著被識別物的相關信息，附著在識別對象上，被識別物品是電子標簽的載體；讀寫器或閱讀器是系統的中間設備，它們通過天線在標簽層和讀寫器層間傳遞射頻信號，從而識別標簽指代的識別物的信息，把約定格式的電子數據保存在電子標簽中，再通過接口把信息傳遞給后臺計算機管理系統進行分析管理。

1.2 基于RFID技術的系統基本工作原理

RFID系統中讀寫器層與標簽層之間建立無線信號的通信通道。數據交換是目的；時序是數據交換的實現方式；能量是時序得以實現的基礎。讀寫器層利用天線發出電磁信號，當標簽處于讀寫器的工作范圍時，標簽從電磁信號中獲得指令數據和能量，將標簽標識和數據以電磁信號的形式發回讀寫器，完成讀操作；當然讀寫器也可以改寫RFID標簽中已存儲的數據。所以讀寫器不僅可接收標簽發送的數據，也可以向標簽寫入數據，更重要的是通過接口將讀寫器與計算機相連獲取信息，再將信息通過網絡傳送到計算機進行下一步處理。

2 基于RFID技術的考生身份驗證系統

基于RFID技術的考生身份驗證系統分兩個子系統：一是RFID準考證識別系統；二是計算機管理系統。如圖1所示：

圖1 基于RFID技術的考生身份驗證系統組成

2.1 RFID準考證識別系統設計

RFID準考證識別系統由兩個基本部分組成：RFID電子標簽準考證；手持式身份驗證儀（讀寫器）[3]。

RFID電子標簽準考證：在準考證制作模塊，將電子標簽附著在準考證上, 每個電子標簽有唯一的標識碼。電子標簽的內存存儲考生信息，如考生的考號、考場號、身份證號、姓名、頭像、單位、聯系電話、歷次考試違規情況等數據信息，還可以加載專職替考黑名單報警程序。

手持式身份驗證儀：考慮到考生身份驗證系統的特殊性，除了 RFID讀寫器應有的配置外，關鍵做以下兩方面完善：一是在讀寫器上加上一個圖像顯示單元（液晶顯示屏），即時顯示考生真實照片圖像。所以監考人員通過手持式身份驗證儀將考生準考證內個人信息資料讀出并顯示在液晶顯示屏上，進行人證的比對及核驗；二是在讀寫器上加一個數碼拍照模塊，這樣就可以收集參考人員的照片信息，在考試合格證書上使用考生參考時的照片信息而不是報考時的照片信息，這樣就更有效地防止了替考發生的可能性。當然如果忽略應用必要性和應用成本，可以引入虹膜、掌紋及人臉識別技術[4-6]，提高系統的準確度、可靠性及安全性。

2.2 計算機管理系統設計

計算機管理系統軟件是系統最終的數據管理軟件，可以以WINDOWS作為開發平臺，選擇當前成熟的與WINDOWS軟件開發語言有良好的融合性的數據庫軟件作為后臺數據庫軟件。通過RFID 電子標簽、考生身份識別讀寫器進行數據采集，最終將數據傳遞給計算機進行操作和管理。計算機管理系統是能夠完整地、全面地反映考生詳細信息，包含考生身份信息、考試信息、考生進入考場時間、離場時間、是否缺考、違規情況、黑名單功能等完備的信息數據。可以對查詢到的黑名單數據進行提示報警，以加強對從事替考的人員管理。總體分為四個模塊：信息管理、數據庫管理、信息查詢、證件生成模塊。系統總體結構，如圖2所示：

圖2 計算機管理系統總體結構圖

2.3 基于RFID技術的考生身份驗證的過程

制作RFID準考證。

報名時將標簽唯一的電子編碼與考生信息關聯并生成考生信息數據庫。

監考人員利用手持式身份驗證儀讀取并采集考生信息，進行人證比對及信息存儲。

手持式身份驗證儀與計算機相連上傳存儲的考生信息。

根據不同要求生成電子報表。

將考試時采集的考生頭像合成合格證書。

2.4 RFID技術在考生身份驗證系統中創新性應用意義

基于RFID技術的考生身份驗證系統基本技術構成包括數據采集、數據關聯、數據實時傳輸。采用RFID技術采集數據；通過網絡傳輸數據；通過計算機管理軟件管理數據。考生信息管理鏈的建立的關鍵是基礎數據采集，而考生身份驗證儀通過RFID技術讓考生數據更加快捷地進入整個管理鏈，提高管理效率。從目前情況看，國內仍沒有基于RFID技術的考生身份驗證系統的應用研究，隨著RFID技術的不斷成熟，成本不斷下降，采用準考證與RFID技術相結合的方法，對于考生身份監管是一個比較完美選擇，未來RFID技術在考生監管及證書防偽領域的應用將會更加普及，也會是社會發展的必然需求，具有一定的經濟效益和社會效益。

3 結束語

我國目前的考生身份的驗證工作不能跟上信息化時代的發展，而RFID技術在考生身份驗證系統中應用研究，不僅可以提高安全管理與執法效率，并有利地打擊考試中的替考現象漫延；同時，手持式身份驗證儀通過接口與計算機相連將存儲的考生信息上傳，服務器根據不同要求生成電子報表，提高了管理水平和實用性，加強了考生身份的管理，所以RFID技術的考生身份驗證系統中的應用順應信息時代網絡化社會地發展，節約了人力物力，降低了成本，促進考生身份管理工作的科學化、網絡化、信息化建設，終將成為考生身份管理領域的發展趨勢。

[1]李斌.一種基于 Key 值更新的 RFID 安全協議設計[J].微型電腦應用,2011,27(7):15-18

[2]楊學敏.基于 UHF RFID 的物聯網前端讀寫器設計[J].傳感器與微系統,2012,31（5）:85-87

[3]孫宏偉.嵌入式RFID 校園考勤系統的應用與研究[J].微型電腦應用,2012,28(9)：35-38

[4]林玲.基于特征融合的多模態身份識別方法研究[J].計算機工程與設計,2011,32(8):2849-2852

[5]徐燕.基于 RFID 物聯網的應用研究[J].微型電腦應用,2011,27(5):47-48

[6]方冰.基于 RFID技術的無紙化會議簽到系統設計[J].科技信息.2012(3):246-247

[7]徐暢.基于指紋和人臉識別的二代證身份驗證系統研究[J].數字技術與應用,2011(11):288-289

[8]張穎.一種有源 RFID 局域定位系統設計[J].電子設計工程,2012(3):69-70

[9]Andoni Lombide Carreton.Software abstractions for mobile RFID-enabled applications.Software: [J]Practice and Experience,2011(31):1002-111