تشفير وفك تشفير الأجهزة المحمولة UHF RFID

في نظام RFID، تقوم محطة RFID المحمولة بإصدار موجات كهرومغناطيسية في منطقة معينة، ويعتمد حجم المنطقة على حجم الهوائي وتردد التشغيل. يتم ترتيب دائرة الرنين من سلسلة LC في بطاقة التردد اللاسلكي، وترددها هو نفس التردد المنبعث من الطرف المحمول باليد. عندما تمر بطاقة التردد الراديوي عبر هذه المنطقة، تحت تأثير الموجات الكهرومغناطيسية، ترن دائرة الرنين LC، بحيث تتولد الشحنات في المكثف. وفي الطرف الآخر من المكثف، تقوم مضخة إلكترونية بنقل الشحنة الموجودة في المكثف إلى مكثف آخر للتخزين. عندما يصل الشحن إلى 2 فولت، يمكن استخدام هذا المكثف كمصدر طاقة لتوفير جهد التشغيل للدوائر الأخرى، أو نقل البيانات في البطاقة أو استقبال البيانات من الطرف المحمول باليد. بعد استلام البيانات الموجودة في البطاقة، يقوم الجهاز المحمول بفك التشفير وإجراء فحص الأخطاء لتحديد صحة البيانات، وينقل البيانات إلى شبكة الكمبيوتر من خلال RS232، RS422، RS485 أو لاسلكيًا.

تشفير الأجهزة المحمولة RFID هو تحويل الإشارة لتحقيق غرض معين، ويسمى تحويلها العكسي فك التشفير أو فك التشفير. وفقًا لتاريخ التشفير، تشتمل نظرية التشفير على ثلاثة فروع: تشفير المصدر، وتشفير القناة، والتشفير الأمني. تُستخدم نظرية الترميز على نطاق واسع في الاتصالات الرقمية وتكنولوجيا الحوسبة والتحكم الآلي والذكاء الاصطناعي.

1. ترميز وفك تشفير مصدر الجهاز المحمول باليد RFID

تشفير المصدر هو تحويل إخراج الإشارة من المصدر، بما في ذلك تمييز الإشارات المستمرة (أي يتم تحويل الإشارات التناظرية إلى إشارات رقمية من خلال أخذ العينات والتكميم)، وترميز ضغط البيانات لتحسين فعالية نقل الإشارة . فك تشفير المصدر هو العملية العكسية لترميز المصدر.

تشفير المصدر له وظيفتان رئيسيتان:

(1) أكمل التحويل التناظري/الرقمي

عندما يعطي مصدر المعلومات إشارة تناظرية، يقوم جهاز تشفير المصدر بتحويلها إلى إشارة رقمية لتحقيق الإرسال الرقمي للإشارة التناظرية.

(2) تحسين فعالية نقل المعلومات

وهذا يتطلب محاولة تقليل عدد الرموز ومعدل الرموز من خلال نوع ما من تقنيات ضغط البيانات. يحدد معدل الرمز عرض النطاق الترددي الذي يشغله الإرسال، ويعكس عرض النطاق الترددي للإرسال فعالية الاتصال.

2. تشفير القنوات وفك تشفير الأجهزة المحمولة RFID

يهدف تشفير القنوات إلى إعادة تحويل إخراج الإشارة بواسطة برنامج تشفير المصدر، بما في ذلك التشفير لتمييز القنوات، والتكيف مع ظروف القناة وتحسين موثوقية الاتصال. فك تشفير القناة هو العملية العكسية لترميز القناة.

الغرض الرئيسي من تشفير القناة هو تصحيح الأخطاء للأمام لتعزيز القدرة على مقاومة التداخل للإشارات الرقمية. عندما تتأثر الإشارة الرقمية بالضوضاء والمؤثرات الأخرى أثناء إرسال القناة، سوف تحدث أخطاء. ومن أجل تقليل الأخطاء، يضيف مشفر القناة مكونات حماية (عناصر إشرافية) إلى رموز المعلومات المرسلة وفق قواعد معينة لتكوين رمز مضاد للتداخل. يقوم جهاز فك تشفير القناة عند الطرف المستقبل بفك التشفير وفقًا للقواعد العكسية المقابلة، ويجد الأخطاء أو يصححها لتحسين موثوقية نظام الاتصال.

3. التشفير وفك التشفير الآمن للأجهزة المحمولة RFID

الهدف من التشفير الأمني هو إعادة تحويل الإشارة، أي جعل المعلومات صعبة السرقة وفك شفرتها أثناء عملية الإرسال. في حالة الحاجة إلى تحقيق اتصال سري، من أجل ضمان أمان المعلومات المرسلة، قم بتشفير التسلسل الرقمي المرسل بشكل مصطنع، أي إضافة كلمة مرور. هذه العملية تسمى التشفير. فك التشفير الأمني هو العملية العكسية للترميز الأمني. يستخدم فك التشفير الأمني نفس نسخة كلمة المرور مثل الطرف المرسل لفك تشفير البيانات المستلمة في الطرف المتلقي لاستعادة المعلومات الأصلية. الغرض من التشفير السري هو إخفاء المعلومات الحساسة، وهو ما يتم تحقيقه غالبًا عن طريق الاستبدال أو الخلط أو كليهما. يتضمن نظام التشفير عادةً جزأين أساسيين: خوارزمية التشفير (فك التشفير) والمفتاح الذي يمكنه تغيير خوارزمية التحكم.

وفقا لبنيتها، تنقسم الأصفار إلى الأصفار التسلسلية والأصفار الكتلية. تشفير التسلسل هو تسلسل عشوائي يتم إنشاؤه بواسطة الخوارزمية تحت سيطرة المفتاح، ويتم مزجه مع نص عادي شيئًا فشيئًا للحصول على نص مشفر. ميزتها الرئيسية هي عدم انتشار الأخطاء، ولكن لديها متطلبات عالية للمزامنة. ويستخدم على نطاق واسع في نظام الاتصالات. Block cipher عبارة عن خوارزمية تقوم بتشفير النص العادي حسب المجموعة تحت سيطرة المفتاح. عادةً ما يكون لبتات النص المشفر التي يتم إنشاؤها بهذه الطريقة ترابط مع مجموعة النص العادي المقابلة والبتات الموجودة في المفتاح، مما قد يتسبب في حدوث

حد ذاتها انتشار الخطأ. يتم استخدامه في الغالب لتشفير الرسائل. التأكيد والتوقيع الرقمي.

يعتمد جهاز المساعد الرقمي الشخصي RFID الخاص بنا على شريحة Impinj R2000، مع مسافة قراءة تصل إلى 25 مترًا؛ تم تكوينه كنظام تشغيل Android 12، وMTK MT6765 ثماني النواة بسرعة 2.3 جيجا هرتز؛ IP65 الصناعي متين، يسقط 1.5 متر على تأثير الأرضية الخرسانية دون فشل، ومناسب لمختلف البيئات القاسية. يتم استخدامه بشكل أساسي في لوجستيات التخزين وإدارة الأصول وإدارة المكتبات وتجارة التجزئة الجديدة وغيرها من المجالات.