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假冒偽劣商品一直是世界的公害，隨著(zhù)仿造技術(shù)水平的不斷提高，被仿造產(chǎn)品的范圍也越來(lái)越大，仿造品的數量也日趨驚人，小到一粒藥片，大到飛機、汽車(chē)零部件，幾乎所有正牌、名牌產(chǎn)品，都被假冒行為所困擾，假貨充斥著(zhù)大部分的市場(chǎng)。而且造假者不但仿造產(chǎn)品更有甚至仿造正品的防偽標志，對于這樣的假冒偽劣產(chǎn)品只有少數的質(zhì)量專(zhuān)業(yè)人員才能辨認，消費者根本無(wú)法辨認產(chǎn)品的真偽，從而導致上當受騙，同時(shí)企業(yè)也遭受了很大的損失，危及名優(yōu)企業(yè)生存發(fā)展。針對眾多的造假現象，生產(chǎn)廠(chǎng)家也采取了不同的防偽措施，目前市場(chǎng)上的防偽手段大致包括:視覺(jué)防偽技術(shù)、電子識別防偽技術(shù)、數碼防偽技術(shù)等。在分析當前數碼防偽系統存在的不足的基礎上，本文提出了一種新型的數碼防偽系統。 防偽讀碼器的總體設計方案 1 總體設計方案 本設計所實(shí)現的硬件平臺主要由微處理器單元、存儲器單元、串口電平轉換、液晶顯示模塊、電源單元和JTAG接口單元組成，硬件功能框圖如圖1所示。其中串口有兩種功能，一種是與上位機進(jìn)行通信，通過(guò)它可以在線(xiàn)下載程序；另一種功能是與GPRS模塊進(jìn)行數據交換。讀碼器提供的GPRS網(wǎng)絡(luò )接口中除了包括串口的數據線(xiàn)外，還包括電源線(xiàn)和控制線(xiàn)。 圖1 系統原理框圖 2 系統工作原理 讀碼器是系統的核心部分，由產(chǎn)品經(jīng)銷(xiāo)商持有，它是產(chǎn)品生產(chǎn)廠(chǎng)家分配給經(jīng)銷(xiāo)商的，作用是讀取產(chǎn)品中的信息（即產(chǎn)品出廠(chǎng)時(shí)由廠(chǎng)家分配的ID號），然后連接并登陸遠端的企業(yè)數據庫進(jìn)行查詢(xún)驗證。連接網(wǎng)絡(luò )時(shí)必須通過(guò)身份驗證，驗證通過(guò)才允許登錄，否則拒絕登陸。對于讀碼器，廠(chǎng)家親自將預先選定的密鑰存放在其中，這一部分對外界是完全保密的。驗證時(shí)，將讀碼器與產(chǎn)品包裝上的接口連接，按照事先設定好的通信協(xié)議讀出其中的信息，存放在讀碼器中。此時(shí)需要進(jìn)行網(wǎng)絡(luò )查詢(xún)，在進(jìn)行查詢(xún)前必須通過(guò)身份驗證登陸查詢(xún)網(wǎng)站。首先，由讀碼器發(fā)送登陸請求，服務(wù)器接到請求后發(fā)送一個(gè)隨機的數據串回來(lái)，讀碼器使用自己的密鑰對其進(jìn)行加密，然后將這段密文發(fā)送回去。服務(wù)器收到以后，先是解密驗證，如果是自己發(fā)送過(guò)去的原數據，則通過(guò)驗證，允許登錄，否則提示“密鑰錯誤，登陸失敗”。成功登陸以后，讀碼器將產(chǎn)品序列號的密文發(fā)送給服務(wù)器，由服務(wù)器解密并恢復編碼并進(jìn)行查詢(xún)，若查詢(xún)失敗，則返回提示：“該產(chǎn)品并非是XX企業(yè)生產(chǎn)的正品，謹防假冒!”否則，將以密文的形式返回產(chǎn)品的驗證信息，由讀碼器進(jìn)行解密并顯示提示信息，該信息包括:產(chǎn)品的物流渠道、廠(chǎng)家、生產(chǎn)信息等。此時(shí)，讀碼器正處于等待狀態(tài)，如果產(chǎn)品成功出售，通過(guò)按鍵向服務(wù)器返回相關(guān)提示信息，由服務(wù)器記錄下來(lái)該信息，即產(chǎn)品出售的時(shí)間和地點(diǎn)，以備二次查詢(xún)；如果沒(méi)有成功出售則通過(guò)不同的按鍵發(fā)送信息，提示服務(wù)器“該產(chǎn)品沒(méi)有賣(mài)出”。至此，驗證完畢。 防偽讀碼器的設計與實(shí)現 1 存儲器設計 微處理器S3C44BOX的存儲控制器可以為片外存儲器訪(fǎng)問(wèn)提供必要的控制信號。每個(gè)地址空間的數據總線(xiàn)寬度是可以通過(guò)編程或引腳連接來(lái)配置的，由于系統上電啟動(dòng)或復位后總是從0X00000000地址開(kāi)始執行，Boo映射后的地址就是0X00000000，所以必須在第一次訪(fǎng)問(wèn)ROM前設置Bank0的數據總線(xiàn)寬度。系統中將OM0通過(guò)上拉電阻與VDD相連接，OM1通過(guò)下拉電阻與GND相連接，即Bank0選用的是16位的數據總線(xiàn)寬度。 除了Bank0以外的其他地址空間可以在系統的啟動(dòng)代碼中通過(guò)編程予以設置，具體是通過(guò)設置存儲器控制專(zhuān)用寄存器BWSCON來(lái)實(shí)現的。存儲器控制專(zhuān)用寄存器包括總線(xiàn)寬度/等待控制寄存器、Bank控制寄存器、刷新控制寄存器、Bank大小控制寄存器和模式寄存器設置寄存器，各個(gè)寄存器的每一數據位的具體含義請參考數據手冊。 根據所選擇的Flash和SDRAM，系統各地址空間的數據總線(xiàn)寬度都設置為16位，存儲模式為小端模式，不使用等待狀態(tài)，不使用UB/LB。 2 串口設計 ARMS3C44BOX的UART單元帶兩個(gè)異步串行口，皆可工作于中斷和DMA模式，各帶有16字節的FIFO。最大波特率115.2K。DART單元包括可編程波特率、紅外發(fā)送/接收、1個(gè)或2個(gè)停止位、5/6/7/8位數據寬度和奇偶校驗位。每個(gè)DART有7種狀態(tài):溢出錯誤、校驗錯誤、幀錯誤、暫停態(tài)、接收緩沖區準備好、發(fā)送緩沖區空、發(fā)送移位緩沖器空等，這些狀態(tài)可以由相應的UTRSTATn/UERSTATn表示，并且與發(fā)送接收緩沖區相對應的有錯誤緩沖區。波特率可以通過(guò)控制波特率寄存器進(jìn)行設置。每一個(gè)DART的波特率發(fā)生器為收/發(fā)器提供一個(gè)連續時(shí)鐘，時(shí)鐘源可選為S3C44BOX的內部系統時(shí)鐘。波特率的時(shí)鐘通過(guò)一個(gè)16位分頻器分頻后產(chǎn)生，16位分頻器的值由寄存器UBRDIVn寄存器具體說(shuō)明。 根據系統功能的需要，讀碼器在調試過(guò)程中需要與PC進(jìn)行通信，所以需要在微處理器和PC之間設計電平轉換電路。另外，系統與存放產(chǎn)品功號的芯片需要進(jìn)行通信，這里不需要電平轉換，系統在GPRS接口中直接將串口線(xiàn)引出，其中的部分引腳即可作為與存儲芯片連接的接口，連接電路如圖2所示。 圖2 串口電路 3 網(wǎng)絡(luò )通信信息與操作標志位的設計 為了減少硬件方面的操作，節省硬件資源，提高驗證效率，系統對于接收到的信息種類(lèi)以及對信息進(jìn)行什么操作，都在數據包中設定相應的數據位來(lái)作為標志。系統的動(dòng)作大致有加密發(fā)送、解密顯示、解密保存（更換工作密鑰時(shí)）。系統的信息種類(lèi)大致包括登錄驗證信息、登錄成功提示、登錄失敗提示、產(chǎn)品ID號密文、產(chǎn)品驗證結果信息（對它的操作只有顯示，所以歸為一類(lèi)）、產(chǎn)品出售信息和更換密鑰的信息。所以在數據段中設定一字節，其中用兩位表示操作，用三位表示信息種類(lèi)，具體設計如表1所示，其中第3 、4位是操作位；第6、7、8位是信息位。根據這些標志信息決定下一步的操作。必要時(shí)再由用戶(hù)進(jìn)行按鍵操作。具體操作標志位的數據、信息種類(lèi)標志位與具體數據位的對應關(guān)系如表2和表3所示。 4 讀碼器的軟件設計 讀碼器的鍵盤(pán)共設計了六個(gè)按鍵，外加一個(gè)系統復位鍵。讀碼器的整個(gè)工作過(guò)程通過(guò)軟件和這六個(gè)按鍵相配合來(lái)完成。產(chǎn)品驗證的操作過(guò)程如下:首先連接讀碼器和產(chǎn)品上ID號存儲芯片的接口，然后按下一個(gè)按鍵讀取產(chǎn)品ID號，讀取結束會(huì )顯示提示信息；顯示讀取成功后再按下網(wǎng)絡(luò )連接鍵，讀碼器會(huì )自動(dòng)撥號連網(wǎng)，因為企業(yè)的網(wǎng)號已經(jīng)事先固化在讀碼器中了，這一過(guò)程是由讀碼器自己完成的，它會(huì )根據接收到的數據中的標志位判斷下一步的操作，同時(shí)顯示工作狀態(tài)信息，直到登錄成功或者登錄失��；登陸成功后按鍵發(fā)送產(chǎn)品ID號，然后是等待接收驗證結果信息并顯示；最后，按下成功出售按鍵或未能出售按鍵發(fā)送產(chǎn)品出售結果信息。這樣總共使用了鍵盤(pán)中的五個(gè)鍵，另一個(gè)鍵暫時(shí)作為備用鍵。如果系統工作過(guò)程中出現不正常的問(wèn)題，可以按下系統復位鍵重新啟動(dòng)，重新驗證。讀碼器總體軟件的設計流程如圖3所示。 圖3 讀碼器軟件流程圖 無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )傳輸設計 網(wǎng)絡(luò )傳輸部分的硬件關(guān)鍵是對無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )傳輸模塊的應用。在眾多的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )模塊中，MC35是應用較為普及的一種。這是西門(mén)子公司的一款GPRS模塊，它具有40引腳的ZIF接口，主要有電源接口、標準RS232雙向串口、SIM卡3V接口和模擬語(yǔ)音接口等。本設計最終選用了該模塊來(lái)實(shí)現網(wǎng)絡(luò )傳輸。 硬件電路的連接是使用讀碼器硬件系統中設計的GPRS模塊接口。其中利用了串口、電源、天線(xiàn)等接口。具體實(shí)驗原理是:主機與讀碼器通過(guò)串口通信，發(fā)送AT指令編碼給讀碼器，然后通過(guò)讀碼器控制MC35模塊的數據收發(fā)，如圖4所示。 圖4 無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )傳輸模塊連接示意圖 |
