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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:陳建幃
研究生(外文):Chien-Wei Chen
論文名稱:以Arduino為技術核心的智慧型商品防偽查核系統
論文名稱(外文):An Intelligent Anti-Counterfeiting System with Arduino-Based Technology
指導教授:黃富鑫
指導教授(外文):Fu-Hsin Huang
學位類別:碩士
校院名稱:國立高雄師範大學
系所名稱:光電與通訊工程學系
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2015
畢業學年度:103
語文別:中文
論文頁數:79
中文關鍵詞:無線射頻標籤商品防偽技術RSA加解密Arduino®
外文關鍵詞:RFIDMerchandise anti-counterfeiting technologyRSA encryption and decryptionArduino®
相關次數:
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由於仿冒品的盛行,嚴重影響政府稅收及就業率,也破壞整體社會與經濟結構的發展,甚至傷害到那些對產品真偽不易分辨的消費者。本論文所探討的是一個商品的智慧型防偽系統,此防偽系統以Arduino®為核心技術,利用射頻標籤結合RSA加密技術和隨機函數雙重認證與資料庫系統做連線認證已提高商品的安全性和仿製難度, 在終端消費者連線確認產品真偽後,資料管理系統上被註記已認證過,防止防偽標籤被不肖業者重複回收再使用,以謀取不當利益,及時獲得商品資訊的數據。根據實作結果驗證,本論文所提出的方法針對商品商標真偽認證能提供有顯著的改善。
The prevalence of counterfeit products has severely impacted the government’s tax revenue and the unemployment rate, and has hindered social development and the effort to boost the economy. Consumers who are unable to identify counterfeit products also suffer. This research aims to explore an intelligent anti-counterfeiting system for authentic product verification. With Arduino® as the core technology, the system features the use of RFID tags that integrate RSA encryption and random numbers, which are connected to a specific database for authentication; the difficulty of passing counterfeit products as legitimate will be raised accordingly and consumers will be assured of greater access to real products. After end consumers use the authentication system for the products, the products will be marked “authenticated” in the data management system so that the tags will not be collected by unscrupulous vendors to get product information and illegal profits therefrom. The experiment result of this research proves that the system is effective in identifying counterfeit products through the use of tags.
目錄
第一章 緒論 1
1.1 研究動機 1
1.2 研究目的 2
1.3 防偽技術的分析 5
1.4 系統建構 7
第二章 軟硬體介紹 10
2.1 Arduino® UNO介紹 10
2.1.1 硬體介紹 10
2.1.2 Arduino®軟體介紹 12
2.2 MF RC522晶片介紹 14
2.3 MIFARE介紹 16
2.3.1 MIFARE卡優點與特性 17
2.3.2 MIFARE 1 S50的記憶體結構 18
2.4 ACCESS資料庫介紹 20
2.4.1 資料庫結構 20
2.4.2 Access資料庫支援以ADO.NET框架與VB程式連接 21
第三章 RFID防偽系統架構 23
3.1 全系統架構 23
3.2 PC與Arduino® UNO通訊格式 24
3.3 MIFARE S50標籤工作流程 25
3.4 Arduino®讀卡機驅動設計 27
3.4.1 Tag搜尋模組 28
3.4.2 指令接收 29
3.4.3 指令剖析 30
3.4.4 讀取模組 31
3.4.5 讀取UID模組 32
3.4.6 寫入模組 33
3.5 VB介面設計 34
3.5.1 「連線設定」頁面 35
3.5.2 「讀寫卡」頁面 36
3.5.3 「RFID認證」頁面 37
3.6 VB序列埠程式 38
3.7 PC讀取UID流程 39
3.8 PC讀取資料流程 41
3.9 VB寫入資料流程 44
3.10 RSA加密流程 46
3.10.1 RSA認證採用多執行緒設計 46
3.10.2 初始化設定說明 47
3.11 RSA加密流程 54
3.12 ACCESS資料庫作業流程 60
3.12.1 資料庫查詢 60
3.12.2 資料庫更新 62
3.12.3 資料庫註冊流程 62
3.12.4 資料庫驗證流程 65
第四章 成品實際演示 68
4.1 連線設定部分 68
4.2 讀卡功能部分 70
4.3 防偽系統功能-廠商註冊部分 72
4.4 防偽系統功能-消費者驗證部分 74
第五章 結論 76
參考文獻 78


圖目錄
【圖1.2.1】商品防偽應用流程機制與架構 5
【圖1.4.1】用行動電話在任何地方讀取一次性使用的RFID構想 8
【圖1.4.2】研究流程圖 9
【圖2.1.1】Arduino® UNO外觀 10
【圖2.1.2】Arduino®開發環境的介面 13
【圖2.2.1】RFID MF RC522模組實物照 15
【圖2.2.2】RFID MF RC522模組接線圖 16
【圖2.3.1】MIFARE ClassicS50的記憶體結構圖 19
【圖2.4.1】ADO.NET結構模型 21
【圖3.1.1】RFID防偽系統架構............................................................23
【圖3.3.1】MIFARE S50標籤工作流程 26
【圖3.4.1】接收命令 27
【圖3.4.2】RFID Readder驅動程式架構 28
【圖3.5.1】「連線設定」頁面 35
【圖3.5.2】「讀寫卡」頁面 36
【圖3.5.3】「RFID認證」頁面 37
【圖3.6.1】點擊開啟序列埠 38
【圖3.7.1】讀取UID流程 39
【圖3.7.2】讀寫介面讀取UID 39
【圖3.8.1】讀取資料流程 41
【圖3.8.2】讀寫介面讀取DATA 41
【圖3.8.3】DEC轉HEX顯 43
【圖3.9.1】寫入資料流程 44
【圖3.9.2】讀寫介面 寫入DATA 44
【圖3.10.1】RSA密文寫入部分流程圖 49
【圖3.10.2】RFID 認證 50
【圖3.11.1】RSA解碼驗證部分流程圖 54
【圖3.11.2】RFID 驗證 55
【圖3.12. 1】資料庫註冊流程圖 64
【圖3.12.2】資料庫驗證流程圖 66
【圖4.1.1】VB程式介面 68
【圖4.1.2】RFID讀卡機硬體照片 68
【圖4.1.3】選擇序列埠 69
【圖4.1.4】VB介面序列埠開啟 69
【圖4.1.5】序列埠關閉……………………………………………….69
【圖4.1.6】「已連線」錯誤視窗 69
【圖4.2.1】標籤在感應範圍內 70
【圖4.2.2】「已連線」錯誤視窗 70
【圖4.2.3】讀取UID 70
【圖4.2.4】選擇存取記憶體地址 70
【圖4.2.5】讀取資料 71
【圖4.2.6】寫入資料 71
【圖4.2.7】寫入ASCII字元 71
【圖4.3.1】寫入ASCII字元 72
【圖4.3.2】匯入金鑰 72
【圖4.3.3】匯入驗證金鑰 73
【圖4.3.4】註冊完成 73
【圖4.3.5】標籤重複 73
【圖4.3.6】資料庫顯示頁面 73
【圖4.4.1】RSA證過程中 74
【圖4.4.2】輸入驗證碼 74
【圖4.4.3】驗證成功 74
【圖4.4.4】重複驗證 75
【圖4.4.5】空卡驗證錯誤(一) 75
【圖4.4.6】空卡驗證錯誤(二) 75
【圖4.4.7】空卡驗證錯誤(三) 75
表目錄
【表2.1.1】Arduino® 硬體規格 12
【表2.4.1】SQL常用指令 22
【表3.2.1】Arduino® UNO通訊格式指令集 25


[1] 董信民、許良僑 (2008),RFID技術導入營區門禁管制系統之研究,中華大學科技管理研究所。
[2] 蔡朝翔、潘同泰 (2008),創新展示技術之研發,北台灣科學技術學院機電整合研究所。
[3] 奚正德 (2007),RFID 相關應用與安全機制簡介,長庚大學電機研究所。
[4] 張瑞益 (2007),票據結合RFID標籤於金融防偽之應用,國立成功大學工程科學系碩士論文。
[5] 范芳華 (2013),應用無線射頻識別系統於金門高梁酒酒標防偽之設計,世新大學圖文傳播暨數位出版學系碩士論文。
[6] 吳湘匡 (1999),我國防偽印刷技術 (上) (下)。
[7] 曲文豪 (2009),無線射頻辨識 (RFID) 技術於有價票證防偽之應用 (下)。
[8] 吳鴻裕 (2013),以RFID技術建置具有防偽功能之自動化顯微影像管理系統,南台科技大學生物醫學工程研究所。
[9] RFID射頻快報 (2007),醫藥包裝的必由之路,取自
http://www.rfidinfo.com.cn/tech/n518_1.html
[10] 孟祥釗 (2008),酒類產品包裝防偽技術,取自
http://www.clmbbm.com/jishuluntan/jishuluntan_m.php?id=303
[11] 邱瑩青 (2007),RFID實踐-非接觸式智慧卡系統開發 第二版,學貫行銷股 份有限公司。
[12] 陳瑞順 (2012),RFID概論與應用 修訂版,全華圖書
[13] 饒瑞佶 (2008),無線射頻技術-RFID資訊系統開發與應用,碁峯資訊。
[14] 高志忠 (2009),RFID資訊應用系統之設計實務,博碩文化。
[15] 曹世昌、林詠章 (2010),RFID原理、應用與實務,滄海書局。
[16] Horner, J.L. (1994),Lasers and Electro-Optics Society Annual Meeting。
[17] Thorsten Staake, Frédéric Thiesse,Elgar Fleisch (2004),Extending the EPC Network –The Potential of RFID in Anti-Counterfeiting
[18] Bo Yan (2008),Business and Information Management。
[19] John P. Peeters, Ph.D.President and Founder Gentag (2007) 「Beyond NFC:The Emergence of Cell Phone – Sensor Networks」

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