RFID技术在考生身份验证系统中创新性应用研究

魏绍蓉

0 引言

随着网络及计算机技术的发展，RFID技术在各个领域得到充分应用，而以 RFID技术为基础的识别手段也广泛应用于各种识别系统，但遗憾的是 RFID技术目前却并没有应用于考生身份的识别技术中。在中国考试是甄选、评价人才的一种必要手段，也是学校教育的重要组成部分。但是由于考生缺乏诚信意识，个别考生为达目的不惜使用各种作弊手段，尤其是雇用替考的现象很普遍，而这种行为在某种程度上很难监控。为此考试机构被迫动用庞大的人力和物力进行着各种极其繁琐的审核程序，然而五花八门的“替考”业务的生意仍然非常兴隆，最主要的原因就是没有一种有效的监控手段。目前我国使用的准考证只是打印了考生基本信息的普通纸张而已，极易作假，考生身份识别仍是基于单一特征的识别手段，大多数情况下只是依靠监考者主观来鉴别，显然在有效性和安全性上存在巨大缺陷。所以为了满足对考生身份安全管理的需求，需要设计一种集多种身份识别方式于一体、具有多功能的智能身份识别系统。因此，RFID技术在考生身份验证系统中应用研究具有非常迫切的应用需求。

1 RFID技术

RFID技术，是一种非接触式的自动识别技术[1]，通过射频信号自动识别对象目标的 ID号，快速、实时、准确采集、精确处理对象的信息。RFID标签具备防水、防磁、耐高温、读取距离大、存储信息更改自如、存储容量大、标签数据可加密的特性，以及 RFID系统的成本低、体积小、识别距离远的优点[2]，使得 RFID技术在各种领域广泛应用。

1.1 基于RFID技术的系统基本组成

完整的RFID系统主要由后台计算机、读写器或阅读器及电子标签组成。标签由芯片及耦合元件组成，每个标签具有唯一的电子编码，其内部存放着被识别物的相关信息，附着在识别对象上，被识别物品是电子标签的载体；读写器或阅读器是系统的中间设备，它们通过天线在标签层和读写器层间传递射频信号，从而识别标签指代的识别物的信息，把约定格式的电子数据保存在电子标签中，再通过接口把信息传递给后台计算机管理系统进行分析管理。

1.2 基于RFID技术的系统基本工作原理

RFID系统中读写器层与标签层之间建立无线信号的通信通道。数据交换是目的；时序是数据交换的实现方式；能量是时序得以实现的基础。读写器层利用天线发出电磁信号，当标签处于读写器的工作范围时，标签从电磁信号中获得指令数据和能量，将标签标识和数据以电磁信号的形式发回读写器，完成读操作；当然读写器也可以改写RFID标签中已存储的数据。所以读写器不仅可接收标签发送的数据，也可以向标签写入数据，更重要的是通过接口将读写器与计算机相连获取信息，再将信息通过网络传送到计算机进行下一步处理。

2 基于RFID技术的考生身份验证系统

基于RFID技术的考生身份验证系统分两个子系统：一是RFID准考证识别系统；二是计算机管理系统。如图1所示：

图1 基于RFID技术的考生身份验证系统组成

2.1 RFID准考证识别系统设计

RFID准考证识别系统由两个基本部分组成：RFID电子标签准考证；手持式身份验证仪（读写器）[3]。

RFID电子标签准考证：在准考证制作模块，将电子标签附着在准考证上, 每个电子标签有唯一的标识码。电子标签的内存存储考生信息，如考生的考号、考场号、身份证号、姓名、头像、单位、联系电话、历次考试违规情况等数据信息，还可以加载专职替考黑名单报警程序。

手持式身份验证仪：考虑到考生身份验证系统的特殊性，除了 RFID读写器应有的配置外，关键做以下两方面完善：一是在读写器上加上一个图像显示单元（液晶显示屏），即时显示考生真实照片图像。所以监考人员通过手持式身份验证仪将考生准考证内个人信息资料读出并显示在液晶显示屏上，进行人证的比对及核验；二是在读写器上加一个数码拍照模块，这样就可以收集参考人员的照片信息，在考试合格证书上使用考生参考时的照片信息而不是报考时的照片信息，这样就更有效地防止了替考发生的可能性。当然如果忽略应用必要性和应用成本，可以引入虹膜、掌纹及人脸识别技术[4-6]，提高系统的准确度、可靠性及安全性。

2.2 计算机管理系统设计

计算机管理系统软件是系统最终的数据管理软件，可以以WINDOWS作为开发平台，选择当前成熟的与WINDOWS软件开发语言有良好的融合性的数据库软件作为后台数据库软件。通过RFID 电子标签、考生身份识别读写器进行数据采集，最终将数据传递给计算机进行操作和管理。计算机管理系统是能够完整地、全面地反映考生详细信息，包含考生身份信息、考试信息、考生进入考场时间、离场时间、是否缺考、违规情况、黑名单功能等完备的信息数据。可以对查询到的黑名单数据进行提示报警，以加强对从事替考的人员管理。总体分为四个模块：信息管理、数据库管理、信息查询、证件生成模块。系统总体结构，如图2所示：

图2 计算机管理系统总体结构图

2.3 基于RFID技术的考生身份验证的过程

制作RFID准考证。

报名时将标签唯一的电子编码与考生信息关联并生成考生信息数据库。

监考人员利用手持式身份验证仪读取并采集考生信息，进行人证比对及信息存储。

手持式身份验证仪与计算机相连上传存储的考生信息。

根据不同要求生成电子报表。

将考试时采集的考生头像合成合格证书。

2.4 RFID技术在考生身份验证系统中创新性应用意义

基于RFID技术的考生身份验证系统基本技术构成包括数据采集、数据关联、数据实时传输。采用RFID技术采集数据；通过网络传输数据；通过计算机管理软件管理数据。考生信息管理链的建立的关键是基础数据采集，而考生身份验证仪通过RFID技术让考生数据更加快捷地进入整个管理链，提高管理效率。从目前情况看，国内仍没有基于RFID技术的考生身份验证系统的应用研究，随着RFID技术的不断成熟，成本不断下降，采用准考证与RFID技术相结合的方法，对于考生身份监管是一个比较完美选择，未来RFID技术在考生监管及证书防伪领域的应用将会更加普及，也会是社会发展的必然需求，具有一定的经济效益和社会效益。

3 结束语

我国目前的考生身份的验证工作不能跟上信息化时代的发展，而RFID技术在考生身份验证系统中应用研究，不仅可以提高安全管理与执法效率，并有利地打击考试中的替考现象漫延；同时，手持式身份验证仪通过接口与计算机相连将存储的考生信息上传，服务器根据不同要求生成电子报表，提高了管理水平和实用性，加强了考生身份的管理，所以RFID技术的考生身份验证系统中的应用顺应信息时代网络化社会地发展，节约了人力物力，降低了成本，促进考生身份管理工作的科学化、网络化、信息化建设，终将成为考生身份管理领域的发展趋势。

[1]李斌.一种基于 Key 值更新的 RFID 安全协议设计[J].微型电脑应用,2011,27(7):15-18

[2]杨学敏.基于 UHF RFID 的物联网前端读写器设计[J].传感器与微系统,2012,31（5）:85-87

[3]孙宏伟.嵌入式RFID 校园考勤系统的应用与研究[J].微型电脑应用,2012,28(9)：35-38

[4]林玲.基于特征融合的多模态身份识别方法研究[J].计算机工程与设计,2011,32(8):2849-2852

[5]徐燕.基于 RFID 物联网的应用研究[J].微型电脑应用,2011,27(5):47-48

[6]方冰.基于 RFID技术的无纸化会议签到系统设计[J].科技信息.2012(3):246-247

[7]徐畅.基于指纹和人脸识别的二代证身份验证系统研究[J].数字技术与应用,2011(11):288-289

[8]张颖.一种有源 RFID 局域定位系统设计[J].电子设计工程,2012(3):69-70

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