基于无线射频技术和哈希算法的产品运输管理方法
【专利摘要】本发明涉及无线射频识别【技术领域】，公开了一种基于无线射频技术和哈希算法的产品运输管理方法，步骤如下：为每个货物单元分配一个RFID标签，并将货物信息和RFID标签存入远程货物检测中心；将货物单元按顺序装车；按装车顺序读取EPC码并合并，通过哈希函数将合并的EPC码生成哈希码，并将生成的哈希码存入远程货物检验中心；将货物单元运送到目的地并卸货；依次读取EPC码并合并，通过哈希函数将合并的EPC码生成哈希码，并将生成的哈希码存入远程货物检验中心；远程货物检验中心对第哈希码进行验证，如果验证通过，则进入运输管理过程结束，如果验证不通过，则进入调查程序。本发明通过哈希算法，有效地解决了对货物单元的顺序进行高效验证的问题。
【专利说明】基于无线射频技术和哈希算法的产品运输管理方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及无线射频识别技术(RFID)，以及嵌入式软件开发、远程服务器软件开发【技术领域】，特别是一种基于无线射频技术和哈希算法的产品运输管理方法。
【背景技术】
[0002]无线射频识别技术(RFID)作为物联网发展的关键技术之一，近年来得到了快速的发展，目前已广泛运用于产品的验证、溯源等领域，可显著提高对货物的盘点、点仓、出入库效率以及降低失窃率等。
[0003]目前较普遍的使用RFID对货物进行检验的方法是为每一个货物单元(例如以一箱或者一袋货物作为一个货物单元等)附上一个RFID标签，由于该标签具有唯一的产品电子代码(EPC码)，因此它可以作为货物的唯一身份认证依据。为每一货物单元发放标签的过程即为录入该标签所对应的货物单元的信息的过程，以后的验货过程，就是使用RFID读写器读取货物附带的标签，如果读取到的EPC码值同预先已录入的记录比对后相同，则可证实该单元货品的身份，并进一步由记录获得更多的详细信息。由于RFID采用非接触式的读写方式，且一次可同时读取多个标签的内容等特性，配合相应的应用程序，相比传统的货物检验方式，采用RFID技术可大大提高货品验收过程的效率。
[0004]然而此种基于RFID的货品检验方式仍有其局限性，在一些特殊的情况下(特别是在贵重物品运输领域)，需要验证货物对象的摆放顺序，如果仅采用上述的方式进行验货，由于读写器一次性读取其识别范围内的所有标签的内容，且接收过程是无序的，无法验证货物对象的摆放顺序是否有过变动。而如果采用逐个读取货物单元并一一验证其位置是否正确，这样的方法每读取一个验货单元就要进行一次检验过程，效率低下，对验证系统的开销大，显得笨拙而又不经济。
【发明内容】
[0005]为了解决上述技术问题，本发明提供一种基于无线射频技术和哈希算法的产品运输管理方法，通过哈希算法，快速鉴别出运输货物的顺序。
[0006]本发明采取的技术方案是:
一种基于无线射频技术和哈希算法的产品运输管理方法，其特征是，包括如下步骤:
(一)为每个货物单元分配一个RFID标签，并将货物信息和其对应的RFID标签存入远程货物检测中心；
(二)将所述货物单元按顺序装车；
(三)按装车顺序读取每个货物单元RFID标签的EPC码并合并，通过哈希函数将合并的EPC码生成哈希码，并将生成的哈希码存入远程货物检验中心；
(四)将货物单元运送到目的地并卸货；
(五)依次读取货物单元的RFID标签的EPC码并合并，通过哈希函数将合并的EPC码生成哈希码，并将生成的哈希码存入远程货物检验中心； (六)远程货物检验中心对第(五)步生成的哈希码与第(三)步生成的哈希码进行验证，如果验证通过，则进入运输管理过程结束，如果验证不通过，则进入调查程序。
[0007]进一步，所述货物单元包括若干货物子单元，所述第(一)步之前，包括如下步骤:
(1)为每个货物子单元分配一个RFID标签，并将货物子单元信息和其对应的RFID标签存入远程货物检测中心；
(2)将一组货物子单元按顺序打包成一个货物单元；
(3)按打包顺序读取每个货物子单元RFID标签的EPC码并合并，通过哈希函数将合并的EPC码生成哈希码，并将生成的哈希码存入远程货物检验中心，
所述第(六)步中，如果验证通过，则进入下述步骤:
Ca)依次读取货物子单元的RFID标签的EPC码并合并，通过哈希函数将合并的EPC码生成哈希码，并将生成的哈希码存入远程货物检验中心；
(b)远程货物检验中心对第(3)步生成的哈希码与第(a)步生成的哈希码进行验证，如果验证通过，则进入运输管理过程结束，如果验证不通过，则进入调查程序。
[0008]进一步，所述RFID标签的读写通过手持式移动终端实现，所述手持式移动终端通过GPRS与所述远程货物检验中心进行数据通信。
[0009]本发明的有益效果是:
(1)由于采用了哈希算法，根据哈希算法的特性，哈希码的生成是单向不可逆的，即相同的输入必定产生相同的哈希码，可保证数据的验证，但由哈希码本身却无法准确计算出确切的输入值，这就使得即使获得了哈希码也无法反推出各个RFID标签的顺序，无法复现伪造货物的顺序，确保了验证过程的安全性；
(2)预存的哈希码保存在远程货物检验中心，在每一个验货用的手持式移动终端内仅存在哈希函数，而不保存用于比对结果的预存哈希码值，所有的对比验证过程在远程进行，手持终端本地仅上传哈希码计算结果和接收验证结果。采用这样的分离方式，现场人员无一知晓原始哈希码，从而杜绝了在验货现场伪造哈希码以通过验证的可能性；
(3)哈希函数可使任意长度的数据压缩映射为某一固定长度的数据段，对于每一组的顺序验证过程仅需上传该数据段(即哈希码)即可，无需对每个RFID标签的EPC码都逐个验证，这样减少了上传的数据量载荷，不仅提高验证效率，也降低了对无线网络资源的占用和使用成本；
(4)本发明提出的方法无需特殊的设备，仅需增加标签的数量并开发配套的软件即可实现，由于目前在货运行业已普遍使用手持式移动终端对货物进行各种形式的盘点，并且很多企业都有自己的远程监管中心，因此本发明可向现有货物运输盘点管理系统实现集成，其成本相当低廉；
(5)本发明具有广泛的推广性，不仅针对本文提出的使用场景，在很多对顺序敏感的场景下，采用本发明提出的方法，都能对检测对象的顺序进行高效的验证。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]附图1为本发明产品运输管理的系统架构图；
附图2实施例中产品运输管理示意图；
附图3实施例中产品运输管理方法流程图。【具体实施方式】
[0011]下面结合附图对本发明基于无线射频技术和哈希算法的产品运输管理方法的【具体实施方式】作详细说明。
[0012]在数字验证领域，哈希(Hash)算法发挥了很大的作用，简单来讲，哈希算法(即散列函数)是一种单向密码体制，即它是一个从明文到密文的不可逆的映射，只有加密过程，没有解密过程。同时，哈希函数可以将任意长度的输入经过变化以后得到固定长度的输出。哈希函数的这种单向特征和输出数据长度固定的特征使得它可以生成消息或者数据。因此引入哈希算法，就能有效的解决上述提出的对货物单元的顺序进行高效验证的问题。
[0013]本发明中，所需运输的货物分为货物单元及货物子单元，每个货物单元包含若干个货物子单元，每个货物单元及货物子单元上均附有对应的RFID标签。按照货物的堆放顺序依次排列每一个货物子单元的RFID标签内的EPC码值，并使用统一的哈希函数将该段码值映射成哈希码，此哈希码与集中捆绑这一组货物子单元的货物单元的EPC码构成一个组对，一并保存到远程货物检验中心，同时，所有的货物单元也按照上述方法生成一个货物单元的哈希码，用以验证所有货物单元的摆放顺序，该码也存入远程货物检验中心。
[0014]待货物送达目的地进行验货时，验货人员使用手持式移动终端(内嵌RFID标签读写器)操作定制的程序读取货物单元/子单元的标签内容对货物进行验证。由于这里提到的验货过程是对货物的摆放顺序敏感的，需要检测出货品运输过程中货品的顺序是否出现过变动，因此需采取特殊的操作流程。
[0015]首先按顺序依次读取货物单元的EPC码，全部读完后手持式移动终端将把全部EPC码按顺序合并，并根据内置的哈希函数(同之前发货时采用同样的哈希函数)计算出哈希码，该手持式移动终端配备了 GPRS模块，可将计算结果上传至远程货物检验中心，中心将比对该码值和预存的此次货运过程的货物单元哈希码值，若一致，则货物单元的顺序得到验证，验证结果再通过GPRS返回至移动式手持终端，验货人员当场即可知晓该结果，由此，初步检验完成。
[0016]在完成初步的检验后，对每一货物单元内的货物子单元即可进行进一步的详细验证。方法同上，按顺序读取每个货物子单元的EPC码后，手持式移动终端将计算出对应的哈希码，再读取该货物单元的EPC码，随后手持终端程序会将哈希码和货物单元EPC码一并上传至远程货物检验中心，中心将比对上传的数据和预存的数据，如果全部一致则通过验证，表示该货物单元内的货物子单元的顺序未经变更，中心验证后会将验证结果立刻返还给手持终端，从而完成详细检验。
[0017]基于上述的思路，本发明中将提出一种高效可靠的结合RFID和Hash算法的产品运输管理方法，该方法可以快速的鉴别出货品是否有顺序变动的情况。
[0018]基于无线射频技术和哈希算法的产品运输管理方法的步骤如下:
(1)为每个货物子单元分配一个RFID标签，并将货物子单元信息和其对应的RFID标签存入远程货物检测中心；
(2)将一组货物子单元按顺序打包成一个货物单元；
(3)按打包顺序读取每个货物子单元RFID标签的EPC码并合并，通过哈希函数将合并的EPC码生成哈希码，并将生成的哈希码存入远程货物检验中心； (4)为每个货物单元分配一个RFID标签，并将货物信息和其对应的RFID标签存入远程货物检测中心；
(5)将所述货物单元按顺序装车；
(6)按装车顺序读取每个货物单元RFID标签的EPC码并合并，通过哈希函数将合并的EPC码生成哈希码，并将生成的哈希码存入远程货物检验中心；
(7)将货物单元运送到目的地并卸货；
(8)依次读取货物单元的RFID标签的EPC码并合并，通过哈希函数将合并的EPC码生成哈希码，并将生成的哈希码存入远程货物检验中心；
(9)远程货物检验中心对第(6)步生成的哈希码与第(8)步生成的哈希码进行验证，如果验证通过，则进入第(10)步，如果验证不通过，则进入调查程序；
(10)依次读取货物子单元的RFID标签的EPC码并合并，通过哈希函数将合并的EPC码生成哈希码，并将生成的哈希码存入远程货物检验中心；
(11)远程货物检验中心对第(3)步生成的哈希码与第(10)步生成的哈希码进行验证，如果验证通过，则进入运输管理过程结束，如果验证不通过，则进入调查程序。
[0019]上述方法是也可以拆分成单个货物单元进行运输管理，也可以实现更多层次的产品树实现，即每个货物子单元也包括多个分单元，多个分单元也通过RFID和HASH算法实现顺序检测的运输管理，并可依此累推。
[0020]下面通过一个实施例详细阐述本发明。参见附图1，该图为基于RFID的产品运输管理方法系统架构图。该系统由货物单元标签组，手持式移动终端以及远程货物检验中心组成。如图所示，货车的货箱内装载有若干个(n个)所需运输的货物单元，每一个货物单元又包含有若干个(m个)货物子单元。无论是货物单元还是子单元都附带有一个独立的RFID标签，每个标签拥有其唯一的EPC码，和该标签相关的货物的情况已在发标签时录入到远程货物检验中心数据库中。而在货物子单元装箱为货物单元过程中，按照装箱顺序由各个子单元的EPC码为输入，通过哈希函数生成的哈希码作为输出，该哈希码也存入远程货物检验中心数据库。此外，在货物单元装车的过程中，按照装车顺序由各个单元的EPC码为输入，通过哈希函数生成的哈希码作为输出，此哈希码同样会存入到远程货物检验中心数据库。手持式移动终端负责验货过程，其内部带有RFID读写模块和GPRS模块。操作定制的验货程序，按顺序依次读取货物单元/子单元附带的RFID标签的EPC码，程序将自动组合码值并计算出对应的哈希码，通过GPRS上传该哈希码，以作为验证的依据。远程货物检验中心一旦接收到上传的数据，即同数据中心预存的发货时的数据进行对比，检验码值是否一致，若一致则表示货物的顺序未经变动，以此进行验证。验证结果将通过GPRS再发还到手持式移动终端，验货员将及时获得验货结果，以进行后续处理。
[0021]参见附图2和附图3，分别为基于RFID的产品运输管理过程示意图和基于RFID的产品运输管理过程流程图，结合两幅图展示了产品运输管理的全过程。运输管理过程的开始，需要为每一个货物单元及货物子单元贴上RFID标签,此标签即可作为每一个单元的身份认证依据。贴标的同时与标签对应的货物单元/子单元的详细信息被录入到远程货物检验中心。为了进一步的对货物的放置顺序也实现可验证，就需要在将一组货物子单元打包为一个货物单元的过程中，按照打包的顺序将每一个货物子单元对应的EPC码组合起来，并由哈希函数生成对应的哈希码。同样的，在货物单元的装车过程中，也要依照装车顺序将货物单元的EPC码生成对应的哈希码。所有生成的哈希码都要存入到远程货物检验中心作为对货物顺序进行验证的原始比对依据，上述的哈希码生成过程可借助手持式移动终端完成并上传至远程货物检验中心保存。货物运送至目的地后，即可进行同上述过程相逆的验货过程。验货过程同样使用手持式移动终端来进行。按照卸货的顺序读取货物单元的EPC码，生成对应的哈希码后上传至远程货物检验中心，若中心对比该码值同原始码值一致，则通过初步验证，验证结果反馈到手持终端。卸货后，对每一个货物单元可进一步进行详细验货过程，即对其中的每个货物子单元依次采集其EPC码，生成对应的哈希码，并将该哈希码和该货物单元的EPC码一同上传至远程货物检验中心进行比对验证，验证结果也将返回至手持终端，如果验证通过，则此次运输过程合法，如果验证不通过，则进入后续的调查程序，直至结束。
[0022]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人员，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种基于无线射频技术和哈希算法的产品运输管理方法，其特征在于:包括如下步骤: (一)为每个货物单元分配一个RFID标签，并将货物信息和其对应的RFID标签存入远程货物检测中心； (二)将所述货物单元按顺序装车； (三)按装车顺序读取每个货物单元RFID标签的EPC码并合并，通过哈希函数将合并的EPC码生成哈希码，并将生成的哈希码存入远程货物检验中心； (四)将货物单元运送到目的地并卸货； (五)依次读取货物单元的RFID标签的EPC码并合并，通过哈希函数将合并的EPC码生成哈希码，并将生成的哈希码存入远程货物检验中心； (六)远程货物检验中心对第(五)步生成的哈希码与第(三)步生成的哈希码进行验证，如果验证通过，则进入运输管理过程结束，如果验证不通过，则进入调查程序。
2.根据权利要求1所述的基于无线射频技术和哈希算法的产品运输管理方法，其特征在于:所述货物单元包括若干货物子单元，所述第(一)步之前，包括如下步骤: (1)为每个货物子单元分配一个RFID标签，并将货物子单元信息和其对应的RFID标签存入远程货物检测中心； (2)将一组货物子单元按顺序打包成一个货物单元； (3)按打包顺序读取每个货物子单元RFID标签的EPC码并合并，通过哈希函数将合并的EPC码生成哈希码，并将生成的哈希码存入远程货物检验中心， 所述第(六)步中，如果验证通过，则进入下述步骤: Ca)依次读取货物子单元的RFID标签的EPC码并合并，通过哈希函数将合并的EPC码生成哈希码，并将生成的哈希码存入远程货物检验中心； (b)远程货物检验中心对第(3)步生成的哈希码与第(a)步生成的哈希码进行验证，如果验证通过，则进入运输管理过程结束，如果验证不通过，则进入调查程序。
3.根据权利要求1或2所述的基于无线射频技术和哈希算法的产品运输管理方法，其特征在于:所述RFID标签的读写通过手持式移动终端实现，所述手持式移动终端通过GPRS与所述远程货物检验中心进行数据通信。
【文档编号】G06Q50/28GK103679421SQ201310630783
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年12月2日 优先权日:2013年12月2日
【发明者】易建军, 陈劭力, 顾春华, 罗飞, 范体军, 黄宗英 申请人:华东理工大学, 上海电力学院