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射频识别技术(Radio Frequency Identification简称RFID)是从二十世纪九十年代走向成熟的一项自动识别技术，它利用射频方式进行非接触双向通信，交换数据从而达到识别目的。随着半导体和大规模集成电路技术的发展成熟，RFID技术正逐步向实用化、产业化阶段迈进，为打破少数发达国家在该领域的专利壁垒和技术垄断，国内外政府、企业和科研机构纷纷开展实质性的研发工作。
RFID读写器是RFID系统的核心部分。如何实现读写器与电子标签之间的通讯，解决对多标签的访问冲突及传输中的数据安全问题，不仅影响到RFID系统的性能，同时也制约着RFID技术的推广应用，因此引起了业界的极大关注。本文在研究了RFID读写器的基本原理、构造、工作频段、发展现状及其核心技术的基础之上，将读写器控制单元进行模块化划分，并根据目前RFID领域中广泛使用的EPC Class-1 Gen-2标准分别实现了各个模块的功能。在此过程中，重点分析了Gen-2标准中读写器与标签间的通信指令、标签间的防冲突算法、数据安全传输算法，并在防冲突算法与数据安全传输算法中进行了有效地改进尝试，主要改进包括：
在认真分析Gen-2标准中SR(Slot Random)防冲突算法的基础上，针对SR算法的不足之处提出了改进算法。改进算法采用不避让冲突时隙的处理方式，减小了由时隙的随机选取所导致的标签间冲突的概率。同时对两种算法进行了仿真与分析，实验结果证明，改进后的算法在通信次数和吞吐率方面均优于原算法，有效提高了标签识别效率。
针对RFID系统在数据传输时可能受到的攻击进行安全建模，并根据这个模型对Gen-2标准中的安全方案进行分析，指出了可能存在的安全漏洞。同时，在Gen-2安全方案的基础上提出了改进方案，使得读写器与标签间具有身份认证机制，避免了数据的明码传输。从改进方案与原方案的比较与分析中可以看出，改进方案具有更高的安全可靠性。