Jak funguje čtečka rfid. Několik běžných mylných představ o RFID a Wi-Fi rádiových kanálech (a RFID jako Wi-Fi bodech)

Již známé RFID aplikace (bezkontaktní karty v systémech kontroly a řízení přístupu, systémy dálkové identifikace a platební systémy) získávají s rozvojem internetových služeb další oblibu.

Historie RFID štítků

Nejblíže tomu je technologie IFF (Identification Friend or Foe), systém vynalezený výzkumnou laboratoří amerického námořnictva v roce 1937. To bylo aktivně používáno spojenci během druhé světové války k určení, zda je objekt na obloze jejich vlastní nebo ne. Takové systémy se stále používají ve vojenském i civilním letectví.

Dalším milníkem ve využívání technologie RFID je poválečná práce Harryho Stockmana ( Skladník Harry) pod názvem "Komunikace prostřednictvím odraženého signálu" (angl. „Komunikace prostřednictvím odražené síly“) (zprávy IRE, s. 1196-1204, říjen 1948). Stockman poznamenává, že "...předtím, než byly vyřešeny hlavní problémy v echo komunikaci, a také předtím, než byly nalezeny aplikace této technologie, byly provedeny významné výzkumné a vývojové práce."

První demonstrace nejmodernějších RFID (zpětně rozptýlených) čipů, pasivních i aktivních, se konala ve výzkumné laboratoři v Los Alamos. Vědecká laboratoř Los Alamos) v roce 1973. Přenosný systém pracoval na 915 MHz a používal 12bitové tagy.

Klasifikace RFID štítků

Existuje několik způsobů, jak uspořádat štítky a systémy RFID:

Podle zdroje energie

Podle typu zdroje energie se RFID tagy dělí na:

  • Pasivní
  • Aktivní
  • Polopasivní

Pasivní

Pasivní RFID štítky nemají vestavěný zdroj energie. Elektrický proud indukovaný v anténě elektromagnetickým signálem ze čtečky poskytuje dostatečný výkon pro křemíkový čip CMOS umístěný v tagu, aby fungoval a přenášel signál odezvy.

Komerční implementace nízkofrekvenčních RFID štítků mohou být vloženy do nálepky nebo implantovány pod kůži (viz VeriChip).

Kompaktnost RFID tagů závisí na velikosti externích antén, které jsou mnohonásobně větší než čip a zpravidla určují rozměry tagů. Nejlevnější RFID štítky, které se staly standardem pro společnosti jako Wal-Mart, Target, Tesco ve Spojeném království, Metro AG v Německu a americké ministerstvo obrany, jsou přibližně 5 centů za firemní štítek. SmartCode(při nákupu od 100 milionů kusů). Navíc kvůli rozdílům ve velikostech antén mají štítky různé velikosti - od poštovní známky po pohlednici. V praxi se maximální čtecí vzdálenost pasivních tagů pohybuje od 10 cm (4 palce) (podle ISO 14443) do několika metrů (EPC a ISO 18000-6), v závislosti na zvolené frekvenci a velikosti antény. V některých případech lze anténu vytisknout.

Výrobní procesy z Mimozemská technologie oprávněný Fluidní samočinná montáž, z SmartCode - Flexibilní synchronizovaný přenos oblasti (FAST) a od Symbol Technologies - PICA jsou zaměřeny na další snížení nákladů na štítky pomocí masivní paralelní výroby. Mimozemská technologie v současné době používá pro výrobu štítků procesy FSA a HiSam, zatímco PICA je proces z Symbol Technologies- je stále ve vývoji. Proces FSA produkuje přes 2 miliony IC waferů za hodinu a proces PICA přes 70 miliard tagů ročně (pokud bude dále vyvinut). V těchto technických procesech jsou integrované obvody připojeny k štítkům, které jsou zase připojeny k anténám, aby vytvořily kompletní čip. Připojování integrovaných obvodů k waferům a následně waferů k anténám jsou prostorově nejcitlivějšími prvky výrobního procesu. To znamená, že při zmenšení velikosti se výběr a umístění stane nejdražší operací. Alternativní výrobní metody, jako je FSA a HiSam, mohou výrazně snížit náklady na štítky. Odvětvové benchmarky nakonec povedou k dalšímu poklesu ceny štítků, pokud budou zavedeny ve velkém měřítku.

Nekřemíkové štítky mohou být vyrobeny z polymerových polovodičů. V současné době je vyvíjí několik společností po celém světě. V roce 2005 byly společnostmi předvedeny štítky vyrobené v laboratoři pracující na frekvenci 13,56 MHz PolyIC(Německo) a Philips(Holandsko). V průmyslovém prostředí budou polymerové štítky válcované (podobně jako tisk časopisů a novin), díky čemuž jsou levnější než štítky na bázi IC. Nakonec by to mohlo skončit tak, že se štítky budou tisknout stejně snadno jako čárové kódy pro většinu aplikací a budou stejně levné.

Aktivní tagy mají obvykle mnohem větší čtecí rádius (až 300 m) a kapacitu paměti než pasivní tagy a jsou schopny uložit větší množství informací pro odeslání transceiverem.

Polopasivní

Semi-pasivní RFID štítky, nazývané také semi-aktivní štítky, jsou velmi podobné pasivním štítkům, ale jsou vybaveny baterií, která napájí čip. Dosah těchto tagů přitom závisí pouze na citlivosti přijímače čtečky a mohou pracovat na větší vzdálenost a s lepšími vlastnostmi.

Podle typu použité paměti

Podle typu použité paměti se RFID tagy dělí na:

  • RO(English Read Only) - data se zapisují pouze jednou, ihned během výroby. Takové štítky jsou vhodné pouze pro identifikaci. Nelze do nich zapsat žádné nové informace a je téměř nemožné je zfalšovat.
  • ČERV(anglicky Write Once Read Many) - kromě jedinečného identifikátoru obsahují takové tagy blok paměti pro jeden zápis, kterou lze v budoucnu číst mnohokrát.
  • RW(anglicky Read and Write) - takové značky obsahují identifikátor a paměťový blok pro čtení / zápis informací. Data v nich lze mnohokrát přepsat.

Podle provozní frekvence

Označení pásma LF (125–134 kHz)

Pasivní systémy této řady mají nízkou cenu a díky svým fyzikálním vlastnostem se používají pro podkožní etikety při čipování zvířat a lidí. Vzhledem k vlnové délce však dochází k problémům se čtením na velké vzdálenosti a také problémům spojeným s výskytem kolizí během čtení.

Značky pásma HF (13,56 MHz)

13 MHz systémy jsou levné, nemají žádné ekologické a licenční problémy, jsou dobře standardizované a mají širokou škálu řešení. Používají se v platebních systémech, logistice, osobní identifikaci. Pro frekvenci 13,56 MHz byla vyvinuta norma ISO 14443 (typy A / B). Na rozdíl od Mifare 1K, tento standard je poskytován systém diverzifikace klíčů, který umožňuje vytváření otevřených systémů. Používají se standardizované šifrovací algoritmy.

Na základě normy 14443 B bylo vyvinuto několik desítek systémů, například mýtný systém pro veřejnou dopravu v pařížském regionu.

U standardů, které existovaly v tomto frekvenčním rozsahu, byly zjištěny vážné bezpečnostní problémy: pro levné čipy karet neexistovala absolutně žádná kryptografie Mifare ultralight zaveden do používání v Nizozemsku pro systém výběru jízdného pro městskou hromadnou dopravu OV-chipkaart, později byla hacknuta karta, která byla považována za spolehlivější Klasika Mifare.

Stejně jako v pásmu LF mají systémy postavené v pásmu HF problémy se čtením na velké vzdálenosti, čtením ve vysoké vlhkosti, kovu a problémy s kolizemi čtení.

Označení pásma UHF (860–960 MHz)

Štítky této řady mají nejdelší záznamový rozsah, mnoho standardů této řady obsahuje antikolizní mechanismy. Zpočátku orientované pro potřeby skladové a průmyslové logistiky, UHF tagy neměly jedinečný identifikátor. Předpokládalo se, že identifikátorem značky bude číslo EPC ( Elektronický kód produktu) zboží, které si každý výrobce zapíše do etikety samostatně při výrobě. Brzy se však ukázalo, že kromě funkce nositele produktového čísla EPC by bylo dobré tagu přiřadit i funkci kontroly pravosti. To znamená, že vznikl požadavek, který si odporuje: zároveň zajistit jedinečnost štítku a umožnit výrobci zapsat libovolné EPC číslo.

Dlouho neexistovaly čipy, které by tyto požadavky zcela uspokojily. Vydáno společností Philipsčip Gen 1.19 měl neměnný identifikátor, ale neměl vestavěné žádné funkce pro zaheslování paměťových bank tagu a data z tagu mohl číst kdokoli s příslušným vybavením. Následně vyvinuté čipy standardu Gen 2.0 měly funkce ochrany paměťových bank heslem (heslo pro čtení, pro zápis), ale neměly jedinečný identifikátor tagu, který umožňoval na přání vytvářet identické klony tagů. .

Konečně v roce 2008 NXP vydala dva nové čipy, které dnes splňují všechny výše uvedené požadavky. Čipy SL3S1202 a SL3FCS1002 jsou vyrobeny ve standardu EPC Gen 2.0, ale od všech svých předchůdců se liší tím, že TID ( ID značky), do kterého se kód typu tag obvykle zapisuje při výrobě (a neliší se tag od tagu v rámci stejného článku), je rozdělena na dvě části. Prvních 32 bitů je vyhrazeno pro kód výrobce štítku a jeho značku a druhých 32 bitů je jedinečné číslo samotný čip. Pole TID je neměnné, a proto je každý tag jedinečný. Nové čipy mají všechny výhody tagů Gen 2.0. Každou paměťovou banku lze chránit před čtením nebo zápisem heslem, číslo EPC může zapsat výrobce zboží v okamžiku označení.

V systémech UHF RFID jsou ve srovnání s LF a HF náklady na štítky nižší, zatímco náklady na ostatní zařízení jsou vyšší.

V současné době rozsah frekvencí UHF je otevřen pro volné použití v Ruské federaci v tzv. "evropském" rozsahu - 863-868 MHz.

Near-field UHF RF tagy

Čtečky tohoto typu mají oproti přenosným obvykle větší čtecí plochu a výkon a jsou schopny současně zpracovávat data z několika desítek tagů. Stacionární čtečky jsou připojeny k PLC, integrovány do DCS nebo připojeny k PC. Úkolem takových čteček je postupně zaznamenávat pohyb označených objektů v reálném čase, případně identifikovat polohu označených objektů v prostoru.

mobilní, pohybliví

Mají relativně kratší dosah a často nemají trvalé spojení s kontrolním a účetním programem. Mobilní čtečky mají vnitřní paměť, do kterého se zapisují data z načtených tagů (poté lze tyto informace stáhnout do počítače) a stejně jako stacionární čtečky jsou schopny zapisovat data do tagu (například informace o provedené kontrole).

V závislosti na frekvenčním rozsahu tagu se bude vzdálenost stabilního čtení a zápisu dat v nich lišit.

RFID a alternativní metody automatické identifikace

RFID (Radio Frequency Identification) využívá elektromagnetická pole k automatické identifikaci a sledování štítků připojených k objektům. Štítky obsahují elektronicky uložené informace. Pasivní štítky shromažďují energii z rádiových signálů z blízké čtečky RFID. Aktivní štítky mají místní zdroj energie (jako je baterie) a mohou fungovat stovky metrů od čtečky. Na rozdíl od čárového kódu nemusí být štítek na dohled přístroje, takže jej lze zabudovat do sledovaného objektu. RFID je jednou z metod automatické identifikace a sběru dat.

aplikace

RFID štítky se používají v mnoha průmyslových odvětvích. Například čtečka RFID připojená k vozidlu během výroby může být použita ke sledování postupu podél dopravníkové linky. Označená léčiva lze sledovat ve skladech. Implantace RFID mikročipů do hospodářských zvířat umožňuje identifikaci zvířat.

Vzhledem k tomu, RFID tagy mohou být připojeny k penězům, oblečení a majetku, nebo implantovat do zvířat a lidí, schopnost číst osobní informace bez souhlasu uživatele vyvolává vážný problém s ochranou soukromí. Tato rizika vedla k vývoji standardních specifikací týkajících se zabezpečení osobních údajů. Štítky lze také použít v obchodech pro urychlení placení a zabránění krádeži.

Příběh

V roce 1945 vynalezl Leon Theremin pro Sovětský svaz odposlouchávací zařízení, které znovu vysílalo rádiové vlny s přidanou zvukovou informací. Zvukové vibrace během vibrací ovlivnily membránu, což mírně změnilo tvar rezonátoru, který moduloval odraženou rádiovou frekvenci. Ačkoli toto zařízení bylo skrytým odposlouchávacím zařízením a ne identifikačním štítkem, je považováno za předchůdce USB RFID čtečky, protože bylo aktivováno zvukovými vlnami z externího zdroje. Transpondéry stále používá většina letadel v provozu. Dříve podobnou technologii, jako je čtečka RFID štítků, pravidelně používali spojenci a Německo ve druhé světové válce k identifikaci letadel.

Zařízení Mario Cardullo, patentované 23. ledna 1973, bylo prvním skutečným předchůdcem moderního RFID, protože šlo o rádio s pasivní pamětí. Původní zařízení bylo pasivní, napájené z dotazovacího signálu. Byl předveden v roce 1971 správě města New York a dalším potenciálním uživatelům a sestával z 16bitového paměťového transpondéru pro použití jako placené zařízení. Hlavní patent společnosti Cardullo pokrývá použití rádiových frekvencí, zvuku a světla jako přenosových médií.

Rozsah použití

Původní obchodní plán předložený investorům v roce 1969 ukazoval následující aplikace čtečky RFID:

  • použití v dopravě (identifikace motorových vozidel, automatický systém platba, elektronická poznávací značka, elektronický manifest, trasování vozidla, sledování výkonu vozidla);
  • bankovnictví (elektronická šeková knížka, elektronická kreditní karta);
  • personál, automatické brány, dohled); lékařský průmysl (identifikace, anamnéza pacienta).

První demonstraci odraženého výkonu (modulovaný zpětný rozptyl) RFID štítků, pasivních i semipasivních, provedli Stephen Depp, Alfred Coelle a Robert Fraiman v Los Alamos National Laboratory v roce 1973. Přenosný systém běžel na 915 MHz a používal 12bitové tagy. Tuto metodu využívá většina moderních UHFID a mikrovlnných RFID čteček. V moderním životě jsou taková zařízení velmi žádaná.

Specifikace

Systém RFID používá štítky připojené k identifikovatelným objektům. Při výrobě čtečky RFID vlastníma rukama je třeba mít na paměti, že obousměrné rádiové vysílače-přijímače, nazývané dotazovače nebo čtečky, vysílají signál do štítku a čtou jeho odpověď. RFID tagy mohou být pasivní, aktivní nebo pasivní. Aktivní tag má vestavěnou baterii a pravidelně vysílá svůj ID signál. Pasivní baterie (BAP) má na palubě malou baterii a aktivuje se, když je přítomna čtečka RFID. Pasivní štítek je levnější a menší, protože nemá baterii. Místo toho štítek používá rádiové vlny vysílané čtečkou. Aby však pasivní tag fungoval, musí být osvětlen úrovní výkonu asi tisíckrát silnější než pro přenos signálu. To ovlivňuje rušení a vystavení záření.

RFID (Radio Frequency Identification nebo RFID RFID) Je technologie pro automatickou identifikaci objektů, při které jsou pomocí rádiových signálů čtena nebo zapisována data na RFID štítky, které tyto informace uchovávají nekonečně dlouhou dobu.

Samotné RFID štítky se skládají ze 2 součástí:

  • Integrovaný obvod (IC) pro ukládání a zpracování informací, modulaci a demodulaci vysokofrekvenčního (RF) signálu a některé další funkce.
  • Anténa pro příjem a vysílání RFID signálů.

Na našich stránkách najdete mnoho užitečných materiálů o RFID technologiích.

Náklady na RFID

Díky našim přímým smlouvám s předními světovými výrobci si můžete zakoupit RFID zařízení nanejvýš příznivé ceny s dodávkou po celém Rusku.

Spolupracujeme přímo se společnostmi jako - Confidex, Xerafy, Datamars, Alien, SATO, Zebra, Intermec, Impinj atd.

Budeme schopni nabídnout nejlepší podmínky na trhu pro nákup RFID zařízení, a to jak z hlediska nákladů, tak kvality služeb. naši specialisté mají na rozdíl od mnoha jiných společností praktické zkušenosti s implementací RFID projektů / systémů, což jsou hlavní parametry v této oblasti podnikání, od r. Za různých provozních podmínek může RFID zařízení fungovat různými způsoby.

Cena RFID systémů a služeb pro jejich implementaci závisí přímo na detailech projektu a je stanovena individuálně pro každého zákazníka.

Všechny ceny za RFID zařízení jsou na našich stránkách uvedeny přibližně, abyste mohli odhadnout přibližný rozpočet projektu, ale konečnou cenu spočítají naši manažeři na základě výsledků zpracování Vaší specifikace, se kterou Vám také můžeme pomoci vypracovat s ohledem na všechny možné analogy, které existují na trhu moderních RFID zařízení.

O RFID víme vše!

RFID zařízení

Typický RFID systém se skládá z následujících modulů:

  • Radiofrekvenční štítky s informacemi o objektu v nich vložené;
  • Speciální antény (jedno a víceprvkové, stejně jako blízké pole) pro vysílání a příjem signálů;
  • Přijímací a čtecí zařízení (stacionární čtečky/čtečky nebo mobilní, např. terminály pro sběr dat); Pomocí těchto zařízení se naprogramují RFID tagy a zaznamenají se na ně potřebné informace.
  • Zařízení pro zpracování dat.

Tagy se skládají z přijímače přijímajícího signály ze čtečky, vysílacího modulu, antény a paměťové jednotky pro ukládání dat. Když přijmou signál z externího zařízení, pošlou zpět svůj vlastní ze všech stran nezbytné informace... Tyto komponenty jsou klasifikovány podle typu napájení, přítomnosti čipu, úložiště dat (jedinečný podpis nebo digitální kódování) a záznamu (pouze pro čtení, jeden zápis a opakovaně). Použití tagů s možností vícenásobného přepisu umožňuje měnit, doplňovat a nahrazovat informace na nich uložené.

RFID frekvence

Existují 3 typy RFID frekvencí.

  • LF RFID - frekvence 125-134 kHz

V tomto frekvenčním rozsahu pracují pouze pasivní systémy. Jsou levné a díky svým fyzikálním vlastnostem se používají k implantaci subkutánních RFID tagů u zvířat, lidí a ryb. LF RFID štítky mají významná omezení dosahu a přesnosti (takzvané „kolize“ při čtení).

  • HF RFID - frekvence 13,56 MHz

HF RFID systémy jsou dostatečně levné, nezatěžují životní prostředí, jsou dobře standardizované a mají širokou škálu řešení. Tyto systémy se používají v platebních systémech, logistice, osobní identifikaci. Pro frekvenci 13,56 MHz byla vyvinuta norma ISO 14443 (typy A / B). Tato norma poskytuje klíčový systém diverzifikace, který umožňuje vytváření otevřených systémů. Používají se standardizované šifrovací algoritmy. Stejně jako v řadě LF RFID, i v systémech HF RFID existují problémy spojené se čtením na velké vzdálenosti, v podmínkách vysoké vlhkosti, obklopené kovem a výskytem kolizí.

  • UHF RFID - frekvence 860-960 MHz

Nejdelší dosah mají UHF RFID systémy. V tomto rozsahu byly vyvinuty antikolýzní mechanismy. Štítky UHF, původně zaměřené na použití ve skladech a průmyslové logistice, neměly jedinečný identifikátor. Předpokládalo se, že identifikátorem pro štítek bude EPC číslo (Electronic Product Code) produktu, které každý výrobce zadá do štítku samostatně při výrobě. Brzy se však ukázalo, že kromě funkce nositele produktového čísla EPC by bylo dobré tagu přiřadit i funkci kontroly pravosti. To znamená, že vznikl požadavek, který si odporuje: zároveň zajistit jedinečnost štítku a umožnit výrobci zapsat libovolné EPC číslo.

Štítky UHF jsou levnější než jejich protějšky z pásem LF a HF RFID, ale obecně je systém UHF RFID dražší kvůli nákladům na zbytek zařízení (čtečky, antény). V současné době je v Ruské federaci otevřen frekvenční rozsah UHF v "evropském" rozsahu - 863-868 MHz.

RFID aplikace

Vzhledem k vlastnostem RFID lze technologii radiofrekvenční identifikace použít v různých oblastech podnikání. Zejména ve skladech a obchodu. Hlavní oblasti použití RFID jsou:

  • Vedení účetnictví o dlouhodobém majetku organizace;
  • Platební systémy, jako je placení mýtného bez zastavení vozidla nebo placení MHD.
  • Bezpečnostní sféra (přístupové klíče);
  • Výrobní podniky (především pro řízení pohybu přepravy a balení);
  • V chovu zvířat se systémy RFID používají k identifikaci jedinců, kontrole jejich pohybu, změně hmotnosti a dalším ukazatelům;
  • V obchodě umožňuje technologie RFID automatizovat účtování produktů a řídit provádění různých operací;
  • Návštěvníci při návštěvě aquaparků a podobných institucí, ale i některých akcí dostávají speciální RFID náramky / klíčenky, kterými platí za poskytnuté služby.

Výhody technologie RFID

Mezi hlavní nevýhody RFID technologie patří nemožnost umístění štítků pod kovové a vodivé povrchy z důvodu stínění elektromagnetického pole, vzájemné kolize stejného druhu zboží, náchylnost k vnějším elektromagnetickým vlivům, vysoká cena... Tyto nevýhody jsou však pokryty řadou výhod:

  • Vysoká spolehlivost komponent, dlouhá životnost, žádné mechanické opotřebení;
  • Bezkontaktní čtení na vzdálenost až několika metrů;
  • Možnost skrytého umístění nezjistitelných identifikátorů;
  • Nezávislost na podmínkách prostředí;
  • Vysoká rychlost zápisu a čtení dat;
  • Automatické zpracování přijatých informací;
  • Možnost současného čtení a zpracování dat z několika identifikátorů;
  • Vysoká úroveň ochrany proti padělání;
  • Snadné použití a údržba.

Koupit RFID

Nabízíme vám nákup RFID technologií a zařízení pro vaše podnikání.

Naše společnost má bohaté zkušenosti s implementací RFID systémů a softwarových produktů.

Nabízíme Vám celou řadu RFID štítků a čteček a také služby pro jejich instalaci a konfiguraci. Garantujeme maximální kompatibilitu individuálně zvoleného zařízení a softwarová řešení vyvinuté pro zákazníka.

RFID zařízení si u nás můžete koupit za nejlepší ceny v Moskvě s dodáním po celém Rusku.

Zatímco v zemi probíhají novoroční svátky a všichni odpočívají, konečně posbírám všechen nahromaděný materiál na jednu hromadu. Dlouho jsem na blog nepsala, letos se pokusím zlepšit. Nepíšu o politice, filozofii, událostech v mém životě, jen o kusech železa. Bohužel, nemohu z určitých důvodů psát o žlázách v práci, ale hromadí se materiál populárně vědeckého a vzdělávacího charakteru. Je velmi obtížné napsat lépe, než co je již napsáno ve stejné Wikipedii.

RFID - R adio F frekvence ID entifikace - identifikace frekvence rádia. Dnes jsou RFID štítky širším pojmem a jsou zde zahrnuty i bezdrátové senzory, ačkoli identifikace není jejich hlavním zaměstnáním. Štítek RFID je malé zařízení, které vám umožňuje číst data na něm uložená na dálku, bez přímé viditelnosti, a tím identifikovat objekt. Je to jako čárový kód na produktu, který funguje pouze v rádiu.

RFID štítky jsou odlišné typy... Podle způsobu napájení se rozlišují pasivní (jsou kompletně napájeny pro provoz ze záření čtečky) a aktivní (mají na sobě baterii). Pasivní mají samozřejmě nižší akční rádius, ale životnost není ničím omezena. Aktivní se zlepšují, dojezd i plnění jsou inteligentnější, ale bude potřeba vyměnit baterii.

Podle rádiového frekvenčního rozsahu se rozlišují LF (125 kHz), HF (13,56 MHz) a UHF (860-960 MHz).

Princip fungování

Čtečka a štítek mají induktory tvořící oscilační obvod. Když čtečka svou cívkou vytvoří střídavé magnetické pole, magnetický tok procházející cívkou tagu v ní vybudí proud. Například přesně tak, jak to funguje bezdrátová nabíječka... Štítek přijímá energii z proudu vybuzeného v cívce a pomocí tranzistoru může po určitou dobu (v tuto chvíli napájen z náboje nahromaděného v kondenzátoru) zkratovat cívku, čímž se změní hodnota amplitudy proudu v čtecí cívka. Čtečka opraví tyto změny, čímž přijme signál z tagu.

Zařízení řady UHF fungují podobným způsobem, pouze místo cívek - dipólů:

(Ilustrace z příručky RFID od Klause Finkenzellera 2. vydání)

To samozřejmě znamená, že veškerá výměna dat mezi tagem a čtečkou probíhá veřejně a s tím je třeba počítat při řešení problémů s určením pravosti.

Aktivní tagy jsou designově rozmanitější, některé z nich jsou ve skutečnosti rádiové majáky, několikrát za sekundu pouhým odesláním jejich čísla (parsec) do éteru. Kromě mikrokontroléru zajišťujícího přenos jedinečného čísla lze vybavit RFID tagem různé senzory... Například snímač tlaku. Takový senzor lze umístit do pneumatiky automobilu a průběžně monitorovat tlak v pneumatice.

Štítky RFID nacházejí každý den stále více aplikací. Od použití jako klíče interkomu po štítky proti krádeži v samoobslužných prodejnách. Právě nárůst poptávky, pokles nákladů díky hromadné výrobě nám umožňuje nacházet stále více nových aplikací.

Tag odešle své jedinečné číslo čtečce jako odpověď na požadavek. Složitější tagy mají malou paměť a mohou ukládat jakékoli informace, například počet zbývajících jízd, což eliminuje potřebu vytvářet centrální server a udržovat jej neustále připojený. Štítek může mít na palubě také kryptoprocesor a poskytovat ověřování nebo výměnu tajných dat. Problematika přidávání RFID štítků na bankovky je studována as dodatečné opatření ochrana.

V budoucnu je možné, že všechny produkty budou ve fázi výroby vybaveny RFID štítky a lednička RFID čtečkou. Pak večer vyndá z lednice karton mléka, vzhůru, říká lidským hlasem: „Zbláznil ses? Vyhoď to, bylo to ve mně půl roku, dlouho se to zhoršilo.“

Příklady

Ekarta je cestovní karta pro všechny druhy dopravy v Jekatěrinburgu. Představuje kartu Mifare. Vzhled:

Pár acetonových lázní a po obvodu je vidět induktor. Systém je zcela decentralizovaný a informace o množství peněz jsou uloženy na samotné kartě v zašifrované podobě.

moskevské metro. Konstrukce je jednodušší, aby se snížily náklady, karta je jednorázová:

Klíčenka z interkomu "Factorial"

Uvnitř také RFID čip od Texas Instruments

V tomto případě jsou při každém otevření dveří přepsány údaje v klíči, takže není možné počet klíčů zvýšit. Kopie bude fungovat, ale po prvním otevření přestane fungovat originál, protože se změní data v klíči. Díky tomuto chytrému upgradu faktorial znemožnil podnikání v oblasti kopírování klíčů od dveří.

Aktivní tagy parsec

Jedná se o uzavřený kontejner s mikrokontrolérem, baterií a rádiovým modulem, který vysílá své unikátní číslo několikrát za sekundu. Tím, že toto zafixujete na autě, můžete například určit, která auta jsou aktuálně v garáži. Hlavním úkolem těchto značek je automatické otevírání bran a závor.

V tomto případě je varianta na poslední fotografii vybavena i pasivním štítkem, můžete jej zavěsit jako klíčenku na klíče a otevřít tak nejen vrata, ale i dveře.

Je pravda, že bezpečnost vozidla založená na přítomnosti takové značky je zranitelná.

Pokud rozebereme klíč od auta, najdeme v něm čip imobilizéru, což je ve skutečnosti také RFID tag:

Na pravé straně víka. Spolehlivost a utajení mechanických zámků je omezena přesností obrábění a dosáhla svého limitu. Elektronické zámky a klávesy mají mnohem větší počet kombinací.

RFID tagy mohou být zavedeny ve fázi výroby, například pro kytary:

Výrobce si tak nejen usnadňuje sledování výrobků ve skladech, ale také si zaručuje způsob, jak své výrobky odlišit od padělků.

Zde je klobouk s RFID štítkem ušitým během výroby:

Další z bundy:

Některá rozpouštědla a dostaneme značky:

Samostatné slovo si zaslouží takzvané anti-theft tagy neboli 1bitové transpondéry. Jedná se o RFID tag, který přenáší pouze 1 bit – informaci o jeho přítomnosti. Takové štítky se používají k ochraně zboží před krádeží. Mluvím o jednom z nich. Nejběžnější štítky elektromagnetický systém(štítek - oscilační obvod), a akustickomagnetický. Štítky jiných typů jsou v naší oblasti vzácné.

Pokud jste paranoidní

RFID Zapper se může hodit. Štítek můžete také trvale vypnout v mikrovlnné troubě pouhým zapnutím na několik sekund. Pasivní tagy se čtou na vzdálenost několika metrů (u LF a HF vůbec ne více než 20 cm). Pro přečtení štítku na vzdálenost 100 metrů bude muset čtenář načerpat obscénně vysoké kapacity.

Zveřejněno 19.08.2014

Pravděpodobně jste si všimli, že v některých obchodech jsou na zboží připevněna zařízení proti krádeži. Mohou to být nějaké plastové odznaky nebo nálepky. Pokud takové zařízení není odstraněno u pokladny a překročíte speciální rám umístěný u východu z obchodu, zazvoní legrační zvonek a vedle vás se okamžitě objeví krychlový člověk (nebo několik). A praktické znalosti toho, co je RFID... Ale zpět k teorii.

Také mnozí z vás mají klíče od vchodu, které vypadají jako klíčenka. Stačí přivést k zámku a dveře se otevřou. V některých městech funguje mýtný systém (například v metru), který využívá bezkontaktní RFID karty. Podobné karty se používají v některých společnostech pro řízení přístupu. Na některé produkty výrobci lepí své RFIDštítky ve formě samolepek, které nejsou okamžitě viditelné. Zvířata a někdy i nezbedníci jsou pozorováni s takovými značkami.

Nejprve trocha teorie shromážděné z internetu. Pak (v následujících článcích) - na příkladech vám řeknu, jak můžete různé čtečky připojit k mikrokontrolérům, mikropočítačům a k běžným počítačům.

RFID

RFID(anglicky Radio Frequency IDentification, radiofrekvenční identifikace) - způsob automatické identifikace objektů, při kterém se pomocí rádiových signálů čtou nebo zapisují data uložená v tzv. transpondérech, popř. RFID štítky... Každý RFID systém se skládá ze čtečky a transpondéru ( RFID štítek, nebo RFID štítek).

Čtenáři (čtenáři)

Zařízení, která čtou informace z tagů a zapisují do nich data. Tato zařízení mohou být trvale zařazena do účetního systému, nebo pracovat autonomně. Čtečky mohou být jak stacionární, tak přenosné. Také provedení čteček může být různé: v podobě rámečků (jako v supermarketech), v podobě nástěnných čteček, stolních i přenosných kapesních. Čtečky mohou mít různé komunikační protokoly ( UART, RS-232, SPI, WG26, WG32, USB atd.) pro jejich připojení k informačnímu systému.


Transpondéry, RFID tagy nebo RFID tagy

transpondéry, RFID štítky nebo RFID štítky mohou mít různé výkony a mohou být maskovány jako různé věci. Taky RFID štítky mohou být specializované pro specifické úkoly a mají speciální nástavce, například pro označování zvířat nebo ptáků.

karty:

Klíčenky:

Nálepky:

Pro zvířata:

Pro obchodní řetězce:

Většina RFID štítky se skládá ze dvou částí. První z nich je integrovaný obvod pro ukládání a zpracování informací, modulaci a demodulaci radiofrekvenčního (RF) signálu a některé další funkce. Druhá je anténa pro příjem a vysílání signálu.

Historie RFID

Dějiny RFIDčinit pokání od roku 1945 k osudu, pokud Lev Sergiyovich Termen zabil pasivního pristіyho (takže bez jakékoli živosti), který moduluje rytmus rádia. Tse buv brouk, ale yogo připsat historii RFID pro ty, kteří pristіy "vicrivlyav" mířím na nový radiohvilyu. Sama o takové hodnosti a velmi úspěšná RFID mitki.

Ale buli a aktivní systémy. Tobto s autonomními obytnými prostory. Nesmrdí nás. O cizím systému vám ještě hodinu neřeknu, měli jsme možnost navštívit aviatiku. Řetězec lze pojmenovat RFID systémy. Cena je možná, pokud si ji přečtete z internetu. Nás RFID systém hromadného ukládání dat.

Otzhe pershі RFID čip se objevil v roce 1973 rotsi. V tu hodinu byl postupně představen obtisk typu mincovny a technologie.

Příběh RFID začíná v roce 1945, kdy Lev Sergejevič Theremin vyrobil pasivní zařízení (tj. bez jakéhokoli napájení), které modulovalo odražené rádiové vlny. Byla to chyba, ale je to připisováno historii RFID za to, že toto zařízení „zkreslilo“ rádiové vlny, které k němu přinášely. Takto je to moderní RFIDštítky.

Ale byly aktivní systémy... Tedy s vlastním pohonem. Nemáme o ně zájem. Nebudu mluvit o systémech přítel nebo nepřítel, které se ještě za druhé světové války začaly používat v letectví. I tomu se dá říkat RFID systémy. Pokud chcete, můžete si o tom přečíst na internetu. Máme zájem o RFID systémy hromadného použití.

Takže první RFID čipy se objevil v roce 1973. Od té doby se objevilo několik typů štítků a jejich technologie se neustále zdokonaluje.

Klasifikace RFID štítků

RFID štítky lze kvalifikovat pro:

  • čtení na dálku
  • džerelom zhivennya
  • typ paměti
  • pracovní frekvence
  • Návštěvníci

RFID štítky lze klasifikovat podle:

  • rozsah čtení
  • zdroj napájení
  • typ paměti
  • provozní frekvence
  • provedení

Rozsah

Podle rozsahu lze čtečky RFID rozdělit na:

  • akce na krátký dosah (do 20 cm);
  • střední dosah (od 20 cm do 5 m);
  • velký dosah (od 5 m do 100 m)

A zdroj napájení

Podle typu napájení se RFID tagy dělí na:

  • pasivní
  • aktivní
  • polopasivní

Pasivní

Pasivní RFID štítky nemají vestavěný napájecí zdroj. Elektrický proud indukovaný v anténě elektromagnetickým signálem ze čtečky poskytuje dostatečný výkon pro fungování mikročipu a přenos zpětnovazebního signálu.

Pasivní štítky UHF a Mikrovlnná trouba rozsahy ( 860-960 MHz a 2,4-2,5 GHz) přenášejí signál modulací odražené nosné frekvence (eng. Modulace zpětného rozptylu- modulace zpětného rozptylu). Anténa čtečky vysílá signál nosné frekvence a přijímá modulovaný signál odražený od štítku.

Pasivní tagy řady HF přenášejí signál pomocí modulační metody načítání signálu nosné frekvence (angl. Modulace zatížení- modulace zátěže). Každý štítek má identifikační číslo. Pasivní značky mohou obsahovat nevolatilní EEPROM Paměť.

Dosah štítků je 1-200 cm (HF štítky) a 1-10 metrů (UHF a mikrovlnné štítky).

Aktivní

Aktivní RFID tagy mají vlastní napájení a nejsou závislé na energii čtečky, díky čemuž jsou čteny na větší vzdálenost. Tyto štítky jsou velké a lze je vybavit další elektronikou. Tyto štítky stojí hodně a baterie mají omezenou dobu provozu.

Aktivní tagy jsou ve většině případů spolehlivější a poskytují nejvyšší přesnost čtení na maximální vzdálenost.

Aktivní štítky, které mají svůj vlastní zdroj energie, mohou také generovat vyšší výstupní signál než pasivní štítky, umožňují jejich použití v prostředí, které je korozivní pro vysokofrekvenční signál: ve vodě (včetně lidí a zvířat, které se skládají převážně z vody) , kovy (lodní kontejnery, auta).

Většina aktivních tagů dokáže přenášet signál na vzdálenost stovek metrů s životností baterie až 10 let.

Nějaký RFID štítky mají vestavěné senzory např. pro sledování teploty zboží, které se rychle kazí. Jiné typy senzorů ve spojení s aktivními tagy lze použít k měření vlhkosti, otřesů/vibrací, světla, záření, teploty a plynů v atmosféře (např. etylen).

Aktivní štítky mají obvykle mnohem větší čtecí rádius (až 300 m) paměťové kapacity než pasivní štítky a jsou schopny uložit větší množství informací.

Polopasivní

Polopasivní RFID štítky, nazývané také semiaktivní, jsou velmi podobné pasivním tagům, ale jsou vybaveny napájecím zdrojem, který napájí čip. Dosah takových tagů přitom závisí pouze na citlivosti přijímače čtečky a mohou pracovat na větší vzdálenost a s lepšími vlastnostmi.

Podle typu paměti

Podle typu paměti RFID štítky podíl:

  • RO (Read Only) - data se zapisují pouze jednou, během výroby. Takové štítky jsou vhodné pouze pro identifikaci. Nelze do nich zapsat žádné nové informace, takže je téměř nemožné je zfalšovat.
  • WORM (anglicky Write Once Read Many) - kromě jedinečného identifikátoru obsahují takové tagy blok paměti pro jeden zápis, který lze později číst mnohokrát.
  • RW (Read and Write) - takové tagy obsahují identifikátor a paměťový blok pro čtení/zápis informací. Data v nich lze mnohokrát přepsat.

Pracovní frekvence

RFID tag LF (125 kHz)

Pasivní systémy této řady mít nízká cena a ve své fyzické vlastnosti smět také použít pro podkožní znaménka při čipování zvířat, lidí a ryb. Ale existuje určité problémy sčtecí vzdálenost související s vlnovou délkou.

Značky pásma HF (13,56 MHz)

Systémy 13,56 MHz levné, bez problémů s životním prostředím a licenčními problémy, dobře standardizované. Mají poměrně širokou škálu řešení. Používá se v platebních systémech, logistice, identifikaci. Pro frekvenci 13,56 MHz standard vyvinut ISO 14443(pohled A/B). Na rozdíl od Mifare 1K tato norma poskytuje systém diverzifikace klíčů, umožňuje vytvářet otevřené systémy. Používají se standardizované šifrovací algoritmy.

Co se týče rozsahu LF, v systémech vestavěných HF pásmo, dochází k problémům se čtením na velké vzdálenosti, čtením v podmínkách vysoké vlhkosti, přítomností kovu v blízkosti.

Označení pásma UHF (860–960 MHz)

Markery tohoto rozsahu fungují na velké vzdálenosti. Zaměřeno nejprve pro potřeby skladové a průmyslové logistiky, štítky sortimentu UHF neměl jedinečný identifikátor.

Identifikátor pro štítek měl být EPC číslo(Electronic Product Code) produktu, který každý výrobce označí samostatně během výroby. Brzy se však ukázalo, že kromě funkce nosiče EPC čísla zboží, bylo by hezké dát na štítek funkci kontroly pravosti. Vznikl požadavek, který si odporuje: zároveň zajistit jedinečnost označení a umožnit výrobci zaznamenat jakékoli EPC číslo.

V roce 2008 společnost NXP vydala dva nové čipy, které aktuálně splňují všechny výše uvedené požadavky. Bramborové hranolky SL3S1202 a SL3FCS1002 vyrobeno ve standardu EPC Gen 2.0, ale od svých předchůdců se liší tím, že paměťové pole TID (ID značky), do kterého se kód typu tag obvykle zapisuje při výrobě (a neliší se tag od tagu v rámci jednoho článku), je rozdělena na dvě části. Prvních 32 bitů je vyhrazeno pro kód výrobce tagu a jeho značku a druhých 32 bitů je vyhrazeno pro jedinečné číslo samotného čipu. Pole TID- neměnný, a proto je každý štítek jedinečný. Nové čipy mají všechny výhody standardních tagů Gen 2.0... Každá banka paměti může být chráněna před čtením nebo zápisem pomocí hesla, EPC číslo může zaznamenat výrobce zboží v době označení.

PROTI UHF RFID systémy ve srovnání s LF a HF náklady na štítky jsou nižší, zatímco náklady na ostatní zařízení jsou vyšší.

Výhody RFID oproti jiným populárním systémům

  • Přepisovatelné. Data RFID štítky lze mnohokrát přepisovat a doplňovat;
  • Není potřeba přímé viditelnosti. RFID čtečka nevyžaduje přímou viditelnost značky ke čtení jejích dat. Orientace tagu a čtečky je často irelevantní. Štítky lze číst přes obal, takže jsou skryté. Ke čtení dat stačí, aby se tag alespoň na krátkou dobu dostal do registračního prostoru a pohyboval se, a to i dostatečně vysokou rychlostí. Na rozdíl od čtení čárového kódu, kde je k přečtení čárového kódu vždy nutná přímá viditelnost;
  • Větší čtecí vzdálenost. RFID štítek lze přečíst na mnohem větší vzdálenost než čárový kód. V závislosti na modelu štítku a čtečky může být dosah čtení až několik set metrů. Přitom takové vzdálenosti nejsou vždy nutné;
  • Schopnost uložit více dat. RFID štítek může uložit mnohem více informací než čárový kód;
  • Podpora čtení více značek. Průmyslové čtečky mohou současně číst mnoho (přes tisíc) RFID štítky za sekundu pomocí tzv. antikolizních funkcí. Čtečka čárových kódů může snímat pouze jeden čárový kód najednou;
  • Čtení dat štítků na libovolném místě. Aby bylo zajištěno automatické čtení čárových kódů, vypracovaly normalizační komise (včetně EAN International) pravidla pro umísťování čárových kódů na obchodní a přepravní obaly. Tyto požadavky se nevztahují na štítky RFID. Jedinou podmínkou je, že tag je v dosahu čtečky;
  • Odolný vůči okolním vlivům. existuje RFID štítky robustní a odolný vůči drsnému pracovnímu prostředí a čárový kód se snadno poškodí (například vlhkost nebo nečistoty). V aplikacích, kde lze stejný předmět použít neomezeně mnohokrát (například při identifikaci kontejnerů nebo vratných obalů), je RFID přijatelnějším prostředkem identifikace, protože nemusí být umístěn na vnější straně obalu. . Pasivní RFID štítky mají téměř neomezenou životnost;
  • Intelektuální chování. RFID štítek mohou být použity k provádění jiných úkolů kromě toho, že jsou paměťovým médiem. Čárový kód nelze samonaprogramovat a je pouze nosičem dat;
  • Vysoký stupeň zabezpečení. Jedinečné nezměněné identifikační číslo přidělené visačce při výrobě zaručuje vysoký stupeň ochrany proti padělání. Data na štítku mohou být také šifrována. Štítek RFID má schopnost chránit heslem operace čtení a zápisu dat a také šifrovat jejich přenos. Jeden štítek může ukládat veřejná i soukromá data současně.

Nevýhody RFID

  • Výkon štítku se ztrácí v případě částečného mechanického poškození;
  • Náklady na systém jsou vyšší než náklady na účetní systém založený na čárových kódech;
  • Složitost vlastní výroby. Čárový kód lze vytisknout na jakékoli tiskárně;
  • Citlivost na rušení ve formě elektromagnetických polí;
  • Nedůvěra uživatelů prostřednictvím možnosti jeho využití ke sběru informací o lidech;
  • Instalováno technická základna pro čtení čárových kódů výrazně předčí řešení založená na RFID;
  • Nedostatečná otevřenost vypracovaným standardům.

Jak RFID systém pracuje s pasivními štítky

Pasivní RFID štítky nemají zdroj energie. Využívají energii záření antény čtečky.

Čtečka vysílá elektromagnetické pole o určité frekvenci. Když RFID štítek spadá do pole působení tohoto záření, v anténě RFID štítek indukuje se elektrický proud, jehož výkon je dostatečný pro činnost čipu. Takto se živí pasivní lidé. RFID štítky.

RFID štítek s pomocí své elektroniky může způsobit větší odtok energie z antény. To deformuje magnetické pole a způsobuje pokles napětí na anténě čtečky. Tento efekt se používá k přenosu dat z RFID štítky.

RFID a lidská práva

Používání RFID štítky vyvolalo vážné kontroverze, kritiku a dokonce bojkot zboží. Čtyři hlavní problémy ochrany soukromí této technologie jsou následující:

  • Kupující o dostupnosti nemusí ani vědět RFID štítky... Nebo jej nelze smazat;
  • Data z tagu lze číst na dálku bez vědomí vlastníka;
  • Pokud je určený předmět hrazen platební kartou, je možné jednoznačně přiřadit kupujícímu jedinečný identifikátor visačky;
  • Systém označování EPCGlobal vytváří nebo zajišťuje vytvoření jedinečných sériových čísel pro všechny produkty, ačkoli to vyvolává obavy o soukromí a pro většinu aplikací je to zcela zbytečné.

Hlavním problémem je, že někdy RFID štítky zůstat v provozuschopném stavu i po zakoupení a vynesení zboží z prodejny. A poté je lze použít pro sledování a další nevhodné účely, které nesouvisejí s inventární funkcí značek. Čtení na krátkou vzdálenost může být také nebezpečné, pokud se například přečtené informace hromadí v databázi nebo když zloděj použije kapesní čtečku k posouzení „bohatství“, když prochází kolem potenciální oběti. Sériová čísla na RFID štítky může vydat Dodatečné informace i po oddělení od komodity. Například štítky na prodaných nebo darovaných předmětech lze použít k vytvoření sociálního okruhu osoby.

Někteří bezpečnostní experti jsou proti používání technologií RFID k autentizaci lidí na základě rizika krádeže identity. Například útok typu man-in-the-middle umožňuje útočníkovi ukrást identitu v reálném čase. V tuto chvíli kvůli omezeným zdrojům RFID štítky, je teoreticky nemožné je před takovými útoky ochránit, protože to vyžaduje složité protokoly přenosu dat.

Bezpečnost

Možnost diskrétního dálkového čtení RFID štítky vyvolává obavy o bezpečnost lidí. Například zloděj umí nepozorovaně počítat RFID klíč od jejího vchodu. K tomu ani nemusí brát váš klíč do rukou.

Zlodějská čtečka může být v tašce, kapse nebo v kusech oblečení, nábytku apod. Maskovanou čtečku stačí na zlomek vteřiny přiblížit ke kabelce či kapse. RFID klíč... To lze provést ve veřejné dopravě, na ulici. Na vaše věci se nikdo ani nedotkne a klíč je již zkopírován.

Je docela obtížné reprodukovat přesně stejnou značku, když mluvíme o klíčence nebo kartě. Zloděje ale pohled na váš klíč nezajímá. A kopírování signálu je jednoduché RFID štítky(klíč) není příliš obtížné. Pokud má váš opakovač štítků velikost kufru, stále otevře váš vchod.

Ohledně platebních systémů nebude vše tak jednoduché (údaje na platebních kartách jsou šifrované), ale také se můžete dostat do problémů.

Některá města používají RFID karty pro placení jízdného v MHD. V těchto systémech se informace z karty nejen čtou, ale také na kartu zapisují. To znamená, že je možné, když ne použít, tak alespoň poškodit informace uložené na kartě. To může způsobit určité nepohodlí jedné osobě a může to způsobit dopravní kolaps pro celé město.

Znemožnit nebo ztížit nelegální čtení RFID štítky, musíte anténu stínit RFID štítky... Víme, že kovové předměty a pokovené povrchy brání průchodu elektromagnetických vln. Také přítomnost vody může teoreticky zkomplikovat průchod elektromagnetických vln.

Abychom zjistili, jaké předměty do domácnosti nám pomohou ochránit se před neoprávněným čtením RFID štítků, klíčů, přístupových karet nebo platebních karet, provedeme experiment.