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

Již známé aplikace RFID (bezkontaktní karty v systémech pro řízení a správu přístupu, systémy pro dálkovou identifikaci a platební systémy) získávají další rozvoj popularity s rozvojem internetových služeb.

Historie značek RFID

Nejblíže k tomu je uznávací systém IFF (Identification Friend nebo Foe), který vynalezla americká námořní výzkumná laboratoř v roce 1937. Spojenci jej během druhé světové války aktivně použili k určení, zda je objekt na obloze vlastní nebo cizinec. Podobné systémy se stále používají ve vojenském i civilním letectví.

Dalším milníkem v používání technologie RFID je poválečné dílo Harryho Stockmana ( Harry stockman) s názvem „Komunikace prostřednictvím odraženého signálu“ (Eng. „Komunikace pomocí odražené síly“) (IRE zprávy, str. 1196-1204, říjen 1948). Stockman poznamenává, že „... významné výzkumné a vývojové práce byly provedeny před vyřešením hlavních komunikačních problémů prostřednictvím odraženého signálu a před tím, než byly nalezeny aplikační oblasti této technologie.“

První demonstrace moderních čipů RFID (založených na efektu zpětného rozptylu), pasivních i aktivních, proběhla v Los Alamos Research Laboratory Los Alamos Scientific Laboratory) v roce 1973. Přenosný systém byl nastaven na 915 MHz a používal 12bitové štítky.

Klasifikace značek RFID

Existuje několik způsobů, jak uspořádat značky a systémy RFID:

Zdrojem energie

Podle typu napájení jsou RFID štítky rozděleny na:

  • Pasivní
  • Aktivní
  • Polopasivní

Pasivní

Pasivní štítky RFID nemají integrovaný zdroj napájení. Elektrický proud indukovaný v anténě elektromagnetickým signálem ze čtečky poskytuje dostatečný výkon pro provoz křemíkového CMOS čipu umístěného ve značce a pro přenos signálu odezvy.

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

Kompaktnost štítků RFID závisí na velikosti externích antén, které jsou mnohonásobně větší než čip, a zpravidla určují rozměry štítků. Nejnižší náklady na RFID štítky, které se staly standardem pro společnosti jako Wal-Mart, Target, Tesco ve Velké Británii, Metro AG v Německu a americké ministerstvo obrany, jsou asi 5 centů na firemní značku Smartcode  (při nákupu ze 100 milionů kusů). Kromě toho mají proměnné velikosti antén různé velikosti štítků - od poštovních známek po pohlednice. V praxi se maximální čtecí vzdálenost pasivních štítků liší 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 může být anténa vytištěna.

Výrobní procesy z Cizí technologie  volal Fluidní vlastní sestaveníz Smartcode - Synchronizovaný přenos s flexibilní oblastí (FAST)  a od Symbol Technologies - Pica  zaměřené na další snížení nákladů na značky pomocí hromadné paralelní výroby. Cizí technologie  v současné době používá pro označování procesy FSA a HiSam, zatímco PICA je proces z Symbol Technologies  - je stále ve vývoji. Proces FSA umožňuje vyrábět více než 2 miliony IC desek za hodinu a PICA zpracovává více než 70 miliard značek ročně (pokud je dokončena). V těchto technických procesech jsou integrované obvody připojeny k štítkovým štítkům, které jsou zase připojeny k anténám a tvoří kompletní čip. Připojení IC k destičkám a následně destičkám k anténám jsou nejvíce prostorově citlivými prvky výrobního procesu. To znamená, že pokud zmenšíte velikost instalace IS (Eng. Pick and place), bude to nejdražší operace. Alternativní výrobní metody, jako jsou FSA a HiSam, mohou výrazně snížit náklady na značky. Standardizace výroby (angl. Industry benchmarks) nakonec povede k dalšímu poklesu cen značek díky jejich rozsáhlé implementaci.

Nesilikonové štítky mohou být vyrobeny z polymerových polovodičů. V současné době se na jejich vývoji podílí několik společností z celého světa. Štítky vyráběné v laboratoři a pracující na 13,56 MHz byly v roce 2005 předvedeny společnostmi PolyIC  (Německo) a Philips (Holandsko). V průmyslových podmínkách budou polymerní štítky vyráběny válcovým tiskem (technologie se podobá tiskařským časopisům a novinám), díky čemuž budou levnější než štítky založené na IP. V konečném důsledku to může vést ke skutečnosti, že pro většinu aplikací se štítky budou tisknout stejně snadno jako čárové kódy a budou stejně levné.

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

Polopasivní

Polopasivní štítky RFID, také nazývané poloaktivní štítky, jsou velmi podobné pasivním štítkům, ale jsou vybaveny baterií, která čipu dodává energii. Kromě toho rozsah těchto štítků závisí pouze na citlivosti přijímače čtečky a mohou pracovat ve větší vzdálenosti as lepšími vlastnostmi.

Podle typu použité paměti

Podle typu použité paměti se štítky RFID dělí na:

  • RO  (Pouze pro čtení v angličtině) - data se zaznamenávají pouze jednou, okamžitě v době výroby. Tyto štítky slouží pouze k identifikačním účelům. V nich nelze zaznamenat žádné nové informace a je téměř nemožné předstírat.
  • Červ  (Eng. Write Once Read Many Many) - kromě jedinečného identifikátoru, takové štítky obsahují blok paměti pro jednorázový zápis, kterou lze v budoucnu mnohokrát přečíst.
  • Rw  (Angl. Read and Write) - takové štítky obsahují identifikátor a blok paměti pro čtení / zápis informací. Data v nich lze mnohokrát přepsat.

Podle pracovní frekvence

Značky pásma LF (125–134 kHz)

Pasivní systémy tohoto rozsahu mají nízké ceny a díky svým fyzikálním vlastnostem se používají pro subkutánní známky při štěpení zvířat a lidí. Kvůli vlnové délce však existují problémy se čtením na velké vzdálenosti, jakož i problémy spojené se výskytem kolizí během čtení.

VF pásma (13,56 MHz)

13 MHz systémy jsou levné, nemají problémy s životním prostředím a licencí, jsou dobře standardizovány a mají širokou škálu řešení. Používají se v platebních systémech, logistice, osobní identifikaci. Pro kmitočet 13,56 MHz se vyvíjí norma ISO 14443 (typy A / B). Na rozdíl od Mifare 1K poskytuje tento standard klíčový diverzifikační systém, který umožňuje vytvářet otevřené systémy. Používají se standardizované šifrovací algoritmy.

Na základě normy 14443 B bylo vyvinuto několik desítek systémů, například platební systém jízdného v hromadné dopravě v pařížském regionu.

U standardů existujících v tomto frekvenčním rozsahu byly zjištěny vážné bezpečnostní problémy: u levných karetních čipů neexistovala absolutně žádná kryptografie Mifare Ultralightuvedený do provozu v Nizozemsku pro systém jízdného ve veřejné dopravě Ov-chipkaart, později považována za spolehlivější kartu Klasika Mifare.

Pokud jde o řadu LF, v systémech zabudovaných v řadě HF existují problémy s odečtem z velkých vzdáleností, odečtem v podmínkách vysoké vlhkosti, přítomností kovu a problémy spojené se výskytem kolizí během odečtu.

Značky pásem UHF (860 - 960 MHz)

Štítky této řady mají nejdelší záznamový rozsah, mnoho standardů této řady má protikolizní mechanismy. Štítky sortimentu UHF, které byly původně určeny pro potřeby skladové a výrobní logistiky, neměly jedinečný identifikátor. Předpokládalo se, že identifikátorem štítku bude číslo EPC ( Elektronický kód produktu) zboží, které každý výrobce uvede na etiketě samostatně během výroby. Brzy však vyšlo najevo, že kromě funkce nosiče čísla produktu EPC by bylo dobré označit štítkem také funkci ověřování. To znamená, že vznikl požadavek, který byl v rozporu se samotným: současně zajistil jedinečnost štítku a umožnil výrobci zaznamenat libovolné číslo EPC.

Po dlouhou dobu neexistovaly žádné čipy, které by tyto požadavky plně uspokojovaly. Vydáno společností Philips  čip Gen 1.19 měl neměnný identifikátor, ale neměl vestavěné funkce pro banky štítků s heslem a kdokoli s příslušným vybavením mohl číst data tagu. Následně vyvinuté standardní čipy Gen 2.0 měly funkce úložiště hesel (čtení, zápis hesla), ale neměly jedinečný identifikátor značky, který v případě potřeby umožnil vytvoření identických klonů tagů.

Nakonec v roce 2008 NXP vydal dva nové čipy, které dnes splňují všechny výše uvedené požadavky. Čipy SL3S1202 a SL3FCS1002 jsou vyráběny ve standardu EPC Gen 2.0, ale liší se od všech svých předchůdců v tom, že paměťové pole TID ( ID značky), do kterého se obvykle během výroby zapisuje kód typu štítku (a neliší se od štítku k štítku v rámci jednoho článku), se dělí na dvě části. Prvních 32 bitů je vyhrazeno pro kód výrobce značky a jeho značku a dalších 32 bitů je přiděleno pro jedinečné číslo samotného čipu. Pole TID je neměnné, a proto je každý štítek jedinečný. Nové čipy mají všechny výhody standardních značek Gen 2.0. Každá paměťová banka může být chráněna před čtením nebo zápisem pomocí hesla, číslo EPC může být zaznamenáno výrobcem zboží v době označování.

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 je frekvenční rozsah UHF v Ruské federaci volně k dispozici v takzvaném „evropském“ rozsahu - 863–868 MHz.

Blízko značek UHF pole radiové frekvence

Oproti přenosným čtečkám tohoto typu mají obvykle větší čtecí plochu a výkon a jsou schopny současně zpracovávat data z několika desítek značek. Pevné čtečky jsou připojeny k PLC, integrovány do DCS nebo připojeny k PC. Úkolem těchto čtenářů je postupně detekovat pohyb označených objektů v reálném čase nebo identifikovat polohu označených objektů v prostoru.

Mobilní

Mají relativně kratší rozsah a často nemají trvalé spojení s programem kontroly a účetnictví. Mobilní čtečky mají interní paměť, ve které jsou zapisována data ze čtecích značek (tyto informace lze pak stáhnout do počítače) a, stejně jako stacionární čtečky, jsou schopny zapisovat data do značky (například informace o provedené kontrole).

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

RFID a alternativní metody ověřování

RFID (Radio Frequency Identification) používá elektromagnetická pole k automatické identifikaci a sledování značek připojených k objektům. Štítky obsahují elektronicky uložené informace. Pasivní štítky shromažďují energii z rádiových signálů sousední čtečky RFID. Aktivní značky mají lokální zdroj energie (například baterii) a mohou pracovat stovky metrů od čtečky. Na rozdíl od čárového kódu by značka neměla být v rozsahu zařízení, takže ji lze vložit do sledovaného objektu. RFID je jednou z metod automatické identifikace a sběru dat.

Aplikace

RFID tagy se používají v mnoha průmyslových odvětvích. Například čtečka RFID připojená k vozidlu během výroby může být použita ke sledování postupu na dopravní lince. Označené léčiva lze sledovat ve skladech. Implantace mikročipů RFID do hospodářských zvířat umožňuje identifikaci zvířat.

Protože štítky RFID mohou být připojeny k penězům, oblečení a majetku nebo implantovány do zvířat a lidí, představuje schopnost číst osobní údaje bez souhlasu uživatele závažný problém s ochranou osobních údajů. Tato rizika vedla k vývoji standardních specifikací týkajících se bezpečnosti osobních údajů. Značky lze také použít v obchodech k urychlení pokladny a zabránění krádeži.

Příběh

V roce 1945 vymyslel Leon Theremin zařízení pro poklepávání do Sovětského svazu, které vysílalo rádiové vlny s přidanou zvukovou informací. Vibrace zvuku během vibrací ovlivnily bránici, která mírně změnila tvar rezonátoru, který moduloval odrazenou rádiovou frekvenci. Navzdory skutečnosti, že toto zařízení bylo skrytým zařízením pro poslech, a nikoli identifikačním štítkem, je považováno za předchůdce čtečky RFID USB, protože bylo aktivováno zvukovými vlnami z externího zdroje. Transpondéry stále používá většina operačních letadel. Dříve podobná technologie, jako je čtečka štítků RFID, byla spojenci a Německo pravidelně používána ve druhé světové válce k identifikaci letadel.

Zařízení Mario Cardullo, patentované 23. ledna 1973, bylo prvním skutečným předchůdcem moderního RFID, protože se jednalo o pasivní paměťové rádio. Původní zařízení bylo pasivní, poháněné pollingovým signálem. Bylo prokázáno v roce 1971 administrativou New Yorku a dalšími potenciálními uživateli a sestávalo z transpondéru se 16bitovou pamětí pro použití jako placené zařízení. Hlavní patent společnosti Cardullo zahrnuje použití rádiových frekvencí, zvuku a světla jako přenosových médií.

Oblast použití

Původní podnikatelský plán, který byl investorům představen v roce 1969, prokázal následující oblasti aplikace pro čtečku RFID:

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

Brzy demonstrovali odrazenou sílu (modulovaný zpětný rozptyl) RFID tagů, pasivních i polopasivních, provedli Stephen Depp, Alfred Coelle a Robert Freiman v Los Alamos National Laboratory v roce 1973. Přenosný systém běžel na 915 MHz a používal 12bitové štítky. Tuto metodu používají nejmodernější čtečky UHFID a mikrovlnných RFID. V moderním životě jsou taková zařízení velmi žádaná.

Specifikace

Systém RFID používá značky připojené k identifikovatelným objektům. Při výrobě čtečky RFID do-it-yourself si uvědomte, že obousměrné rádiové vysílače, nazývané dotazovače nebo čtečky, vysílají signál do tagu a čtou jeho odezvu. RFID tagy mohou být pasivní, aktivní nebo pasivní. Aktivní značka má vestavěnou baterii a periodicky vysílá svůj identifikační signál. Pasivní baterie (BAP) má na palubě malou baterii a je aktivována čtečkou RFID. Pasivní značka je levnější a méně, protože nemá baterii. Místo toho značka používá rádiovou vlnu přenášenou čtečkou. Aby však pasivní značka fungovala, musí být osvětlena výkonovou hladinou asi tisíckrát silnější než pro přenos signálu. To ovlivňuje rušení a záření.

RFID (radiofrekvenční identifikace nebo rFID) Je technologie pro automatickou identifikaci objektů, ve kterých jsou pomocí rádiových signálů čtena nebo zapisována data na štítky RFID, které tyto informace ukládají na neurčito.

Samotné štítky RFID se skládají ze 2 komponent:

  • Integrovaný obvod (IC) pro ukládání a zpracování informací, modulaci a demodulaci vysokofrekvenčního (RF) signálu a některých dalších funkcí.
  • Anténa pro příjem a vysílání RFID signálu.

Na našich stránkách najdete mnoho užitečných materiálů o RFID technologiích.

Náklady na RFID

Díky našim přímým smlouvám s předními světovými výrobci můžete nakupovat RFID zařízení za nejlepší ceny s dodáním v Rusku.

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

Můžeme nabídnout nejlepší podmínky na trhu pro nákup zařízení RFID, a to jak z hlediska nákladů, tak v kvalitě služeb, as Naši odborníci, na rozdíl od mnoha jiných společností, mají praktické zkušenosti s implementací projektů / systémů RFID, které jsou hlavními parametry v této oblasti podnikání, protože za různých provozních podmínek může RFID zařízení pracovat různými způsoby.

Náklady na RFID systémy a služby pro jejich implementaci závisí přímo na detailech projektu a jsou stanoveny individuálně pro každého zákazníka.

Všechny ceny za RFID zařízení jsou na naší webové stránce předběžně označeny, takže můžete odhadnout přibližný rozpočet projektu, ale konečné náklady vypočítají naši manažeři na základě výsledků vývoje vaší specifikace, které vám také můžeme pomoci vypracovat s přihlédnutím ke všem možným analogům, které existují na Současný trh se zařízením RFID.

Víme všechno o RFID!

RFID zařízení

Typický systém RFID se skládá z následujících modulů:

  • Radiofrekvenční štítky s informacemi o objektu, který je v nich zabudován;
  • Speciální antény (jedno a víceprvkové, stejně jako blízké pole) pro odesílání a příjem signálů;
  • Přijímací a čtecí zařízení (stacionární čtečky / čtečky nebo mobilní, jako jsou terminály pro sběr dat); Pomocí těchto zařízení jsou naprogramovány štítky RFID a na nich jsou zaznamenány potřebné informace.
  • Zařízení pro zpracování dat.

Štítky sestávají z přijímače přijímajícího signály ze čtečky, vysílacího modulu, antény a paměťové jednotky pro ukládání dat. Přijímají signál z externího zařízení a odesílají zpět své vlastní se všemi potřebnými informacemi. Tyto komponenty jsou klasifikovány podle typu zdroje energie, dostupnosti čipu, metody ukládání dat (jedinečný podpis nebo digitální kódování) a záznamu (pouze pro čtení, zapisujte jednou a mnohokrát). Použití štítků s možností vícenásobného přepisování vám 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. Mají nízkou cenu a fyzicky se používají k implantaci subkutánních RFID štítků u zvířat, lidí a ryb. Značky RFID LF mají významná omezení v rozsahu a přesnosti (tzv. „Kolize“ při čtení).

  • HF RFID - 13,56 MHz

Vysokofrekvenční RFID systémy jsou dostatečně levné, nemají žádné problémy s prostředím, jsou dobře standardizovány a mají širokou škálu řešení. Tyto systémy se používají v platebních systémech, logistice, osobní identifikaci. Pro kmitočet 13,56 MHz se vyvíjí norma ISO 14443 (typy A / B). Tento standard poskytuje klíčový diverzifikační systém, který umožňuje vytvářet otevřené systémy. Používají se standardizované šifrovací algoritmy. Stejně jako v oblasti RFID LF, 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

RFID systémy UHF mají nejdelší dosah. V této řadě byly vyvinuty protikolizní mechanismy. Značky UHF, původně orientované na použití ve skladové a výrobní logistice, neměly jedinečný identifikátor. Předpokládalo se, že identifikátorem štítku bude EPC číslo (elektronický produktový kód) produktu, který každý výrobce zadá na štítek samostatně během výroby. Brzy však vyšlo najevo, že kromě funkce nosiče čísla produktu EPC by bylo dobré označit štítkem také funkci ověřování. To znamená, že vznikl požadavek, který byl v rozporu se samotným: současně zajistil jedinečnost štítku a umožnil výrobci zaznamenat libovolné číslo EPC.

Značky UHF stojí méně než jejich protějšky z LF a HF RFID rozsahů, ale obecně je UHF RFID systém dražší kvůli nákladům na zbývající část zařízení (čtečka, antény). V současné době je v Ruské federaci otevřený frekvenční rozsah UHF v „evropském“ rozsahu - 863–868 MHz.

RFID aplikace

Díky vlastnostem RFID lze technologii RFID použít v různých oblastech podnikání. Zejména ve skladech a obchodu. Hlavní oblasti aplikace RFID jsou:

  • Účtování dlouhodobých aktiv organizace;
  • Platební systémy, jako je placení mýtného bez zastavení vozidla nebo jízdného ve veřejné dopravě.
  • Bezpečnostní sféra (přístupové klíče);
  • Výrobní podniky (především pro kontrolu přepravy a balení);
  • V chovu hospodářských zvířat se systémy RFID používají k identifikaci jednotlivých jedinců, řízení jejich pohybů, změně hmotnosti a dalších ukazatelů;
  • V oblasti obchodu vám technologie RFID umožňuje automatizovat účtování produktů a kontrolu různých operací;
  • Při návštěvě vodních parků a podobných zařízení, jakož i některých akcí, obdrží návštěvníci speciální náramky / řetězy RFID, za které platí za poskytované služby.

Výhody technologie RFID

Hlavní nevýhody technologie RFID jsou neschopnost umisťovat štítky pod kovové a vodivé povrchy kvůli stínění elektromagnetického pole, vzájemné konflikty stejného druhu zboží, vystavení vnějším elektromagnetickým vlivům, vysoké náklady. Tyto nedostatky se však překrývají s řadou výhod:

  • Vysoká spolehlivost součástí, dlouhá životnost, nedostatek mechanického opotřebení;
  • Bezkontaktní čtení ve vzdálenosti několika metrů;
  • Schopnost tajně umisťovat nenahraditelné identifikátory;
  • Nezávislost na podmínkách prostředí;
  • Vysoká rychlost zápisu a čtení dat;
  • Automatické zpracování přijatých informací;
  • Schopnost současně číst a zpracovávat data z více identifikátorů;
  • Vysoká úroveň ochrany proti padělání;
  • Snadné použití a údržba.

Koupit RFID

Doporučujeme, abyste si pro své podnikání koupili technologie a zařízení RFID.

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

Nabízíme vám celou škálu RFID štítků a čteček, jakož i služby pro jejich instalaci a konfiguraci. Zaručujeme maximální kompatibilitu individuálně vybraných zařízení a softwarových řešení vyvinutých pro zákazníka.

Můžete si koupit RFID zařízení od nás za nejlepší ceny v Moskvě s dodávkou po celém Rusku.

Zatímco v zemi probíhají novoroční svátky a všichni konečně odpočívají, shromáždím veškerý nahromaděný materiál do jedné hromady. Do blogu jsem dlouho nepsal, letos se pokusím vylepšit. Nepíšu o politice, filozofii, událostech mého života, pouze o kusech železa. Bohužel, nemůžu psát o žlázách v práci z určitých důvodů, ale materiál se hromadí v populárním vědeckém a vzdělávacím smyslu. Je velmi obtížné psát lépe než to, co již bylo napsáno na stejné Wikipedii.

RFID - Radio Fpožadavek IDentifikace - vysokofrekvenční identifikace. V současné době jsou značky RFID širší koncepcí a zahrnují bezdrátové senzory, ačkoli identifikace není jejich hlavním zaměstnáním. Značka RFID je malé zařízení, které vám umožňuje číst data na něm uložená na dálku, v nepřítomnosti zorného pole, a tak identifikovat objekt. Je to jako čárový kód vložený do produktu, pracuje pouze v rádiu.

RFID tagy přicházejí v mnoha typech. Podle způsobu napájení rozlišují mezi pasivním (plně přijímaný výkon pro provoz od záření čtečky) a aktivním (mají na sobě baterii). Pasivní dosah je samozřejmě nižší, životnost je však neomezená. Aktivní jsou stále lepší, jak rozsah, tak i náplň jsou inteligentnější, ale bude třeba vyměnit baterii.

Radiofrekvenční rozsah rozlišuje mezi LF (125 kHz), HF (13,56 MHz) a UHF (860-960 MHz).

Princip fungování

Čtečka a značka mají induktory tvořící oscilační obvod. Když čtenář vytvoří se svou cívkou střídavé magnetické pole, magnetický tok procházející skrz cívkovou cívku excituje proud v ní. Stejně jako například bezdrátové nabíjení funguje. Štítek z proudu buzeného v cívce přijímá energii a použití tranzistoru může po určitou dobu (při napájení z náboje akumulovaného v kondenzátoru) zkratovat cívku, čímž se mění hodnota amplitudy proudu ve cívce čtečky. Čtečka zachycuje tyto změny, čímž přijímá signál ze značky.

Zařízení řady UHF pracují podobně, pouze cívky místo cívek:

(Ilustrace z příručky RFID od Klause Finkenzeller 2 vydání)

To samozřejmě znamená, že veškerá výměna dat mezi značkou a čtenářem probíhá veřejně, a to by mělo být zohledněno při řešení problémů s ověřováním.

Aktivní značky jsou různorodější, pokud jde o zařízení, některé jsou obecně v podstatě majáky, několikrát za sekundu pouhým odesláním jejich čísla do vzduchu (parsec). RFID štítek, kromě mikrokontroléru zajišťujícího přenos jedinečných čísel, může být vybaven různými senzory. Například tlakový senzor. Takový senzor může být umístěn do pneumatiky automobilu a nepřetržitě monitorovat tlak vzduchu v pneumatice.

RFID tagy každý den nacházejí stále více aplikací. Počínaje používáním jako klíče pro interkom, končícími štítky proti krádeži v samoobslužných obchodech. Je to nárůst poptávky, pokles hodnoty v důsledku hromadné výroby, který nám umožňuje najít stále více nových aplikací.

Štítek odešle čtenáři své jedinečné číslo v reakci na požadavek. Složitější značky mají na palubě málo paměti a mohou ukládat jakékoli informace, například počet zbývajících cest, což eliminuje potřebu vytvořit centrální server a vždy je udržovat v kontaktu. Štítek může také mít na desce krypto procesor a poskytovat autentizaci nebo výměnu citlivých dat. Problematika přidávání štítků RFID k bankovkám se zkoumá jako další opatření ochrany.

V budoucnu budou pravděpodobně všechny produkty vybaveny štítky RFID ve fázi výroby a lednička RFID se čtečkou. Potom, když večer vzal půl balení mléka z ledničky, řekl lidským hlasem: „Hloupý? Zahoď to, ležel ve mně už půl roku, dlouho se zhoršoval.

Příklady

Ekarta - cestovní karta pro všechny druhy dopravy ve městě Jekatěrinburgu. Je to karta Mifare. Vzhled:

Trochu acetonových koupelí a po obvodu můžete vidět induktor. Systém je zcela decentralizovaný a informace o množství peněz jsou uloženy na samotné kartě v šifrované podobě.

Moskevské metro. Design je jednodušší pro snížení nákladů, jednorázová karta:

Ozdoba z interkomu „Factorial“

Uvnitř je také čip RFID od společnosti Texas Instruments

V tomto případě je při každém otevření dveří přepsána data v klíči, takže není možné zvýšit počet klíčů. Kopie bude fungovat, ale po prvním otevření přestane originál fungovat, protože data v klíči se mění. Díky této složité aktualizaci faktoriál okamžitě znemožnil kopírování klíčů interkomu nemožné.

Aktivní značky parsec

Jedná se o uzavřený kontejner s mikrokontrolérem, baterií a rádiovým modulem, který vysílá své jedinečné číslo odvysílané několikrát za sekundu. Po opravě takového auta můžete určit, která auta se aktuálně nacházejí, například v garáži. Hlavním úkolem těchto značek je automatické otevírání bran a bariér.

V tomto případě je možnost na poslední fotografii také vybavena pasivní značkou, můžete ji zavěsit jako klíčenku a otevřít nejen bránu, ale i dveře.

Skutečná bezpečnost automobilu založená na přítomnosti takové značky je zranitelná.

Pokud analyzujeme klíč od auta, najdeme v něm čip imobilizéru, což je v podstatě také značka RFID:

Přímo na víku. Spolehlivost a utajení mechanických zámků je omezena přesností obrábění a dosáhla svého limitu. Elektronické zámky a klíče mají výrazně větší počet kombinací.

Značky RFID mohou být zavedeny ve fázi výroby, například kytary:

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

Zde je záhlaví se značkou RFID šitou během výroby:

Další z bundy:

Trochu rozpouštědla a získejte značky:

Samostatná slova si zaslouží tzv. Štítky proti krádeži nebo 1-bitové transpondéry. Toto je RFID tag, který přenáší pouze 1 bit - informace o jeho dostupnosti. Tyto štítky se používají k ochraně zboží před krádeží. Mluvím o jednom takovém. Nejčastěji existují štítky elektromagnetického systému (štítek je oscilační obvod) a akustický magnet. Ostatní typy značek jsou v naší oblasti vzácné.

Pokud jste paranoidní

Možná potřebujete RFID Zapper. Trvale zakázat štítek může být také v mikrovlnné troubě, stačí jej zapnout na několik sekund. Pasivní štítky se odečítají ve vzdálenosti několika metrů (pro LF a HF obecně ne více než 20 cm). Aby bylo možné číst značku ve vzdálenosti 100 metrů, musí být do čtečky načerpány neslušně velké síly.

Publikováno 08.19.2014

Pravděpodobně jste si všimli, že v některých obchodech jsou zařízení proti krádeži upevněna na zboží. Může to být nějaký druh plastových zvonků nebo samolepek. Pokud taková věc nebude při pokladně odstraněna a překročí zvláštní rámeček umístěný u prodejny, zazvoní vtipný zvon a hned vedle vás se objeví krychlová osoba (nebo několik). A praktické znalosti začínají tím, co je Rfid. Ale zpět k teorii.

Také mnoho z vás má verandové klíče podobné klíčence. Stačí to přivést do zámku a dveře se otevřou. V některých městech existuje platební systém (například v metru), kde je bezkontaktní Rfid  karty. Podobné karty se v některých společnostech používají pro řízení přístupu. U některých produktů si výrobci drží své Rfid  štítky ve formě samolepek, které si nemůžete okamžitě všimnout. Takové značky si všimnou zvířat a někdy nezbedných lidí.

Nejprve se nějaká teorie shromáždila z internetu. Poté (v následujících článcích) - s příklady vám řeknu, jak připojit různé čtečky k mikrokontrolérům, mikropočítačům a běžným počítačům.

Rfid

Rfid  (Anglické vysokofrekvenční identifikace, radiofrekvenční identifikace) je metoda automatické identifikace objektů, ve kterých jsou data uložená v takzvaných transpondérech čtena nebo zapisována pomocí rádiových signálů, nebo RFID tagy. Každý RFID systém se skládá ze čtečky a transpondéru ( RFID značka, nebo   RFID značka).

Čtečky

Zařízení, která čtou informace ze štítků a zapisují do nich data. Tato zařízení mohou být neustále zahrnuta do účetního systému nebo pracovat samostatně. Čtečky mohou být jak stacionární, tak přenosné. Čtečky mohou mít také různé provedení: ve formě rámečků (jako v supermarketech), ve formě nástěnných čteček, stolních a přenosných kapesních počítačů. Čtečky mohou mít různé komunikační protokoly ( UART, RS-232, SPI, Wg26, Wg32, USB  atd.) pro jejich připojení k informačnímu systému.


Transpondéry, značky RFID nebo značky RFID

Transpondéry   RFID tagy  nebo RFID tagy  mohou mít různé vzory a mohou být maskovány jako různé věci. Také RFID tagy  může být specializován na specifické úkoly a mít speciální držáky, například pro označování zvířat nebo ptáků.

Karty:

Přívěsky na klíče:

Nálepky:

Pro zvířata:

Pro maloobchodní řetězce:

Most RFID tagy  sestává ze dvou částí. Prvním je integrovaný obvod pro ukládání a zpracování informací, modulaci a demodulaci vysokofrekvenčního (RF) signálu a některých dalších funkcí. Druhým je anténa pro příjem a přenos signálu.

Historie RFID

Іstorіya Rfid  opravy 1945 rock, pokud Lev Sergiyovich Termen zrobiv pasivní kněz (pouze bez života), druh modulace vidbit radiohvilyu. Tse buv bug, ale yogo připsán k іstorії Rfid  pro ty, kteří chtějí „vikrivliv“, jsem veden novým rádiem. Stejné pořadí je pratsyuyut sochasnі Rfid  značky.

Ale koule a aktivní systémy. Tobto s autonomním životem. Smrdí nás, abychom kralovat. Stejně tak nebudu mluvit o systému jiného - jiného. Z Victoriaovy kanceláře přišla další hodina dalšího míru. Nyní si můžete vybrat Rfid  systémy. To je možné s bazhannі číst z internetu. Nás Rfid  velkokapacitní úložný systém.

Otzhe Pershі Čipy RFID  Objevili se v roce 1973 v Rotsі. Od té hodiny je zde decil typu a technologie a technologie, které přicházejí k rychlosti.

Příběh Rfid Začíná v roce 1945, kdy Lev Sergeyevich Termen vyrobil pasivní zařízení (tj. Bez jakéhokoli napájení), které modulovalo odraženou rádiovou vlnu. Byla to chyba, ale je to přičítáno příběhu. Rfid  za to, že toto zařízení „zkreslilo“ rádiovou vlnu, která mu byla dána. To je přesně to, jak moderní Rfid  značky.

Ale existovaly aktivní systémy. To znamená, že je poháněno samostatně. Nezajímají nás. Nebudu mluvit o systémech přítele nebo nepřítele, které byly použity v letectví během druhé světové války. Lze to také nazvat Rfid  systémy. Můžete si o tom přečíst online, pokud si budete přát. Máme zájem Rfid  systémy hromadné aplikace.

Takže první Čipy RFID  objevil se v roce 1973. Od té doby se objevilo několik typů značek a jejich technologie se neustále zlepšuje.

Klasifikace značek RFID

Značky RFID jsou k dispozici pro:

  • dálkové čtení
  • jerel Lively
  • typ paměti
  • pracovní frekvence
  • volná místa

RFID tagy lze kvalifikovat podle:

  • rozsahy čtení
  • zdroj energie
  • typ paměti
  • pracovní frekvence
  • poprava

Dosah

Podle rozsahu lze čtečky RFID rozdělit na:

  • krátký dosah (až 20 cm);
  • střední rozsah (20 cm až 5 m);
  • dlouhý dosah (od 5 m do 100 m)

A napájení

Podle typu napájení se štítky RFID dělí na:

  • pasivní
  • aktivní
  • polopasivní

Pasivní

Pasivní značky RFID  Nemáte vestavěný zdroj napájení. Elektrický proud indukovaný v anténě elektromagnetickým signálem ze čtečky poskytuje dostatečný výkon pro mikročip, aby fungoval a přenášel zpětný signál.

Pasivní značky UHF  a Mikrovlnná trouba  rozsahy ( 860-960   MHz a 2,4-2,5   GHz) vysílá signál modulací odraženého nosného signálu (eng. Modulace zpětného rozptylu  - modulace zpětného rozptylu). Čtecí anténa vysílá signál nosné frekvence a přijímá modulovaný signál odrážený od značky.

Pasivní RF tagy přenášejí signál modulací signálu zatížení nosné frekvence (eng. Modulace zatížení  - modulace zatížení). Každá značka má identifikační číslo. Pasivní značky mohou obsahovat energeticky nezávislé Eeprom  paměť.

Rozsah značek je 1-200 cm (RF štítky) a 1-10 metrů (UHF a mikrovlnné štítky).

Aktivní

Aktivní značky RFID  Mají vlastní napájení a jsou nezávislé na energii čtenáře, takže jsou čteny z větší vzdálenosti. Tyto štítky jsou velké a mohou být vybaveny další elektronikou. Takové značky stojí hodně a baterie mají omezenou životnost.

Aktivní značky jsou ve většině případů spolehlivější a poskytují nejvyšší přesnost čtení na maximální vzdálenosti.

Aktivní štítky, které mají vlastní napájení, mohou také generovat výstupní signál vyšší úrovně než pasivní, což umožňuje jejich použití v médiích, která jsou agresivní pro vysokofrekvenční signál: ve vodě (včetně lidí a zvířat, která jsou převážně složena z vody), kovů (lodní kontejnery, auta).

Nejaktivnější značky umožňují přenášet signál na vzdálenost stovek metrů s výdrží baterie až 10 let.

Některé RFID tagy  mají vestavěné senzory, například pro sledování teploty zboží, které se rychle zhoršuje. K měření vlhkosti, zaznamenávání otřesů / vibrací, světla, záření, teploty a plynů v atmosféře (např. Ethylenu) lze použít i jiné typy senzorů ve spojení s aktivními značkami.

Aktivní značky obvykle mají výrazně větší poloměr čtení (až 300 m) paměti než pasivní značky a jsou schopny uložit větší množství informací.

Polopasivní

Polopasivní značky RFID, také nazývané poloaktivní, velmi podobné pasivním značkám, ale vybavené zdrojem energie, který čipu dodává energii. Kromě toho rozsah takových štítků závisí pouze na citlivosti čtecího přijímače a mohou pracovat ve větší vzdálenosti as lepšími vlastnostmi.

Podle typu paměti

Podle typu paměti RFID tagy  sdílet:

  • RO (pouze ke čtení) - data se zaznamenávají pouze jednou během výroby. Tyto štítky slouží pouze k identifikačním účelům. V nich nelze zaznamenat žádné nové informace, takže je téměř nemožné je předstírat.
  • WORM (narozený Write Once Read Many Many) - kromě jedinečného identifikátoru obsahují tyto štítky také blok jednorázové paměti, kterou lze v budoucnu mnohokrát přečíst.
  • RW (angl. Read and Write) - takové štítky obsahují identifikátor a blok paměti pro čtení / zápis informací. Data v nich lze mnohokrát přepsat.

Pracovní frekvence

RFID štítek LF (125 kHz)

Pasivní systémy této řady mají nízkou cenua ve svém fyzickém vlastnostikvěten používá se také pro  subkutánní štítky při sekání zvířat, lidí a ryb. Ale existuje určité problémy s  čtecí vzdálenost spojená s vlnovou délkou.

VF pásma (13,56 MHz)

Systémy 13,56 MHz levné, nemají problémy s životním prostředím a licencí, dobře standardizované. Mají poměrně širokou škálu řešení. Používá se v platebních systémech, logistice, identifikaci. Pro frekvenci 13,56 MHz  standard vyvinutý ISO 14443  (zobrazit A / B). Na rozdíl od Mifare 1K  v tomto standardu je poskytován systém diverzifikace klíčů, který umožňuje vytvářet otevřené systémy. Používají se standardizované šifrovací algoritmy.

Pokud jde o rozsah Lfv systémech zabudovaných Hf rozsah, jsou problémy s odečtem na velké vzdálenosti, odečtem v podmínkách vysoké vlhkosti, přítomností kovu v blízkosti.

Značky pásem UHF (860 - 960 MHz)

Značky v tomto rozsahu pracují na velké vzdálenosti. Orientován jako první na potřeby skladu a průmyslové logistiky, štítky sortimentu Uhf  neměl jedinečný identifikátor.

Identifikátor štítku měl být EPC číslo  (Elektronický kód produktu) výrobku, který každý výrobce při výrobě uvede na etiketě během výroby. Brzy se však ukázalo, že kromě funkce médií EPC čísla  zboží, bylo by hezké dát na štítek i funkci autentizace. Vznikl požadavek, který je v rozporu se samotným: současně zajišťuje jedinečnost štítku a umožňuje výrobci zaznamenávat jakékoli EPC číslo.

V roce 2008 společnost Nxp  vydala dva nové čipy, které dnes splňují všechny výše uvedené požadavky. Čipy SL3S1202  a SL3FCS1002  vyrobeno ve standardu EPC Gen 2.0ale liší se od svých předchůdců v tom paměťovém poli Tid (ID značky), do kterého se obvykle během výroby zaznamenává kód typu štítku (a neliší se od štítku ke štítku v rámci stejného článku), je rozdělen do dvou částí. Prvních 32 bitů je vyhrazeno pro kód výrobce značky a jeho značku a dalších 32 bitů je přiděleno pro jedinečné číslo samotného čipu. Pole Tid  - beze změny, a proto je každý štítek jedinečný. Nové čipy mají všechny výhody standardních značek Gen 2.0. Každá paměťová banka může být chráněna před čtením nebo zápisem pomocí hesla, EPC číslo  může být zaznamenán výrobcem zboží v době označování.

V UHF RFID systémy  ve srovnání s Lf  a Hf  nižší náklady na štítky, zatímco vyšší náklady na další vybavení.

Výhody RFID oproti jiným populárním systémům

  • Schopnost přepsat. Data RFID tagy  lze mnohokrát přepsat a doplnit;
  • Není třeba dohledu. Čtečka RFID Nevyžaduje, aby byla čtecí značka štítku čtena jeho data. Orientace značky a čtečky často nezáleží. Štítky lze číst z obalu, což umožňuje jejich skryté umístění. K načtení dat ke značce stačí alespoň krátce vstoupit do registrační zóny, pohybovat se, včetně a poměrně vysokou rychlostí. Na rozdíl od čtení čárového kódu, kde je pro jeho čtení vždy nutná přímá viditelnost čárového kódu;
  • Delší čtecí vzdálenost.   RFID značka  lze číst na mnohem větší vzdálenost než čárový kód. V závislosti na modelu značky a čtečky může být poloměr čtení až několik set metrů. Současně takové vzdálenosti nejsou vždy potřebné;
  • Schopnost ukládat více dat. RFID značka  dokáže uložit mnohem více informací než čárový kód;
  • Podpora čtení více značek. Průmyslové čtečky mohou současně číst více (více než tisíc) RFID tagy  za sekundu pomocí tzv. antikolizních funkcí. Čtečka čárových kódů může skenovat najednou pouze jeden čárový kód;
  • Čtení dat tagů na libovolném místě. Aby bylo zajištěno automatické čtení čárového kódu, vytvořily výbory pro standardy (včetně EAN International) pravidla pro umisťování čárových značek na komoditní a přepravní obaly. Radiofrekvenční štítky se na tyto požadavky nevztahují. Jedinou podmínkou je umístění značky v oblasti pokrytí čtenáře;
  • Odolné vůči vlivům prostředí. Existovat RFID tagymá zvýšenou pevnost a odolnost vůči drsným podmínkám pracovního prostředí a čárový kód se snadno poškodí (například vlhkost nebo znečištění). V těch aplikacích, kde stejný objekt může být použit neomezený počet časů (například při identifikaci kontejnerů nebo vratných obalů), je RF tag přijatelnějším prostředkem identifikace, protože nemusí být umístěn na vnější straně obalu. Pasivní RFID tagy  mají téměř neomezenou životnost;
  • Intelektuální chování. RFID značka  lze použít k plnění dalších úkolů kromě funkce datového nosiče. Čárový kód nelze naprogramovat samostatně a je pouze prostředkem k ukládání dat;
  • Vysoká bezpečnost. Jedinečné neměnné identifikační číslo přiřazené štítku během výroby zaručuje vysoký stupeň ochrany štítků proti padělání. Data na štítku mohou být také šifrována. RF tag má schopnost heslem chránit operace zápisu a čtení dat a také šifrovat jejich přenos. V jedné značce můžete současně ukládat otevřená i uzavřená data.

Nevýhody RFID

  • Výkon značky se ztrácí s částečným mechanickým poškozením;
  • 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 díky možnosti používat je ke shromažďování informací o lidech;
  • Zavedená technická základna pro čtení čárových kódů výrazně převyšuje objem řešení založených na Rfid;
  • Nedostatečná otevřenost vůči zavedeným standardům.

Jak funguje systém pasivních značek RFID

Pasivní RFID tagy  nemají zdroj energie. Využívají radiační energii čtecí antény.

Čtečka emituje elektromagnetické pole určité frekvence. Kdy RFID značka  spadá do pole působení tohoto záření v anténě Značka Rfid  indukuje se elektrický proud, jehož výkon je dostatečný pro fungování čipu. Tak pasivní RFID tagy.

RFID značka  pomocí své elektroniky může způsobit větší odtok energie z antény. To zkresluje magnetické pole a způsobuje pokles napětí na čtecí anténě. Tento efekt se používá k přenosu dat z RFID tagy.

RFID a lidská práva

Použití RFID tagy  způsobil vážnou polemiku, kritiku a dokonce bojkot zboží. Čtyři hlavní problémy této technologie související s ochranou soukromí jsou:

  • Kupující si nemusí být ani vědom dostupnosti RFID tagy. Nebo jej nelze odstranit;
  • Data ze značky lze číst na dálku bez vědomí vlastníka;
  • Pokud je uvedená položka placena kreditní kartou, je možné jedinečně spojit jedinečný identifikátor značky s kupujícím;
  • Systém značkování EPCGlobal vytváří nebo zajišťuje vytváření jedinečných sériových čísel pro všechny produkty, přestože to vytváří problémy s ochranou soukromí a je pro většinu aplikací zcela zbytečné.

Hlavním problémem je, že někdy RFID tagy zůstat v provozuschopném stavu i po nákupu a vyskladnění zboží. A poté je lze použít ke sledování a jiným nevhodným účelům, které nesouvisejí s funkcí inventáře značek. Čtení z malých vzdáleností může být také nebezpečné, pokud jsou například načtené informace nahromaděny v databázi nebo zloděj používá ruční čtečku k vyhodnocení „bohatství“ při procházení kolem potenciální oběti. Sériová čísla zapnuta RFID tagy  mohou vydávat další informace i po oddělení od zboží. Například značky v přeprodaných nebo darovaných položkách lze použít k vytvoření sociálního kruhu osoby.

Někteří odborníci na bezpečnost jsou proti používání technologie   Rfid  autentizovat lidi na základě rizika krádeže identity. Například muž uprostřed útoku umožňuje útočníkovi ukrást identifikátor osoby v reálném čase. V současné době kvůli omezeným zdrojům RFID tagy, je teoreticky nemožné je chránit před takovými útoky, protože to vyžaduje složité protokoly pro přenos dat.

Bezpečnost

Možnost diskrétního vzdáleného čtení RFID tagy  vyvolává obavy o bezpečnost lidí. Například zloděj může neviditelně Klíč RFID  z její verandy. K tomu ani nemusí zvednout klíč.

Čtečka zlodějů může být v tašce, kapse nebo v kusech oděvu, nábytku atd. Stačí zlomek vteřiny, aby se skrytý čtenář přiblížil k vaší peněžence nebo kapse, kde je Klíč RFID. To lze provést v dopravě na ulici. Nikdo se ani nedotkne vašich věcí a klíč je již zkopírován.

Když mluvíme o klíčence nebo kartě, je docela těžké hrát přesně stejnou značku. Ale zloděj se nestará o vzhled vašeho klíče. A kopírovat signál je jednoduchý RFID tagy  (klíč) - to není příliš komplikované. Pokud je opakovač vaší značky dokonce stejně velký jako kufr, bude se stále otevírat do vašeho schodiště.

Pokud jde o platební systémy, vše nebude tak jednoduché (data na platebních kartách jsou šifrována), ale můžete se také dostat do potíží.

Některá města používají Rfid Karty pro platby za veřejnou dopravu. V těchto systémech se nejen čte z karty, ale na kartu se zapisují také informace. To znamená, že existuje možnost, ne-li použít, pak alespoň poškodit informace uložené na kartě. To může způsobit určité nepohodlí pro jednu osobu a může způsobit kolaps dopravy v celém městě.

Aby bylo nemožné nebo obtížné nelegálně číst RFID tagyje třeba stínění antény RFID tagy. Víme, že kovové předměty a metalizované povrchy brání průchodu elektromagnetických vln. Přítomnost vody může také teoreticky komplikovat průchod elektromagnetických vln.

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