Что такое rfid метка

Что такое RFID-метки. Технология радиочастотной идентификации

Подробный разбор, что такое RFID-метки, где они применяются, какие их виды могут быть полезны для бизнеса и в чем их преимущество перед штрихкодами.

Что такое RFID

Аббревиатура RFID расшифровывается как Radio Frequency IDentification, радиочастотная идентификация. Первые RFID-метки были созданы в 40-е годы XX века, а запатентованы — в 80-е. Это технология, которая позволяет автоматически идентифицировать объекты, в том числе те, что находятся на расстоянии, с помощью радиосигналов. RFID-метки способны идентифицировать физические объекты, а также отслеживать их перемещение. Отсюда еще одно название меток — транспондеры. На RFID-метку можно нанести определенную информацию, сохранить ее, а позднее считать.

Метка состоит из двух частей: антенны и микрочипа. Микрочип отвечает за сохранение данных, которые записаны на него. Чтобы помочь записать информацию на чип или считать ее, нужна антенна, которая соединяет метку и считыватель. Без считывателя метка не будет активной: есть устройства, которые только записывают информацию или считывают ее, а есть те, которые справляются с обеими задачами.

Виды RFID-меток

По принципу работы выделяют следующие типы меток:

У пассивных меток нет источника питания, поэтому работают они только при контакте со считывателем, который испускает радиоволны. Чтобы считывать информацию с метки, нужно подносить ее очень близко к считывателю. Такие метки считаются самыми простыми и дешевыми.

Полупассивные метки имеют собственный источник питания. Это позволяет меткам работать на большем расстоянии от считывателя, чем пассивным меткам. Этот тип метки стоит дороже и выходит из строя после того, когда закончится заряд батареи-источника питания.

Активные метки тоже имеют свой источник питания, более мощный, чем у полупассивных меток. Их радиосигнал обладает самой большой мощностью и способен «контактировать» со считывателем на расстоянии более 50 метров. Такие метки самые дорогие, но и самые функциональные, так как позволяют записывать большое количество данных и использовать их в сочетании с другими функциями.

По внешнему виду можно выделить метки-наклейки, брелоки, карточки, этикетки, а также сложные формы (например, фигуры в пластиковом корпусе).

Метки можно разделить на виды по частотам, на которых они передают сигнал: сверхчастотные (860—960 МГц), высокочастотные (13,56 МГц), низкочастотные (125—164 кГц). От выбранной частоты зависит, на какое расстояние можно будет предать зашифрованную в метке информацию.

Где применяются RFID-метки

Радиочастотные метки широко используются во всем мире. Сейчас практически каждый человек носит в своем кошельке несколько устройств с RFID-меткой — это бесконтактные банковские карты. Также технология используется для бесконтактной оплаты проезда в общественном транспорте: подземном и наземном. Метки с технологией RFID используют для чипирования животных — например, бродячих собак или коров в стаде. Однако чаще всего метки используются в логистике и торговле.

RFID-метки позволяют организовать систему складских помещений, облегчить поиск товара на полке, собирать статистику и бороться с кражами. В роли склада может выступать что угодно — от производственного цеха готовых деталей до городской библиотеки. Также технология RFID уже несколько лет стоит на службе маркировки товаров. Именно RFID-метками в России маркируют меховые изделия. На самом знаке напечатан используемый тип меха, уникальный номер товара, QR-код, который можно считать с помощью смартфона, чтобы проверить легальность товара. Требования к меткам для шуб зафиксированы в решении Совета Евразийской экономической комиссии от 23.11.15 № 70. Товары, которые произведены на территории РФ, имеют идентификатор зеленого цвета, а импортные — красного. Чтобы продавать меховые изделия с маркировкой, необходимо специальное оборудование (RFID-считыватель) и программное обеспечение.

Преимущества RFID-меток перед штрихкодами

RFID-метки могут составить серьезную конкуренцию штрихкодам как носителям информации. Главное преимущество меток в их многоразовости: данные, нанесенные на чип, можно перезаписывать,что делает пассивную метку практически »бессмертной». В то же время метки можно защитить от перезаписи и внесения изменений, что делает метки гарантом подтверждения верности информации на этикетке.

Также, в отличие от штрихкода, можно считывать сразу несколько меток за раз (если используемые метки — полупассивные и активные). Это сокращает трудозатраты персонала на товароучет, поиск товара.

Минимальный объем памяти самой простой RFID-метки — 128 бит. Это позволяет записать на метку гораздо больше информации, чем на штрихкод.

Большинство меток не боится внешних воздействий (температуры, влажности, механических повреждений), поэтому даже поврежденную метку можно будет считать в отличие от штрихкода, который, утратив свою часть, становится бесполезным.

Источник

Какие бывают RFID протоколы и как их похекать с помощью Flipper Zero

Flipper Zero — проект карманного мультитула для хакеров в формфакторе тамагочи, который мы разрабатываем. Предыдущие посты [1],[2],[3],[4],[5],[6],[7],[8],[9],[10],[11],[12],[13],[14],[15],[16],[17],[18],[19]

RFID – это технология для бесконтактных радио-меток, используемых повсюду: в домофонах, платежных картах, проездных, пропусках в офисы, для учета домашних животных, автомобилей и т.д. Есть два основных типа RFID меток, которые мы используем в обычной жизни: низкочастотные и высокочастотные.

Как устроены RFID-метки

RFID чип включается, когда на него подается питание от радиополя считывателя

RFID-метка обычно не имеет собственного питания. Пока она не находится в поле действия считывателя, чип внутри метки полностью выключен. Как только метка попадает в зону действия считывателя, ее антенна поглощает энергию излучения считывателя, и на чип подается питание. В этот момент чип включается и начинает общение со считывателем. При этом, антенна RFID-метки настроена только на определенную частоту, поэтому метка сможет активироваться только в поле действия подходящего считывателя.

Какие бывают RFID-метки

Внешний вид RFID-меток может быть совершенно разный: толстые/тонкие карты, брелоки для домофонов, браслеты, кольца, монеты и даже наклейки. При этом только по внешнему виду нельзя однозначно сказать, на какой частоте и по какому протоколу работает метка.

Внешне RFID-метки могут выглядеть по-разному

Часто производители RFID-брелков используют одинаковые пластиковые корпуса для меток разных частотных диапазонов, поэтому бывает, что две метки, выглядящие абсолютно одинаково, работают в разных диапазонах. Это важно учитывать, когда пытаетесь определить на глаз, что за метка перед вами. В статье мы будем рассматривать 2 самых популярных типа RFID-меток, которые используются в системах контроля доступа. Флиппер поддерживает оба этих диапазона.

Существует множество RFID-протоколов, работающих на других частотах, вроде UHF 840-960 МГц. Они применяются для отслеживания грузов, оплаты проезда на платных дорогах, отслеживания диких животных при миграции и т.д. Эти метки могут иметь собственную батарею и работать на расстояниях от нескольких метров, до нескольких километров. При этом, они достаточно редкие, и в привычном обиходе почти не встречаются. В статье мы их рассматривать не будем.

Отличия RFID 125 кГц и 13.56 МГц

Проще всего понять в каком диапазоне работает RFID-метка по виду антенны. У низкочастотных меток (125 кГц) антенна сделана из очень тонкой проволоки, буквально тоньше волоса, и огромного числа витков. Поэтому такая антенна выглядит как цельный кусок металла. У высокочастотных карт (13.56 МГц) антенна имеет намного меньше витков и более толстую проволоку или дорожки. Так что между витками видны зазоры.

Если просветить карту фонариком, можно узнать на какой частоте она работает

Чтобы увидеть антенну внутри RFID-карты, можно просветить ее фонариком. Если у антенны всего несколько крупных витков — это скорее всего высокочастотная карта. Если антенна выглядит как цельный кусок металла без просветов — это низкочастотная карта.

Антенны у низкочастотных карт из очень тонкой проволоки, а у высокочастотных из более толстой

Низкочастотные метки обычно используются в системах, которые не требуют особенной безопасности: домофонные ключи, абонементы в спортзал и т.д. Из-за большей дальности действия их удобно применять в качестве пропусков на автомобильные парковки: водителю не нужно близко прислонять карту к считывателю, она срабатывает издалека. При этом, низкочастотные метки очень примитивны, у них низкая скорость передачи данных, из-за этого в них нельзя реализовать сложный двусторонний обмен данными, вроде проверки баланса и криптографии. Низкочастотные метки передают только свой короткий ID без всяких средств аутентификации.

Высокочастотные метки используются для более сложного взаимодействия между картой и считывателем, когда нужна криптография, долгий двусторонний обмен, аутентификация и т.д., например для банковских карт, надежных пропусков.

Сравнение RFID-меток 125 кГц и 13,56 МГц

Низкочастотные метки 125 кГц

Высокочастотные метки 13,56 МГц

Как устроен RFID во Flipper Zero

Работа RFID-антенны во Flipper Zero

Флиппер поддерживает низкочастотные и высокочастотные метки. Для поддержки обеих частот, мы разработали двухдиапазонную RFID антенну, расположенную на нижней крышке устройства.

Для высокочастотных протоколов (NFC) во Флиппере установлен отдельный NFC-контроллер ST25R3916. Он реализует всю физическую часть работы с картами: чтение, эмуляцию. Низкочастотные протоколы 125 kHz у нас реализованы полностью программно — Флиппер «дрыгает» ногой микроконтроллера для передачи и принимает низкочастотный сигнал через аналоговую схему прямо на ногу GPIO.

[Видео] Расположение платы с антеннами RFID во Flipper Zero

Сверху плата с антеннами экранирована слоем ферромагнетика — он изолирует остальную электронику от наводок, перенаправляя высокочастотное поле в другую сторону, что дополнительно увеличивает дальность работы.

Антенна на этапе сборки вклеивается в нижнюю крышку Флиппера и подключается к плате через подпружиненные контакты. Это сильно облегчает процесс сборки, так как не требует подключения шлейфов или UFL разъемов к антенной плате.

Низкочастотные протоколы 125 кГц

В низкочастотных метках хранятся короткие ID карты, длиной в несколько байт. Эти ID прописываются в базу данных контроллера или домофона. При этом карта просто передает свой ID любому желающему, как только на нее подано электричество. Часто ID карты написан на ней самой и его можно сфотографировать и ввести вручную во Флиппер.

В реальной жизни низкочастотных протоколов намного больше, но все они так или иначе являются вариацией этих трех, по крайней мере используют ту же модуляцию на физическом уровне. На момент написания этой статьи Флиппер умеет читать, сохранять, эмулировать и записывать все три этих протокола. Наверняка найдутся низкочастотные протоколы, которые пока не поддерживаются Флиппером, но так как подсистема 125 kHz реализована программно, мы сможем добавить новые протоколы в будущем.

EM-Marin

[Видео] Считывание Флиппером меток EM-Marin

В СНГ наиболее распространен RFID-формат EM-Marin. Он прост и не защищен от копирования. EM-Marin обычно выполнен на базе чипа EM4100. Существуют и другие чипы, работающие по тому же принципу, например EM4305 – в отличие от EM4100 его можно перезаписывать.

Для считывания низкочастотной карты нужно зайти в меню Флиппера 125 kHz RFID —> Read и приложить метку к задней крышке. Флиппер определит протокол метки самостоятельно и отобразит его название вместе с ID карты. Так как за один проход, Флиппер пытается по очереди пробовать все типы протоколов, это занимает время. Например, для считывания карт Indala требуется несколько секунд.

Уникальный код EM-Marin на карте и на Флиппере

Уникальный код EM4100 состоит из 5 байт. Иногда он написан на RFID-карте. Уникальный код может быть записан сразу в нескольких форматах: десятичном и текстовом. Флиппер использует шестнадцатеричный формат при отображении уникального кода. Но на картах EM-Marin обычно написаны не все 5 байт, а только младшие 3 байта. Остальные 2 байта придется перебирать, если нет возможности считать карту.

[Видео] Открываем домофон, эмулируя RFID 125 кГц

Некоторые домофоны пытаются защищаться от дубликатов ключей и пытаются проверять, не является ли ключ записанным на болванку. Для этого домофон перед чтением посылает команду записи, и, если запись удалась, считает такой ключ поддельным. При эмуляции ключей Флиппером домофон не сможет отличить его от оригинального ключа, поэтому таких проблем не возникнет.

HID Prox

[Видео] Считывание Флиппером меток HID26

Компания HID Global — самый крупный производитель RFID оборудования в мире. У них есть несколько фирменных низкочастотных и высокочастотных RFID-протоколов. Наиболее популярный низкочастотный HID-протокол это 26-битный H10301 (HID26, он же HID PROX II). Уникальный код в нем состоит из 3 байт (24 бита), еще 2 бита используются для контроля четности (проверки целостности).

На некоторых HID26 картах написаны цифры – они обозначают номер партии и ID карты. Полностью узнать 3 байта уникального кода по этим цифрам нельзя, на карте написаны лишь 2 байта в десятичной форме: Card ID.

Структура данных HID26 на карте и при чтении Флиппером

Из низкочастотных протоколов семейства HID, Флиппер пока умеет работать только с HID26. В дальнейшем мы планируем расширить этот список. HID26 наиболее популярен, так как совместим с большинством СКУДов.

[Видео] Флиппер эмулирует низкочастотную карту и открывает турникет

Indala

RFID-протокол Indala был разработан компанией Motorola, и потом куплен HID. Это очень старый протокол, и современные производители СКУД его не используют. Но в реальной жизни Indala все еще изредка встречается. На момент написания статьи, Флиппер умеет работать с протоколом Indala I40134.

[Видео] Флиппером читает карту Indala

Так же, как HID26, уникальный код карт Indala I40134 состоит из 3 байт. К сожалению, структура данных в картах Indala это не публичная информация, и все, кто вынужден поддерживать этот протокол, сами придумывают, какой порядок байт выбрать, и как интерпретировать сигнал на низком уровне.

Все эти протоколы настолько простые, что ID карты можно просто ввести вручную, не имея оригинальной карты под рукой. Можно тупо прислать текстовый ID карты, и владелец Флиппера сможет ввести его вручную.

Ввод ID карты вручную

[Видео] Ввод ID карты Indala вручную без оригинальной карты

Запись болванки 125 кГц

[Видео] Запись болванки T5577

Низкочастотные болванки типа T5577 имеют много разновидностей. Например, существуют варианты, которые маскируются от проверок считывателей, которые пытаются выяснить, является ли эта карта клоном или нет.

Высокочастотные карты 13,56 МГц

Высокочастотные метки 13,56 МГц состоят из целого стека стандартов и протоколов — весь этот стек принято называть технологией NFC, что не всегда правильно. Основная часть протоколов основана на стандарте ISO 14443 — это базовый набор протоколов физического и логического уровня, на котором стоят высокоуровневые протоколы, и по мотивам которых созданы альтернативные низкоуровневые стандарты, например ISO 18092.

Наиболее часто встречаемой является реализация ISO 14443-A, ее используют почти все исследуемые мною проездные, пропуска и банковские карты.

Упрощенная архитектура технологии NFC

Упрощенно архитектура NFC выглядит так: на низкоуровневой базе ISO 14443 реализован транспортный протокол, он выбирается производителем. Например, компания NXP придумала свой высокоуровневый транспортный протокол карт Mifare, хотя на канальном уровне, карты Mifare основаны на стандарте ISO 14443-A.

Флиппер умеет взаимодействовать как с низким уровнем протоколов ISO 14443, так и с протоколами передачи данных Mifare Ultralight и EMV банковских карт. Сейчас мы работаем над добавлением поддержки протоколов Mifare Classic и NFC NDEF. Подробный разбор применяемых стандартов и протоколов NFC заслуживает большой отдельной статьи, которую мы планируем сделать позднее.

Голый UID стандарта ISO 14443-A

[Видео] Чтение UID высокочастотной метки неизвестного типа

Все высокочастотные карты, работающие на базе ISO 14443-A, имеют уникальный идентификатор чипа — UID. Это серийный номер карточки, подобно MAC-адресу сетевой карты. UID бывает длиной 4, 7 и очень редко 10 байт. UID не защищен от чтения и не является секретным, иногда он даже написан на карточке.

В реальности существуют много СКУД-ов, использующих UID для авторизации доступа. Такое встречается, даже когда RFID-метки имеют криптографическую защиту. По уровню безопасности это мало чем отличается от тупых низкочастотных карт 125 кГц. Виртуальные карты (например, Apple Pay) намеренно используют динамический UID, чтобы владельцы телефонов не использовали платежное приложение как ключ для дверей.

[Видео] iPhone каждый раз генерирует случайный виртуальной UID карты в ApplePay

Так как UID это низкоуровневый атрибут, то возможна ситуация, когда UID прочитан, а высокоуровневый протокол передачи данных еще неизвестен. Во Флиппере реализованы чтение, эмуляция и ручное добавление UID, как раз для примитивных считывателей, которые используют UID для авторизации.

Различие чтения UID и данных внутри карты

Чтение NFC разделено на два типа – низкоуровневое и высокоуровневое

Чтение меток 13,56 МГц во Флиппере можно разделить на 2 части:

Для чтения карты с помощью конкретного высокоуровневого протокола нужно перейти в NFC —> Run special action и выбрать необходимый тип метки.

Mifare Ultralight

[Видео] Чтение данных с карты Mifare Ultralight

Mifare — семейство бесконтактных смарт-карт, имеющих собственные разные высокоуровневые протоколы. Mifare Ultralight — самый простой тип карт из семейства. В базовой версии он не использует криптографическую защиты и имеет только 64 байта встроенной памяти. Флиппер поддерживает чтение и эмуляцию Mifare Ultralight. Такие метки иногда используют как домофонные брелки, пропуска и проездные. Например, московские транспортные билеты «единый» и «90 минут» выполнены как раз на основе карт Mifare Ultralight.

Банковские карты EMV (PayPass, Apple Pay)

[Видео] Чтение данных из банковской карты

EMV (Europay, Mastercard, and Visa) — международный набор стандартов банковских карт. Подробнее про работу бесконтактных банковских карт можно почитать в статье Павла zhovner Как украсть деньги с бесконтактной карты и Apple Pay.

Банковские карты — это полноценные смарт-карты со сложными протоколами обмена данными, поддержкой ассиметричного шифрования. Помимо чтения UID, с банковской картой можно обменяться сложными данными, в том числе вытащить полный номер карты (16 цифр на лицевой стороне карты), срок действия карты, иногда имя владельца и даже историю последних покупок.

Стандарт EMV имеет разные высокоуровневые реализации, поэтому данные, которые можно достать из карт могут отличаться. CVV (3 цифры на обороте карты) считать нельзя никогда.

Банковские карты защищены от replay-атак, поэтому скопировать ее Флиппером, а затем эмулировать и оплатить покупку в магазине у вас не получится.

Виртуальная карта ApplePay VS Физическая банковская карта

Сравнение безопасности виртуальных и физических банковских карт

В сравнении с пластиковой банковской картой, виртуальная карта в телефоне выдает меньше информации и более безопасна для платежей оффлайн.

Преимущества виртуальной карты Apple Pay, Google Pay:

Поддержка банковских карт во Флиппере сделана исключительно для демонстрации работы высокоуровневых протоколов. Мы не планируем никак развивать эту функцию в дальнейшем. Защита бесконтактных банковских карт достаточно хороша, чтобы не переживать о том, что устройства вроде Флиппера могут быть использованы для атак на банковские карты.

Наши соцсети

Узнавайте о новостях проекта Flipper Zero первыми в наших соцсетях!

Источник

Выбор RFID меток является краеугольным камнем при внедрении RFID систем. В отличии от инвестиций в оборудование, которые вы делаете единоразово. Покупка RFID меток – это постоянная статья затрат, которая ко всему прочему будет входить в себестоимость каждого изделия.
Во многих случаях именно от цены меток, будет зависеть целесообразность внедрения RFID системы. Тема выбора меток важнейшая и достаточно сложная, чтобы разобраться в которой необходимо понимать современное состояние технологий в RFID системах в общем.

Поэтому, как часто бывает, нам не обойтись без нескольких, довольно скучных но необходимых для осознанного выбора определений.

Содержание:

Системы радиочастотной идентификации (RFID)

За последнее время благодаря своим очевидным преимуществам перед другими системами автоматической идентификации, системы RFID завоевывают все большую долю рынка.

Например, они все чаще применяются в виде бесконтактных чип-карт для оплаты проезда в общественном транспорте.

Это конечно далеко не полный перечень сфер применения RFID систем. Широчайшее применение RFID системы получили: в розничной торговле, на производственных предприятиях, в сфере услуг, в медицинских и образовательных учреждениях и многие многие другие.

Основные компоненты RFID систем

Система радиочастотной идентификации состоит из двух основных компонентов:

Что такое RFID метка?

Закрепляется на объекте, который должен пройти процедуру идентификации.

RFID-метка состоит как минимум из трех компонентов:

• чипа, хранящего идентификационную и пользовательскую инфор­мацию. Чип также отвечает за связь со считывающим устройством;
• антенны, которая позволяет передавать информацию между мет­кой и считывающим устройством;
• оболочки, в которую заключаются чип и антенна;
• внешнего корпуса, адаптированного для крепления метки к различ­ным объектам, требующим идентификации.

Важнейшей характеристикой меток является способ подачи питания.

Различают пассивные метки, которые не имеют собственного источника питания и всю необходимую энергию получают от считывающего устройства (используя электрическое или магнитное поле).

В отличие от них активные транс­пондеры имеют собственный источник питания (батарейку), который полностью обеспечивает питание электронных компонентов или же запасает переданную энергию для кратковременной поддержки работы устройства. Подробный обзор активных меток читайте в нашем блоге.

Следующей важной характеристикой является рабочая частота излучения транспондера, которая в свою очередь определяет его дальность действия. При этом под рабочей частотой RFID системы понимают частоту, которую считы­вающее устройство использует для передачи данных; частота, на которой отве­чает транспондер, здесь никак не учитывается.

Хотя в большинстве случаев частота передачи данных транспондером не отличается от частоты, которую использует считывающее устройство (модуляция нагрузкой, отражение).

Однако, часто мощ­ность передаваемого транспондером излучения может быть на несколько поряд­ков ниже, чем мощность излучения, передаваемого считывающим устройством.

Основные конструкции RFID меток

RFID метки в форме монеты или диска

Наиболее часто транспондеры производятся в форме диска (или монеты), корпус которого изготавливается литьем под давлением из АВС-пластика и имеет диаметр от нескольких миллиметров до десяти сантиметров. В середине диска, может располагаться отверстие для крепления с помощью винта.

Преимуществом АВС-пластика будет являтся широкий диапазон рабочих температур (от −40 °C до +90 °C)

Корпус в форме колбы
RFID метки в форме колбы выпускаются из стекла или пластика

Метки выполнены в продолговатой стеклянной или пластиковой трубке размером, как правило от 12 до 32 мм. Внутри расположена печатная плата, на которой смонтированы электронная микросхема и развязы­вающий конденсатор, сглаживающий колебания напряжения питания.

Антенна транспондера выполнена из провода диаметром всего 0.03 мм и намотана на один ферритовый сердечник. Для большей механической прочности все эти компоненты заключены в достаточно твердую внешнюю оболочку.

При некоторых условиях возможно метки в форме колбы непосредственно встраивать в металлические объекты. Для этого используют стеклянные колбы, в которых применяются катушки с ферритовым сердечником, имеющим высокую магнитную проницаемость. Если подобный транспондер установить в горизонтальном положении в продолговатое углубление на металлической поверхности, размеры которой чуть превышают размеры самого транспондера, то с такого транспондера можно будет без всяких проблем считать данные. При такой установке транспондера линии напряженности магнитного поля проходят параллельно поверхности металла и потери из-за вихревых токов будут незначительны.

И напротив, при установке метки в просверленное вертикально гнездо не приведет к успеху, так как в этом случае проходящие через ферритовый сердечник транспондера линии напряженности магнитного поля падают на края отверстия вертикально и оканчиваются на поверхности металла. В этом случае возникающие вихревые токи сильно мешают передаче транспондером ответных данных.

Прямоугольный пластмассовый корпус
Пластмассовый корпус — был разработан для транс­пондеров, предназначенных для работы в системах, где предъявляются высокие требования по механической прочности.

Транспондер, корпус которого изготовлен из пластика в виде параллелепипеда, содержит те же компоненты, что и описанный чуть ранее транспондер в стеклянном корпусе, однако благодаря более длинной катушке он имеет больший радиус действия.

RFID метки для установки на металлические поверхности
Для того чтобы устанавливать метки на металлические объекты, были разработаны специальные конструкции.

В них катушка антенны транспондера наматывалась на сегментный ферритовый сер­дечник, после чего микросхема транспондера монтировалась на обратной стороне такого сердечника и соединялась контактами с катушкой. Для того чтобы при­дать транспондеру механическую прочность, а также устойчивость к вибрациям и необходимую термостойкость, микросхема транспондера вместе с сегментным ферритовым сердечником и эпоксидным закрепителем помещается в полуци­линдр, изготовленный из полифениленсульфида или других материалов с высокими прочностными свойствами.

Метки в виде часов
Такая конструкция была впервые применена в начале 90-х годов австрийской фирмой SkiDada и поначалу использовалась в качестве пропуска на горнолыжные трассы. В течение некоторого времени подобные транспон­деры получили широкое распространение, и прежде всего в системах контроля доступа и платежно пропускных системах.

Внутри таких часов находится тонкая печатная плата, на поверхности которой расположены дорожки, образующие рамочную антенну с небольшим числом витков.

Ключ или брелок
Метки часто выполняю в форме брелока для ключе от домашних или офисных дверей, что зачастую позволяет исключить забывание метки дома. Для этого чаще всего встраивают метку в пластиковый корпус, который заливается пластиком или компаундом.

Для доступа в офисные или рабочие помещения, кроме того, часто используют транспондеры, выполненные в виде брелков

Бесконтактные RFID карты
Конструкция бесконтактных RFID карт хорошо знакома нам по кредитным и телефон­ным картам. Преимущество такой формы для использования в RFID системах заключается в большой площади катушки, благодаря чему данные метки могут иметь большую дальность действия.

Бесконтактные чип-карты из PVC пластика привлекательны для разме­щения рекламы, поэтому на них часто, как и на телефонных картах, можно уви­деть красочные рекламные изображения.

Этикетки
Конструкция имеет толщину, прибли­зительно равную толщине листа бумаги. Здесь антенна транспондера изготавли­вается по технологии трафаретной печати или методом травления и может раз­мещаться на пластиковом листе толщиной всего 0.1 мм. Далее этот лист пластика ламинируется слоем бумаги, а на обратной стороне наносится слой клея.

Транспондер является достаточно тонким и гибким, так как он должен наклеиваться как самоклеящаяся этикетка на багаж при авиаперевозках.

Метка в виде этикетки состоит из тонких листов пластика или бумаги, между которыми находится катушка и микросхема транспондера.

Считывающее устройство

Считывающее устройство, или ридер, определяет формат метки, и в зависимости от задач может не только считывать, но и записывать данные и даже стирать информацию с метки.

Основные задачи считывателя:

Иногда наличие двух беспроводных интерфейсов даёт преимущества, например, считыватели дальнего радиуса действия используются для идентификации, а считыватели ближнего радиуса дей­ствия для безопасной записи данных через беспроводной канал, ближний радиус действия серьезно затруднит несанкционированный перехват такой информации.

Существует и дополнительное разделение RFID считывателей по даль­ности их действия: ближней и средней дальности действия (до 50 см.) и дальнего действия (более одного метра).

RFID-устройства считывания различаются, в том числе, по габаритам, производительности и стандартам. Существуют даже модели считывающих устройств без корпуса, предназначенные, например, для встраивания в другую продукцию (турникеты, мобильные мультимедиа устройства, ноутбуки, коммуникаторы и т. д.).

Стационарные считывающие устройства, особенно промышленные, с повышенным уровнем защиты и мощностью передатчика часто оборудованы такими дополнительными опциями, как переключатели антенн, которые позволяют использовать комплексы антенн.

Устройство антенны считывателя RFID
В зависимости от технологии, RFID-устройства считывания используют одну или несколько антенн (обычно не более четырех). Антенна может быть конструктивно выполнена в одном корпусе со считывателем, либо это могут быть конструктивно разные устройства коммутируемые с помощью кабеля.

Производители чипов

Следует различать производителей чипов и производителей меток. Производство чипов это высокотехнологичное, наукоемкое производство. Производителей чипов во всем мире несколько десятков, в отличии от производителей меток, которых сотни тысяч. Чипы изготавливают с применением хорошо отработанных техно­логий в производстве микроэлектроники.

Цены на чипы для RFID меток

Технология производства полупроводников хорошо развита, и хотя некоторый прогресс еще возможен, ожидать крупных проры­вов в виде значительного снижения стоимости или снижения энер­гопотребления не стоит. В настоящее время бюджетные кремние­вые RFID-метки стоят порядка пяти рублей за единицу при заказе крупнооптовой партии.

Цена напрямую зависит от функциональ­ности метки, форм-фактора чипа и условий эксплуатации. Широко обсуждается возможность добиться цены RFID-метки в два рубля по мере распространения технологии.

На данный момент минимальные цены которые можно получить в районе 7 рублей на оптовую партию.

В нашем каталоге указаны розничные цены:

Критерии, которыми следует руководствоваться при выборе RFID системы

В последнее время системы радиочастотной идентификации быстро раз­виваются, одним из свидетельств этого является расширение использования бесконтактных смарт карт в качестве электронных билетов для общественного пассажирского транспорта. Хотя 5 лет назад подобное было трудно себе даже представить, сегодня по всему миру уже используются миллиарды таких бес­контактных билетов. Также быстро расширялось и применение бесконтактных систем идентификации.

Сегодня на рынке предлагаются самые разнообразные системы, технические характеристики которых оптимизированы для самых различных областей при­менения — электронные проездные билеты, идентификация домашних животных, промышленная автоматика, системы контроля доступа.

Все эти системы могут перекрываться между собой по своим техническим характеристикам, что затруд­няет их классификацию и выбор наиболее подходящей для вас RFID системы.

Ситуация осложняется еще и тем, что, за исключением небольшого количества применений, стандарты для используемых RFID систем пока не разработаны.

Составить четкую картину всех предлагаемых на сегодняшний день систем радиочастотной идентификации достаточно сложно даже для специалиста в дан­ной области. Поэтому можно представить, с какими трудностями вы столкнетесь при выборе системы, которая бы полностью соответствовала вашим требованиям.

Дадим краткие рекомендации, какими критериями следует руководствоваться при выборе системы радиочастотной идентификации.

При частоте 100 кГц коэффициент поглощения водой или непроводящими веще­ствами приблизительно в 100 000 раз ниже, чем на частоте 1 ГГц. Можно сказать, что на низких радиочастотах поглощение или затухание сигнала практически незаметно, поэтому такие системы используются в основном там, где необходимо значительное проникновение в глубь объекта. В качестве примера можно привести метку которая и помещается в преджелудок (рубец) крупного рогатого скота.

Для чтения данных с транспондера здесь используется частота ниже 135 кГц.

По сравнению с системами с индуктивной связью микроволновые системы имеют значительно большую дальность действия — обычно от 2 до 15 м. Однако в отличие от устройств с индуктивной связью микроволновым системам часто необ­ходим дополнительный автономный источник питания. Обычно мощности, получаемой от считывающего устройства, недостаточно для нормальной работы транспондера.

Еще одним важным качеством является устойчивость к электромагнитным помехам, которые возникают при сварке или создаются мощными электродви­гателями. Индуктивные транспондеры здесь существенно проигрывают микро­волновым системам. Например, именно микроволновые системы господствуют на производственных линиях и лакировальных установках в автомобильной про­мышленности. Этому также способствует большой объем памяти (до 32 Кбайт) и способность работать при высоких температурах (до +250°С)

Дальность действия
Дальность действия, которая необходима для конкретной системы, опре­деляется несколькими факторами:

Минимальное допустимое расстояние между транспондерами соответствует расстоянию между двумя пассажирами, которые стоят в очереди на посадку в автобус.

Оптимальная дальность действия системы в таком случае составляет 5. 10 см, большая даль­ность привела бы только к дополнительным сложностям, так как в зоне действия считывающего устройства одновременно могло бы находиться большее коли­чество транспондеров. В этом случае сложнее было бы установить однозначное соответствие между билетом и пассажиром.

На сборочной линии автомобильного предприятия часто одновременно могут находиться разные модели автомобилей с совершенно различными габаритами.

Поэтому трудно определить, каково будет расстояние между расположенным в автомобиле транспондером и считывающим устройством.

В этом случае при выборе дальности чтения / записи RFID системы необходимо учиты­вать максимально возможное расстояние. При определении расстояния между транспондерами следует исходить из того, что в поле действия считывающего устройства всегда должен находиться только один транспондер. Здесь микровол­новые системы благодаря направленности диаграммы излучения имеют заметное преимущество перед ненаправленным, изотропным излучением систем с индук­тивной связью.

Требования к безопасности данных
Необходимо быть очень внимательным при определении требований к безопасности данных в RFID системе, включая аутентификацию и шифрование данных, иначе вы можете столкнуться с неожиданностями на стадии реализации или эксплуатации системы. Для этого необходимо сначала определить, какой интерес система представляет для потенциального взломщика, то есть какую выгоду он может получить от несанкционированного доступа к деньгам или другим ценным ресурсам. С этой точки зрения мы будем подразделять все приложения на две группы:

• Первая — промышленные или закрытые приложения
• Вторая — открытые, публичные системы с возможностью доступа к денежным средствам и другим ценным ресурсам

Приведем два примера подобных систем.
Типичный пример системы первого типа — сборочная линия на любом заводе. В этом случае доступ к RFID системе имеет ограниченное число сотрудников компании и возможен полный контроль над личностями потенциальных взломщиков. Однако злонамеренное изменение или фальсификация хранящихся в транспондере данных может вызвать значительные убытки и нарушить обычный ритм работы предприятия, даже если злоумышленник и не получит при этом никакой личной выгоды. Вероятность такого вмешательства в работу системы невелика, и поэтому можно использовать недорогие системы без какой-либо поддержки функций безопасности данных.

В качестве второго примера рассмотрим систему электронных билетов для общественного пассажирского транспорта. В этой системе носитель данных в виде бесконтактной чип-карты может быть приобретен практически каждым, так что круг потенциальных злоумышленников заранее определить просто невозможно. Успешный взлом системы идентификации может нанести транспортной компании значительный ущерб, ведь злоумышленники могут организовать продажу поддельных билетов. Что и было с блеском продемонстрировано преступниками организовавшими продажу поддельных билетов для московского метрополитена.

Кроме прямых финансовых потерь, это может ухудшить и имидж компании. Для таких приложений необходимо использовать чипы, которые поддерживают аутентификацию и шифрование передаваемых данных.

Объем памяти
Основной характеристикой электронной начинки транспондера является объем памяти, используемой для хранения данных. В приложениях, где важна низкая стоимость системы, применяются метки Read-only, которые не позволяют изменять записанную в них информацию, — здесь вы можете только идентифицировать объект, все остальные данные по объекту могут быть получены, из центральной базы данных, где хранится подробная информация об объекте.

Если же требуется записывать данные на транспондер в процессе работы системы, то вам необходим транспондер с памятью типа EEPROM или RAM.

Память типа ЕЕРКОМ чаще применяется в системах с индуктивной связью, обычно такая память имеет объем от 16 байт до 8 Кбайт.

Для использования памяти RAM необходимо постоянно обеспечивать питание для микросхемы памяти, иначе данные будут утеряны. Такая память применяется в микроволновых системах, ее объем обычно составляет от 256 байт до 64 Кбайт.

Применение RFID в реальных проектах

Современные RFID системы находят применение в сферах о которых еще несколько лет назад было сложно и помыслить.

Попытаемся сравнить недостатки и преимущества всех трёх систем идентификации. Ведь именно потребность в идентификации определяет возможности для применения RFID технологии в реальной жизни.

Теперь когда преимущество RFID неоспоримо, давайте пройдёмся по тем сферам RFID уже активно вытесняет традиционные системы идентификации и немного по тем сферам где будет вытеснять в ближайшее время.

Защита товара от подделок
При производстве или упаковке товара маркируйте его специ­альными радиометками, чтобы покупатели могли отличить ори­гинал от подделок.

Уникальную встроенную саморазрушающуюся метку подделать невозможно, поэтому сам факт ее наличия гарантирует подлинность товара с вероятностью 100%. К уникальному номеру метки в базе данных может быть привязана любая информация, например информация о том когда и где произведен данный товар. Даже если идентификатор удастся подделать в базе данных он присутствовать не будет. Что будет означать что это подделка.

Никакие другие технологии защиты оригинальных товаров из тех, что используются сегодня, не работают так эффективно.

Для покупателей есть возможность проверять подлинность товара, с помощью смартфона. И получать полную информацию о товаре.

В видео рассказано о глобальной системе отслеживания оригинальной меховой продукции.

Общественный транспорт
Одной из наиболее привлекательных возможностей для использования RFID систем, особенно для бесконтактных карт, является их применение в общественном пассажирском транспорте.

Поэтому, транспортным компаниям необходимо разработать долгосрочные меры по сокращению дефицита путем сокращения расходов и повышения рентабельности.

Одним из наиболее серьезных средств в борьбе с издержками может стать широкое использование бесконтактных RFID карт в качестве электронных средств оплаты проезда. Именно улучшение организации оплаты проезда предоставляет наибольшие перспективы для повышения эффективности работы транспортных компаний.

Розничная торговля
Технология идентификации продаваемых товаров с помощью штрих-кода активно применяется в торговле уже несколько десятков лет.

Обычно в сегменте розничной торговли совершенствуют:

• Отгрузку товаров со склада
• Приемку товаров в магазине
• Инвентаризация товара в магазине

Производство
Применение RFID в розничной торговле, имеет массу плюсов, но прежде чем продать что нибудь, нужно это произвести. Процесс производство в большинстве случаев не менее сложен чем процесс продажи.

Ведущие производственные компании уже используют RFID для отслеживания складских запасов полуфабрикатов, готовой продукции, инструмента и многого другого, местоположения транспортных средств и рабочих.

Сфера услуг многогранна, но ее многогранней возможности автоматизации которые появляются с приходом RFID технологии. Уже реализованы проекты по по автоматизации химчисток, прачечных, предприятий предлагающих услуги аренды.

Склад
RFID на складе позволяет снизить потери паллет и других транспортных товаров многоразового использования, а также автоматизировать управление ими.

Позволяет отслеживает местоположение как тары таки самих товаров.

Медицинские учреждения
Больницы используют основанную на радиочастотной идентификации систему получения информации о пациенте (данные пациента, диагноз, аллергии и т.д.) в реальном времени. Для этого используется одеваемый на руку пациента одноразовый неснимаемый браслет.

Кроме этого клиники применяют такие решения, чтобы управлять размещением пациентов, отслеживать использование медицинского оборудования и автоматизировать другие рабочие процессы.

Системы RFID в библиотеках используется для ускорения выдачи и приема книг, а также для совершенствования системы безопасности. Автоматизация процессов выдачи, возврата и выбытия книг из библиотечного фонда позволяет существенно сократить, время обслуживания читателей.

Вред от RFID

Египтяне верили в загробную жизнь, а индусы – в то, что нельзя стричь ногти по ночам. Многие граждане мира верят в то что технология RFID может нанести вред здоровью.

Несмотря на научную обоснованность отсутствия всякого вреда от RFID, именно вред здоровью может явится сдерживающим фактором при внедрении этой технологии.

Просвещение давно и хорошо зарекомендовавшия себя метод для борьбы с мракобесием.

На видео подробное исследование вопроса безопасности RFID систем.

Ловите ветер высоких технологий

Важно понимать что само по себе внедрение RFID систем, таким преимуществом не является. Для успешного внедрения необходимо понимание специфики ваших бизнес процессов и знание технических возможностей современных RFID технологий.

И если с первым вам придется разбираться самостоятельно, со вторым мы готовы помочь.

Не стесняйтесь задавайте вопросы, мы обычные люди, просто мы очень хорошо разбираемся в RFID.

Ну, и самое важное — ваше мнение

Источник