Зачем? что нам это даёт?
Помимо уже очевидных сценариев: пропуска, оплата и проездные — есть приложения, которые умеют класть деньги на карту «Тройка» и другие транспортные карты.
Есть приложение — Считыватель банковских карт. Оно например может показать последние транзакции по карте. Не уверен, что это очень этично, но приложение лежит в Play Market.
Кстати, многих интересует, почему Google и Apple Pay не работают с картами Мир? Дело не в технических особенностях. Просто платежная система не договорилась с сервисами. Платить можно через свое приложение под Android — Мир Pay. Правда оно глючное, а под iPhone его вовсе нет!
Кстати, лайфхак. Если у вашего Android нет NFC, но платить очень хочется, что делать? Можно положить карточку под чехол. Обращайтесь. Правда толстые чехлы могут не пропускать волны даже встроенного NFC — так что проверяйте.
Мы уже поговорили про устройства, но есть вторая важная часть — это NFC метки. Они бывают двух видов.
- Те, на которые можно записывать информацию. Они выглядят как маленькие наклейки. Обычно доступный объем памяти — около 700 байт. Подобные выпускала компания Sony.
Тут можно хранить кучу всего, например:
Такую метку прочитает любой телефон с NFC.
Что делать, если у вас нет NFC меток? Их можно заказать, стоят копейки.
Но можно взять обычную банковскую карту или транспортную, вроде «Тройки». Это закрытые для записи метки. Типичный пример — ваша банковская карта. На них нельзя ничего записать.
Но ваш смартфон можно запрограммировать на любые действия, когда к нему приложат такую штуку.
Если у вас Android, можно поставить приложение например MacroDroid или NFC ReTag. В них можно назначать примерно такие же действия на NFC-теги. Включать/выключать Wi-Fi и звонок, запускать приложения, включать ночной режим. Например, можно сделать так, что когда вы кладете телефон на карту «Тройка», у вас автоматом открывается канал Droider. Рекомендую!
Кстати вот так выглядит содержимое «Тройки».
А еще можете почитать на
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
Для эмуляции RFID-метки нужно перейти в меню 125 kHz RFID —> Saved, выбрать нужную метку, после чего нажать Emulate.
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
Nfc logo – сток картинки – istock
The alternatives
Essentially, anything you like. Most NFC tag vendors, Apps and so on have adopted their own logos. Many of the current designs are based around or are variants of the NFC logo designed by Phil Coote, Seritag’s CEO, when he started RapidNFC back in 2021 :
The designs typically have a wave effect with either just three curves or with a variant on the N.
Phil originally designed an alternative NFC logo for three reasons. Firstly because many customers were concerned about the restrictions on the use of the official NFC Forum logo.
Secondly, because of the confusion with the Nespresso logo and thirdly because the original NFC Forum logo didn’t have the letters NFC combined with it. Much of the research undertaken at the time and indeed since indicates that the addition of the NFC letters along with a logo has a (fairly obviously) substantial effect on awareness of use.
Seritag own the trademark to this logo and it’s use is free to our customers to indicate the presence of tags purchased from us.
The official nfc logo
Well, technically, there isn’t one. Unlike Bluetooth, which is a much more controlled environment, ‘NFC enabled’ products can be placed on the market without complying to any specific branding or marking format.
There is however an established and active governing body for NFC called the NFC Forum. The role of the NFC Forum is to help create the standards by which NFC devices can interact and promote the industry in general. The NFC Forum is funded by paying members which include many of the major players in the NFC industry such as NXP, Broadcom, Google, Sony, Visa, Samsung, etc.
The NFC Forum created their own logo for use with NFC enabled devices or products. These products need to meet the standards set out by the Forum but the use of the logo is reasonably unregulated.
This is the current NFC Forum logo, called the ‘N-Mark’ :
So that should make a simple decision then. You create your marketing item, product or whatever and apply the logo. However, it’s not that simple and there’s a few reasons why.
Which nfc logo should you use ?
While this author doesn’t want to upset the CEO, we would suggest that using a three bracket NFC icon is likely to be your best choice at this stage. It’s simple, effective and, partly because of the four bracket variant used for contactless payments, is started to be widely recognised.
Seritag along with most seasoned industry commentators and indeed most branding experts will agree that the industry needs to use a single logo. It is important in the same way that the Bluetooth logo has widespread recognition.
Seritag still don’t believe (and haven’t since Phil Coote designed the ‘Seritag NFC Logo’) that the NFC Forum logo is going to be widely adopted. It is being widely used and plenty of companies – particularly electronics companies – are adopting it. However, it’s not generally liked as a logo and the similarity, in our opinion, with the Nespresso logo is too strong.
One thing is still very important. Include the letters NFC if you can and the more info you provide (scan here, place your NFC enabled phone here, image of a phone, etc) will substantially increase scan rates.
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:
- Не позволяет использовать перехваченные данные для оплаты в интернете – обычная карта может быть использована для операций типа Card not present (CNP), то есть для оплаты в интернете, по телефону и т.д. Данные из виртуальной карты Apple Pay нельзя использовать подобным образом. Это связано с тем, что электронная карта при регистрации выпускает новую карту, операции по которой обязаны иметь криптографическую подпись. Считывание Apple Pay выдает PAN и expiration date новой выпущенной электронной карты, а не физической, регистрируемой. Поэтому, если указать перехваченные данные виртуальной карты для оплаты в интернете, платеж будет отклонен, так как эти транзакции требуют специальной подписи.
- Не раскрывает данные владельца — некоторые физические бесконтактные карты могут передавать имя владельца (Cardholder name) и историю последних покупок. Виртуальная карта так не делает.
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.
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.
Достоинства метода
RFID система отличается определенными преимуществами, к которым относятся:
- возможность перезаписи, стирания и добавления сведений Современная технология обеспечивает неоднократное перезаписывание или дополнение метки. Для примера – сведения, записанные на штрихкод, изменениям не подвергаются;
- отсутствует необходимость попадания метки в фокус считывающего устройства. Чтобы получить информацию с тега, необязательно обеспечивать прямую видимость с ридером. Полноценная работа возможна через обертку, упаковочный материал или тару. Чтобы считать сведения, микрочипу достаточно оказаться на некоторое время в зоне взаимного действия. Чтобы считать данные с НФС или штрихкода, каждый из элементов должен располагаться в разрешенном радиусе и в пределах прямой видимости;
- по сравнению с 2D-кодом, tags RFID, с учетом их моделей, способны сохранять в памяти огромные объемы информации;
- пассивные чипы эксплуатируются без ограничений по срокам. Корпуса меток изготавливались непосредственно для использования в суровых условиях, отличаются прочностью и повреждаются редко. Штрихкод же такой защиты не имеет, испортить его легко, он утрачивает способность к работе от малейшего загрязнения или воздействия влажной среды;
- чип РФИД работает на большом удалении, с него легко списываются данные;
- оборудование обладает универсальным спектром действия, кроме простого хранения сведений;
- обеспечение безопасности. Уникальность номера, присвоенного идентификатору, гарантирует защищенность от подделок. Микроскопический тег шифрует передаваемую информацию, а пользователь получает возможность устанавливать пароль на функции записи или считывания.
Дубликатор rfid 125 кгц: делаем дубликаты пропусков, домофонных ключей и т. д.
Дубликатор позволяет сделать копию ключа от домофона, пропуска, причем можно сделать в другом корпусе (браслет, капсула, пуговица, брелок)
В комплект входит: дубликатор брелоки — 6шт карты — 6шт
Дубликатор сделан в форме пульта дистанционного управления. Корпус выполнен из пластика. Есть три кнопки и четыре светодиода.
Питается дубликатор от двух батареек ААА (в комплект поставки не входят)
Серой кнопкой переключаются частоты в kHz, у нас распространена частота 125 kHz. Красной клавишей производится считывания информации с нужной карты, а синей производится запись на перезаписываемую карту (брелок).
Брелоки стандартные, такие обычно используются для домофонов
Карты пластиковые, но не тонкие, а «разборные», можно отклеить подложку и добраться до внутренностей.
Внутри карты находится чип с антенной, по типу как на фото. То что вы видите на фото, я покупал отдельно, хотел встроить в телефон.
Внутри дубликатор выглядит так
Работает просто, прикладываем к нужному ключу, считываем, прикладываем к новому ключу и записываем. Снял видео работы
Если считываемый ключ чистый, то дубликатор не издает звуковых сигналов. Так можно определить чистые ключи от записанных.
Есть много разных вариантов ключей, это и брелоки и капсулы, браслеты и пуговицы и многое другое.
Дубликатор, с комплектацией как в обзоре, можно сейчас купить со скидкой 15% (купон берите под ценой) КУПИТЬ
Источник
Зарядка
Если к этому моменты вы решили, что все знаете об NFC и устали от этих унылых применений. То вот вам кое-что бомбическое.
Есть такая организация NFC Forum, которая сертифицирует NFC. Вообще у каждой технологии есть такая организация, и хорошо если она одна.
И вот на днях они выложили очередной апдейт стандарта. И знаете что? Теперь NFC поддерживает беспроводную зарядку. Да, по сути, это четвёртый режим работы.
Как спросите вы? Электромагнитная индукция, помните? При помощи нее.
К слову Qi-зарядка работает точно по такому же принципу. Только там катушка побольше.
Но есть одна проблема. Катушка у NFC маленькая, а значит и мощность зарядки маленькая — всего 1 Ватт.
Можно ли зарядить смартфон с такой скоростью? Не стоит даже пробовать. Впрочем, функцию для этого и не придумывали.
Основное назначение ровно противоположное — зарядка смартфоном других устройств. Это вроде реверсивной зарядки в Galaxy и других смартфонах. Например, можно подпитать сами беспроводные наушники, а не кейс от них. По сути, перед нами очень дешевая беспроводная зарядка, которая есть в любом смартфоне и которую легко вставить в любое умное устройство.
Кстати 1 Ватт это не то чтобы слишком мало. Для сравнения со всеми iPhone кроме 11 Pro, кладут 5-ваттную зарядку. А мощность обратной беспроводной зарядки в современных флагманах колеблется на отметке 5 или 7 Вт.
Но есть одно но — на текущих моделях эта фича не заработает. Смартфоны с с такой фишкой скорее всего начнут появляться через год-полтора. Так что ждите рекламу этой штуки от Samsung.
Идеи для собственных быстрых команд на iphone или ipad
Чтобы определить задачи, которые можно выполнять с помощью быстрых команд, понаблюдайте за тем, как Вы используете свои устройства Apple в течение дня. Очевидно, что задачи, которые Вы несколько раз выполняете в течение дня, идеально подходят для создания быстрых команд. Однако есть и другие способы определить подобные задачи. Подумайте, на какие задачи Вы тратите много времени? Какие задачи Вы не можете выполнить в том приложении, которое сейчас открыто? Какие задачи просто слишком затруднительно выполнять? Вы начнете определять такие задачи как возможности для создания быстрых команд (особенно после просмотра доступных действий в приложении «Быстрые команды»).
Учитывайте указанные ниже аспекты.
Если Вы учитесь. Создайте быстрые команды, чтобы упорядочить домашние задания, установить напоминания об экзаменах, создать карточки с терминами для изучения, записать примеры решения задач или перевести текст с одного языка на другой.
Если Вы каждый день ездите на работу и обратно. Создайте быстрые команды, чтобы узнавать время в пути, просматривать список встреч на день или прослушивать заголовки главных новостей.
Если Вы следите за здоровьем. Создайте быстрые команды, чтобы вести дневник питания, тренировок, сна и репродуктивного здоровья.
Если Вам нравится слушать музыку. Можно создать быстрые команды, которые будут воспроизводить ваши любимые плейлисты, добавлять песни в плейлисты, показывать тексты песен и публиковать Ваши любимые песни.
Если Вы любите ходить в рестораны, кафе и бары. Создайте быстрые команды, чтобы проложить маршрут к ближайшим заведениям, пригласить туда друзей, забронировать столик, подсчитать размер чаевых, разместить заказ по телефону или записать свои отзывы.
Если Вы часто общаетесь с друзьями и близкими. Создайте быстрые команды, чтобы отправить шаблоны текстовых сообщений, редактировать снимки, быстро позвонить по телефону или по FaceTime, создать и отправить GIF-анимации или коллажи из фотографий.
Если Вы ведете совместный бюджет или хотите контролировать свои расходы. Создайте быстрые команды для отправки или запроса платежа с помощью Apple Pay либо другого приложения для совершения платежей.
Задачи, требующие множества касаний экрана устройства iOS или iPadOS, также идеально подходят для создания быстрых команд. Эффективная автоматизация действий значительно сокращает количество шагов для выполнения задачи.
В стороннем приложении, которое не полностью выполняет нужную Вам задачу, также можно автоматизировать действия. Создавая быструю команду, которая задействует стороннее приложение, Вы расширяете возможности, которые предложены разработчиками приложения, и можете превратить это приложение в более персонализированный инструмент.
Совет. Вы можете добавлять предлагаемые другими приложениями быстрые команды в качестве действий, встроенных в создаваемые Вами быстрые команды. Подробную информацию см. в разделе Навигация по списку действий в приложении «Быстрые команды» на iPhone или iPad.
Использование автоматизации в приложении «дом» на iphone
Коснитесь «Добавить автоматизацию» и выберите один из указанных ниже триггеров автоматизации.
По прибытии в определенное место или убытии из него. Коснитесь «Люди приходят» или «Люди уходят». Выберите время активации автоматизации приходящими или уходящими людьми, место и время работы автоматизации.
В определенное время. Коснитесь «Время суток события», затем выберите время для запуска автоматизации.
Если выбрать вариант «Закат» или «Рассвет», время срабатывания будет изменяться в зависимости от сезона.
Можно также настроить срабатывание автоматизации только после захода солнца. Это позволит включать свет именно тогда, когда он нужен.
При изменении состояния аксессуара. Коснитесь «Аксессуар контролируется», выберите аксессуар, коснитесь «Далее» и следуйте инструкциям на экране.
Этот вариант можно использовать, например, для запуска сценария при отпирании входной двери.
Когда датчик что-то обнаружил. Если Вы добавили датчик в приложение «Дом», коснитесь «Датчик обнаружил что-то», выберите аксессуар, коснитесь «Далее» и следуйте инструкциям на экране.
Этот вариант можно использовать, например, для включения света в коридоре при обнаружении движения поблизости.
Как работает nfc?
Вы наверняка знаете, что NFC расшифровывается как Near Field Communication или по-русски — связь ближнего действия.
Но это не обычная передача данных по радиоволне. В отличие от Wi-Fi и Bluetooth NFC устроен хитрее. В основе лежит электромагнитная индукция. Это очень крутая штука из школьной программы, напомню.
Идея в том, что вы берете один проводник, в котором нет электричества. И кладете рядом с ним второй проводник, в котором есть электричество. И знаете, что? В первом проводнике, где электричества не было, начинает течь ток!
Круто, да?
Когда мы впервые про нее узнали, подумали, что такое невозможно! Серьезно? Вы гоните! Пошли играть в Counter Strike, пацаны.
Ну так вот, когда вы подносите смартфон к какой-нибудь NFC метке без питания, этого крошечного электромагнитного поля от смартфона достаточно, чтобы внутри метки побежали электроны, и заработали микросхемы внутри неё.
Ах да. В каждой метке есть крошечная микросхема. Например, в банковских картах микрочип запускает даже простенькую версию Java. Каково?
Может быть вы ещё слышали аббревиатуру RFID. Её разработали лет на 30 раньше. Она расшифровывается как радиочастотная идентификация. И по сути только для идентификации и подходит. Во многих офисных центрах пропуска до сих пор с RFID.
Так вот NFC является продвинутой веткой стандарта RFID и читает часть таких меток. Но главное отличие в том, что NFC умеет еще и передавать данные, в том числе зашифрованные.
NFC работает на частоте 13,56 МГц, что позволяет развить неплохую скорость от 106 до 424 Кбит/с. Так что mp3-файл скачается за пару минут, но только на расстоянии до 10 см.
Физически NFC — это маленькая катушка. Например в Pixel 4 прикреплена к крышке и выглядит вот так.
А так в Xiaomi Mi 10 Pro:
И тут как раз пора поговрить о том, что умеет делать NFC?
Работа этой технологии и смежных, вроде RFID, описаны в стандарте ISO 14443. Там еще много чего свалено в кучу: например, итальянский протокол Mifare и VME — это в банковских картах.
NFC — это своего рода USB Type-C в мире беспроводных технологий, если вы понимаете, о чем я.
Но главное вот что. NFC может работать в трех режимах:
- Активный. Когда девайс считывает или записывает данные с метки или карточки. Кстати, да, данные на NFC метки можно и записывать.
- Передача между равноправными устройствами. Это когда вы подключаете к смартфону беспроводные наушники или используете Android Beam — помните такое. Там по NFC происходило подключение, а сама передача файла шла уже по Bluetooth.
- Пассивный. Когда наше устройство прикидывается чем-то пассивным: платежной картой или проездным.
Зачем NFC, если есть Bluetooth и Wi-Fi, ведь у них и скорость, и радиус действия больше.
Бонусы NFC вот в чем:
- Мгновенное подключение — одна десятая секунды.
- Низкое энергопотребление — 15 мА. У Bluetooth до 40 мА.
- Теги не требуют собственного питания.
- И не столь очевидное — малый радиус действия, что необходимо для безопасности и оплаты.
Есть правда еще Bluetooth Low Energy, но это отдельная история.
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.
Как функционирует?
Метки RFID Writer базового уровня функционируют по одной схеме. Принцип заключается в сборе данных и оперативном отклике, напоминает функционирование NFC-модуля или штрихкода, широко применяемых при маркировке товаров.
Как только в память чипа запишутся уникальный номер и нужная информация, он становится подготовленным к использованию. Информация, находящаяся в чипе, распознается специальным устройством – RFID reader либо считывателем.
Действие происходит следующим образом:
- метку, на которую записали информацию, крепят в нужном месте;
- чип своей антенной улавливает электромагнитные колебания, излучаемые ридером;
- если микрочип активный, то, используя внутреннюю энергию встроенного элемента питания, он посылает радиоволны, содержащие в себе информацию в зашифрованном виде. Чип, находящийся в пассивном состоянии (один из примеров – метка RFID EM4100), задействует энергию сканера, накапливает ее и после этого пересылает ответный сигнал;
- считывающий элемент получает радиоволну, посланную чипом, трансформируя информацию в понятную и содержательную запись.
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.
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.
Контекст
Копировщик rfid-меток стандарта em-marin
Как известно, во многих системах доступа используются карты RFID стандарта EM-Marin с частотой 125 КГц. Не исключением стал и домофон моего дома. Одна проблема – неплохо бы научиться копировать такие карты, ибо ценники на их копирование не радуют. В сети, конечно, существует довольно много схем копировщиков (да и китайцы продают свои копировщики за копейки — правда, они часто при копировании ставят свой пароль на болванки), но почему бы не собрать свой собственный копировщик? Вот об этом и нижеприведённая статья.
Начинать разработку копировщика стоит с выяснения, а на что вообще можно скопировать такие метки? Почитав форумы, можно узнать, что наиболее распространёнными болванками для копирования являются T5577, T5557, EM4305.
Теперь нужна схема. Возьмём аналоговую часть такого копировщика у RECTO и подключим её к микроконтроллеру atmega8. Дополним преобразователем уровней для подключения к COM-порту на базе max232 (желающие могут использовать ST232 или ещё что, чтобы подключится по USB, но у меня на компьютере COM-порт есть, как есть и переходник USB-COM, так что у меня такой задачи не стояло).
Получится вот такая схема:
Что она из себя представляет? Сдвоенный эмиттерный повторитель, колебательный контур, детектор и RC-фильтры. За счёт того, что RC-фильтры имеют разные постоянные времени, сравнивая между собой уровни напряжения между каскадами можно выделять изменение сигнала RFID-метки. Данной задачей у нас будет заниматься встроенный в atmega8 компаратор. Генерацию 125 КГц сигнала у нас будет обеспечивать встроенный в atmega8 ШИМ-контроллер.
Комбинация RFID-метка – считыватель образуют трансформатор, где метка является вторичной обмоткой. Передача информации меткой производится путём изменения нагрузки вторичной обмотки. В результате в катушке считывателя (первичной обмотке) изменяется ток. Выделением этих импульсов тока и занимается приведённая выше аналоговая часть схемы. Колебательный контур нужно настроить на максимальное напряжение в контрольной точке, например, сматывая/наматывая витки катушки. Правда, говорят, лучше всё же напряжение немного меньше максимума — стабильнее работает. У меня в контрольной точке около 40 В.
Копируемая метка использует кодирование типа манчестер. Для того чтобы расшифровать данный код, достаточно по любому изменению фронта сигнала пропускать три четверти периода слота бита и по следующему за ним перепаду сигнала фиксировать значение бита, которое будет соответствовать значению сигнала после перепада. При декодировании стоит задать окно, в которое должен произойти перепад сигнала – не более половины периода слота бита.
Метод расшифровки манчестерского кодирования и код для этого я взял у Shads. Можно, конечно, было написать свой собственный, но я торопился запустить копировщик — хотелось убедиться, что схема рабочая и приём меток производится. Так этот фрагмент и остался в коде копировщика. Также оказалось, что у меня компаратор настроен инверсно, чем нужно коду декодирования. Изменил в коде. Итак, мы получили последовательности нулей и единиц. Как из них получить код карты?
А очень просто. Примем, что номер карты по нибблам имеет вид AB CD EF GH IJ. Карта выдаёт вот что:
1) Девять единиц в начале;
2) Ниббл A;
3) Чётность ниббла A (1 бит);
4) Ниббл B;
5) Чётность ниббла B (1 бит);
…
16) Ниббл I;
17) Чётность ниббла I (1 бит);
18) Ниббл J;
19) Чётность ниббла J (1 бит);
20) Ниббл чётности колонок для нибблов A B C D E F G H I J;
21) Бит 0.
Считываем все 64 бита, расшифровываем и получаем 40 бит кода карты. Логично, что если самому выдать такой код, замыкая катушку карты приложенной к считывателю, мы получим эмулятор карты. Но сейчас нас интересует не он.
Карту мы читать научились, а вот как передать данные карте? Для этого нужно просто включать или выключать частоту 125 КГц в соответствии с протоколом обмена с картой. На время “молчания” считывателя карта питается запасённой энергией.
Болванки T5557/T5577 полностью совместимы между собой по протоколам записи, однако, имеют немного разные минимальные и максимальные времена импульсов (к счастью, времена T5557 перекрываются с T5577). У EM4305 протокол записи иной.
Чтобы записать T5557 я воспользовался кодом BolshoyK. В таблице ниже указаны параметры сигналов для брелока T5557.
Запись начинается с сигнала StartGape – требуется отключить сигнал 125 КГц примерно на 300 мкс. Это сигнал карте, что сейчас ей начнут передавать данные. Дальше следует передать болванке информацию. Кодирование передаваемых данных – тот же манчестер.
Болванки T5557/T5577 и EM4305 многофункциональные и умеют разные виды модуляций, поддерживают пароли и ещё много чего. В каждой болванке на борту имеется набор блоков по 32 бита. Назначение этих блоков разное. В некоторых – выдаваемый код ключа (он занимает два блока). В других – конфигурация. В третьих – идентификатор производителя. Мы будем использовать ограниченный функционал, поэтому желающие разобраться, что значат все эти биты, могут заглянуть в документацию к болванкам (я приложил её к архиву).
Блоки собраны в две страницы (0 и 1).
В нулевой странице есть блок конфигурации с индексом 0. Его мы и будем задавать. Для T5557/T5577 у нас будут следующие конфигурационные байты: 0x00,0x14,0x80,0x40 в соответствии с таблицей из документации (красным я отметил выбранные единичными битами режимы):
Таким образом, у нас выбрано: частота передачи данных RF/64 (125 КГц/64), кодирование типа манчестер, выдача блоков до второго (в блоках 1 и 2 у нас будет располагаться код, выдаваемый картой). Перед записью следует отправить код операции (2 бита opcode) и один бит защёлки (lockbit). Коды операции 10b и 11b предшествуют записи данных для страниц 0 и 1 (младший бит задаёт номер страницы, старший — код записи страницы). У нас выдаётся 10b для кода операции (вся работа идёт с нулевой страницей) и 0b для бита защёлки. После передачи всех этих данных необходимо передать трёхбитный адрес записываемой страницы. Все передачи данных для T5557/T5577 ведутся от старшего бита к младшему.
Задав код карты в блоках 1 и 2 и конфигурацию в блоке 0 можно получить дубликат RFID-метки. Как видите, всё просто.
Следующий тип болванок – это EM4305. Вот разбираться с записью этой болванки мне пришлось самому. Она также состоит из блоков по 32 бита, но назначение их иное.
Кодирование передаваемых карте данных – по перепадам за интервал времени. Если перепад за интервал времени был, то это ноль, а если не было — единица. Конфигурационное слово хранится в 4 байте и для себя я определил его так: 0x5F,0x80,0x01,0x00 (кодирование манчестер, RF/64, выдача слова 6). В слова 5 и 6 я записываю код карты (те самые 64 бита, что выдаёт карта). EM4305 требует чтобы передача велась от младшего бита к старшему. Карта понимает, что с ней начинают обмен после выдачи ей комбинации импульсов:
- Отключаем поле на 48 мкс.
- Включаем поле на 96 мкс.
- Выключаем поле на 320 мкс.
- Включаем поле на 136 мкс.
- Отключаем поле до следующей команды.
Команда на запись блока карте передаётся так:
- Шлём вышеуказанную последовательность импульсов.
- Шлём 0b.
- Передаём CC0-CC1 и их чётность P. (0101b для записи, см. таблицы ниже).
- Передаём адрес блока (см. таблицу), два дополняющих нуля и чётность адреса.
- Передаём данные блока (32 бита).
Формат команды
Коды команд
Формат адреса блока
Таким образом задаётся конфигурация болванки EM4305 и её код.
Собственно, ничего большего простому копировщику и не требуется.
Я сделал несколько вариантов копировщика с разными дисплеями. Например, вот копировщик с дисплеем 1602:
А вот видео работы копировщика на дисплее LPH9157-02:
А вот причина, по которой я заинтересовался копировщиками таких ключей — нужно было сделать много копий ключа от домофона (ждать посылки из Китая при этом тоже было лень), но ценник вот какой:
В архиве все схемы, печатки, программы и документация на болванки. Есть версия для Arduino Nano (её нужно прошивать отдельно через программы для заливки сторонних прошивок).
Желающие могут открыть документацию на все эти болванки и реализовать поддержку паролей и иные режимы работы карт. Мне лично всё это было ненужно.
Отдельное большущее спасибо RECTO, BolshoyK и Shads — без вас я бы развлекался бы с разработкой довольно долго!
Спасибо за внимание.
P.S. Я не являюсь профессионалом в копировании ключей и в болванках, поэтому вполне мог в чём-то ошибиться. Однако, копировщик работает, и в нём ошибок пока никто не нашёл.
О rfid-картах
Сегодня они набирают популярность, делясь на активные и пассивные элементы. Используются в системах, контролирующих доступ и учитывающих продолжительность рабочего времени, выпускаются и в виде дисконтных и платежных карточек.
Активная Card RFID считывается с удаления до двухсот метров, оснащается встроенным элементом питания. Карта пассивного типа функционирует на разных частотах, отличается размерами, оснащается чипом РФИД, записывающим и сохраняющим сведения. Кроме микрочипа, в карту интегрируется антенна, пересылающая на считыватель сигналы. Выпускаются также браслеты и брелоки RFID.
Изготавливается бесконтактная карточка из пластикового материала, между слоями которого запекается микрочип.
Карты обладают разными стандартами RFID – MIFARE ( ) и CIPURSE.
Для продления эксплуатационного периода не рекомендуется сгибать карточки, использовать для их чистки моющие средства, допускать контактирование с растворителями органической группы, нагревать до температурного режима, превышающего восемьдесят градусов, наносить повреждения механического характера, хранить возле твердых и металлических предметов.
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.
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
Подключаем считыватель rfid rc522. читаем билеты метро
Летом поехала на дачу с целой кучей скарба, вызвала такси, погрузили с водителем все мешки, коробки и отправились в путь. Была пятница, народ, предсказуемо устремился из города в сторону загорода и мы застряли в огромной пробке. Разговорились с водителем, само-собой.
Слава Богу он не стал мне рассказывать, как обустроить Россию и о том, как мало платят в такси.
Уже и не помню с чего начался разговор, но через несколько минут выяснилось, что он жил в одной деревне с моим крестным и очень хорошо с ним знаком (а это уже, почитай, родственники). Переехал с женой и сыном в город, да что-то пошло не так. Жена вышла замуж за другого, забрала сына и вернулась в деревню. И остался мужик один, с котом, которого покупали сыну, да в новой жизни оказался никому не нужен. И с долгом по ипотеке.
Причем он не жаловался совсем и не поносил жену. Вышло и вышло так. Всё бывает. Чем и подкупил, собственно.
А потом рассказал о своей мечте. Один раз за всю жизнь они с семьёй съездили в Турцию. Для большинства селян из наших краев это совершенно недоступный вид отдыха из-за невысоких зарплат. А они как-то накопили и поехали. Жили в недорогом, но очень неплохом отеле, посещали много экскурсий.
И загорелась душа у человека – захотел водить туристические автобусы. Спал и видел эту работу. Просто мечтал. Как это можно осуществить оне не знал. И языками не владеет – кто же возьмёт? А тут еще локдаун, все туристические направления закрыты, там для местных бы работа была, чужаков никто не пустит. Одним словом, везде клин, куда ни кинь.
Проговорили мы с ним долго, пока не рассосалась пробка. Доехали до дачи уже по темну и он меня не бросил у забора с узлами и коробками, всё сам перетаскал в дом. Оставил номер телефона, пообещал забрать, как домой соберусь. Куда вы, мол, с собачкой в автобус, затопчут немощные старушки с трёхведерными рюкзаками. Да ладно, не нужно как за такси платить, на бензин возьму и хватит, свои же люди. И крёстный ваш отличный мужик. Звоните. И уехал.
Через пару дней забрал меня и вообще никаких денег не взял, как ни предлагала. И племянницу мою, приехавшую погостить из деревни, возил – забирал из спортивного лагеря, деньги с боем ему вручала. Узнал от неё, что собираемся поехать на кладбище, убраться на могилах – утром уже был у нас. “Да что вы там женщины одни наубираете?”.
Смотрю – ну хороший же человек. Работящий, добрый, не спился, оставшись один, как это частенько бывает. Вкалывает, да ещё и мечтает мир увидеть с водительского места туристического автобуса. А когда у человека есть мечта, это здорово.
Начала думать, чем я смогу ему помочь. Сначала обзвонила друзей, у кого свои турагентства. Те руками и ногами замахали, мол, ты что, там только своих берут и как он будет с дорожной полицией общаться, в случае чего? По русски? Однозначно – нет. Но когда меня останавливало слово “нет”. Да никогда.
Пишу ему, что надо бы начать английским заниматься. Иначе шансов никаких. И что вы думаете? Начал. Я тут ещё крепче призадумалась, видя такое упорство.
Написала в ФБ, Вконтакте, что нужна человеку вот такая работа, может быть кто-то или хороший совет даст, как это всё устроить или подскажет, куда обратиться.
Не проходит и дня, Вконтакте приходит сообщенние от подписчицы. У неё сын в Санкт-Петербурге как раз занимается международными перевозками и вот его номер телефона – напишите, он и совет даст и объяснит, куда и к кому обращаться.
И что вы думаете? Всё получилось. Всего за два месяца) На днях сын подписчицы прислал мне сообщение и фото, где на фоне огромного автобуса стоит наш алтайский парень – отправляется в первый рейс по Европе. А потом и он сам мне написал, что всё отлично, всё получилось даже лучше, чем он хотел. И люди замечательные – помогли во всём. И с жильём и с оформлением документов. Как ангелы на крыльях донесли. И человек счастлив – мечта сбылась:)
И я очень рада, что всё получилось. И благодарна всем своим друзьям и читателям, которые всегда помогут совершенно незнакомым им людям и вылечиться, и воду в дом провести и исполнить мечту, за что нижайший мой всем поклон.
Поэтому, когда заходит где-то разговор о том, как нам обустроить Россию я помалкиваю, хотя у меня и есть свой ответ на этот вопрос:)
@Ульяна Меньшикова
P. S. Ульяна Меньшикова это я, хозяйка страницы. Не надо меня ругать за копипаст. Сама пишу)
Программная часть
Мы подключим клавиатуру для отображения номеров на ЖК-дисплее для Arduino и скопируем ключ, который вводим с клавиатуры.
В этом проекте используется клавиатура 4 × 4.
В таблице показано соединение между платой Arduino и клавиатурой. Штыри клавиатуры подключены к цифровым выходным выводам Arduino. Pin D6 использовался для зуммера, потому что это был штырь ШИМ.
Вывод клавиатуры | Контакт Arduino |
---|---|
1 | D2 |
2 | D3 |
3 | D4 |
4 | D5 |
5 | A0 |
6 | D7 |
7 | D8 |
Соединение между Arduino, LCD и клавиатурой
ЖК-дисплей и клавиатура, подключенные к Arduino
Затем добавим RFID. В этом случае плата RFID использует протокол связи SPI, где Arduino будет действовать, как ведущий и считыватель RFID в качестве подчиненного. Считыватель карт и теги предназначены для связи с частотой, равной 13,56 МГц.
Это важный шаг, поскольку он помогает нам считывать данные с карты, и он будет решать, соответствует ли идентификатор информации, хранящейся в EEPROM. Если он соответствует, он даст нам доступ и отобразит «Unlocked». В противном случае на ЖК-дисплее отобразится «Заблокировано».
Соединение между Arduino, LCD и RFID
Домофон на Ардуино, LCD и RFID
Следующий шаг – добавить зуммер и 2 светодиода для имитации системы контролируемого доступа. Ознакомьтесь с приведенной ниже диаграммой. Зуммер установлен так, что он гудит всякий раз, когда мы получаем доступ (разблокирован). Красный светодиод всегда горит, когда он заблокирован, но зеленый светодиод загорается, когда он разблокирован.
Чтобы защитить модули, нужно использовать 3D-печать корпуса. Если у вас нет 3D-принтера, вы можете просто использовать пластиковый корпус, который позволяет вам вставлять все компоненты внутрь. Это очень полезно, потому что модули будут размещены внутри, а единственными частями вне коробки будут светодиоды, клавиатура и ЖК-дисплей.
Схема соединений, показывающая соединение между Nano, LCD, клавиатурой, RFID и звуковым сигналом
Код для загрузки на микропроцессор доступен по ссылке:
Разновидности rfid-меток
Основным критерием, по которому разделяют метки, считается тип питания:
- пассивный идентификатор – встроенный источник энергии отсутствует, ее запас метка пополняет от считывателя. Вариант наиболее распространенный, цена на него невысокая;
- активная метка – имеет встроенный аккумулятор, позволяющий самостоятельно пересылать идентификационные сведения;
- пассивная метка со встроенным элементом питания – передает сигнал после получения запроса, поступающего от радиопередатчика.
Любой из видов меток обладает доступностью для записи информации либо исключительно для чтения сохраняемых данных. Такая особенность определяется возможностями встроенного типа памяти:
- RW – для многократных записей и удалений сведений;
- WORM – разрешается записывать данные и считывать их неоднократно. Стирание информации на таком теге не представляется возможным;
- RO – сведения записываются в момент изготовления, изменять их не получится. Такими метками пользуются для маркировки товаров с целью их идентификации.
Еще один вариант классификации транспордеров – по частоте, на которой передаются сведения. Именно от этого показателя зависит удаленность, на которой происходит считывание метки:
- сверхчастотная – метка отличается максимальным радиусом действия, разрабатывалась с целью применения в складской деятельности;
- высокочастотная – недорогой и экологически неопасный элемент, используемый в логистике и системах платежей. Интегрируется в проездные билеты для городского транспорта;
- низкочастотная – таким тегом чипируют людей или животных, информация с них на больших расстояниях не считывается;
- транспордер ближнего действия – функционирует во влажной среде, передает сигналы даже через упаковочный материал, имеющий металлические вставки.
Показатели мощности тега и считывающего сканера идентичны, но иногда метка излучает более низкий сигнал.
Все существующие системы РФИД разделяют на три вида, зависящие от применяемой метки и передатчика радиоволн:
- PRAT – используется активная метка и пассивный приемник данных. Рабочий радиус – до шестисот метров;
- ARPT – противоположный вариант. Считыватель посылает сигнал и получает необходимые сведения с пассивной метки;
- ARAT – передатчик находится в активном режиме постоянно, применяется любая метка.
Тестирование и настройка готового дубликатора
Для описанного выше проекта понадобится специальный корпус, чтобы аккуратно разместить все компоненты и сохранить их без ущерба.
Можно разработать корпус с использованием программы SketchUp, которая имеет удобный интерфейс с простыми кнопками, такими как Eraser, Lines и Tape Measure Tool.
Размеры коробки составляют: 120 х 125 х 37 мм.
Если вы не знакомы с Sketchup, вам нужно ознакомиться со следующими учебниками SketchUp:
Коробка для корпуса устройства (вид сверху)
Коробка для корпуса устройства (вид снизу)
Перед разработкой корпуса для проекта необходимо учитывать следующие аспекты:
- Вид сверху:
— 2 отверстия для светодиодов (5,2 мм).
— 1 для ЖК-дисплея (42,2 × 7,3 мм).
— 1 отверстие для кабеля (16 × 10,5 мм). - Вид снизу:
— 1 открытие для клавиатуры (27 × 10 мм).
После этого можно соотнести размеры и построить пластиковый корпус. Причем можно менять дизайн по своему усмотрению.
Полный корпус с модулями, расположенными внутри
Заключение
Высокие технологии постоянно усовершенствуются, глубже внедряясь в привычную потребителю жизнедеятельность. Устройствам, поддерживающим обмен сведениями бесконтактным способом, уделяется пристальное внимание. Метки RFID считаются высокотехнологической разработкой для коммуникаций беспроводным методом, обладают широкими возможностями и огромным потенциалом использования.
- Что это такое?
- Как функционирует?
- Достоинства метода
- Из чего состоит метка?
- Разновидности RFID-меток
- Типы считывателей
- Для чего нужен РФИД-чип?
- О RFID-картах
- Область применения
- Идентификация текстильной продукции
- Оплата проезда в транспорте
- Перемещения грузов
- Отслеживание производства продукции
- В библиотеке
- Сравнение со штрихкодами
- Основные конструкции меток
- Форма монетки или диска
- В виде колбы
- Прямоугольник из пластмассы
- В форме часов
- Брелок
- Пластиковые карточки
- Заключение