Технология RFID что это такое? Где применяется RFID модуль (чип) и его отличие от NFC.

Основы технологии радиочастотной идентификации

Сегодня внедрение rfid в жизнь людей набирает обороты. Данную технологию используют в различных сферах бизнеса и экономики. Чаще всего применение rfid можно встретить:

  • в торговле различными товарами;
  • логистике;
  • в маркировке транспортных средств;
  • в библиотеках и при инкассации.

Применяется радиочастотная идентификация rfid и для контроля подлинности лекарств, продуктов питания, косметики и многого другого. Сегодня это востребованная технология, позволяющая автоматизировать многие производственные процессы на самых разных предприятиях.

Применение RFID комплексным образом значительно влияет на внутрипроизводственные процессы. Благодаря ее внедрению улучшаются результаты работы всего предприятия, увеличивается прибыль.

Некоторые ученые используют RFID метки, которые были разработаны для маркировки животных, для того чтобы вживлять, имплантировать людям. Они вводят под кожу желающим микрочипы. Их невозможно извлечь, не нарушив стеклянной защитной оболочки. Если попытаться сделать это, то тяжелых последствий человеку не избежать.

Технология RFID что это такое? Где применяется RFID модуль (чип) и его отличие от NFC.

Технология предполагает использование радиоволн определенной частоты для считывания, захвата и передачи информации. Этим RFID отчасти напоминает идентификацию типа «свой-чужой», используемую в военной сфере. Собственно, оттуда технология и берет свое начало. Первые чипы, работающие на современном принципе радиочастотной идентификации, были представлены и испытаны в 1973 году, а спустя 15 лет технология уже была достаточно хорошо отработана и запатентована.

Суть работы RFID-систем – во взаимодействии двух основных составляющих элементов – метки (или тэга) и приемника – считывающего устройства. Пассивный элемент – метка (чип) – предназначен для хранения информации, а активный – считыватель (терминал) – необходим для считывания этих данных путем радиочастотного взаимодействия.

Работает вся система следующим образом – считыватель (сканер) генерирует электромагнитное поле, а метка принимает эти волны, преобразуя их в сигнал и в электроэнергию, используемую для питания самого чипа. Полученная энергия необходима для выполнения определенных действий, генерации и отправки обратного сигнала, который принимает уже сканер. При электромагнитном воздействии на метку возможно не только считывание с нее информации, но и запись данных.

Взаимодействие между меткой и сканером может осуществляться на разных радиочастотах, быть одноразовым или многократным. Сигнал также может шифроваться – для дополнительной защиты информации от считывания мошенниками. Сфера применения и характеристики работы системы зависят от конструктивных особенностей самого чипа (метки).

Важное достоинство RFID-меток – их компактность и возможность сканирования не только при непосредственном контакте, но и на малом расстоянии от считывающего устройства. При этом чип может хранить объем информации до 8 Кб. Правда, самые простые и доступные метки обычно содержат всего 1 Кб данных. Это, например, личная информация держателя кредитной, платежной или транспортной карты.

Что такое RFID? - изображение 1

Сегодня RFID-системы активно используются в следующих сферах:

  • платежные системы, работающие по бесконтактному принципу;
  • идентификация людей и животных;
  • документы, используемые в международных отношениях, туристической отрасли;
  • системы безопасности и пропускной контроль;
  • учет и отслеживание товаров, управление продукцией;
  • контроль и управление личными данными пациентов, сотрудников, клиентов и т.д.

Широкие возможности технологии позволяют использовать ее практически всюду, где необходима максимальная автоматизация процессов без ущерба для их безопасности. Некоторое время назад развитие технологии тормозила высокая стоимость самих меток и считывающего оборудования. Сейчас ситуация изменилась, что связано с новыми научными открытиями, позволяющими существенно уменьшить размер чипов и удешевить их производство.

Интернет-магазин «Optexx» предлагает широкий выбор защитных экранирующих средств – кошельки, бумажники, чехлы для карт и картхолдеры. Эти аксессуары станут не только вашей модной «фишкой» и удобным средством для хранения финансов, но и обеспечат надежную защиту RFID-данных от мошенников.

Как это работает? Как известно, даже слой металлизированной фольги способен создавать радиопомехи и экранировать определенный частоты, но далеко не все. Мы применяем специализированный инновационный материал, который надежно защищает содержимое от радиоволн разной частоты, в том числе и стандартной HF 13, 56 MHz, используемой сканерами систем оплаты.

Что собой представляет этот материал? Это металлизированная пленка, изготовленная из сплава металлов. Характеристики каждого подбираются индивидуально, чтобы обеспечить надежную защиту от радиоволн на разных частотах. Таким образом RFID-метка оказывается защищена не только от стандартного сканирования терминалами оплаты, но и от воздействия граберов – мощных электромагнитных устройств, используемых мошенниками для взлома и хищения данных.

Система RFID

В продаже представлены различные средства RFID-защиты с металлизированными вставками:

  • Кошельки со вставками, расположенными только снаружи, которые защищают карты от сканирования, когда они закрыты.
  • Бумажники со вставками снаружи и во внутренних отделения – они обеспечивают защиту карт также и в раскрытом состоянии, если карта находится в специальном «кармашке».
  • Чехлы для карт с прокладкой металлизированного материала. Используя их, вы можете носить карты в обычном кошельке или бумажнике, так как чехлы имеют компактный размер и обеспечивают надежную защиту.
  • Картхолдеры с металлизированными вставками, предназначенные для хранения нескольких банковских карт и других небольших документов, например, пропуска, водительских прав и т.д.
  • Экранированные обложки для документов. Обеспечат защиту современных загранпаспортов и других чипованных документов от сканирования в закрытом состоянии.

В каталоге магазина представлены мужские и женские модели кошельков, а также картхолдеров и чехлов для карт в разном дизайнерском и цветовом исполнении, что позволит каждому желающему подобрать модель по своему вкусу и предпочтениям.

Все аксессуары с RFID-защитой имеют гарантию и высокие эксплуатационные характеристики. Ваши платежные данные и финансы будут надежно защищены от злоумышленников.

Технология RFID что это такое? Где применяется RFID модуль (чип) и его отличие от NFC.

Технология RFID что это такое? Где применяется RFID модуль (чип) и его отличие от NFC.

RFID-метка SIMATIC RF620T, соответствующая стандартам ISO 18000-6C EPC CLASS 1 GEN. По центру нанесён

штрих-код

, справа —

DMC

По функциональности RFID-метки, как метод сбора информации, очень близки к штрих-кодам, наиболее широко применяемым сегодня для маркировки товаров. Несмотря на удешевление стоимости RFID-метки, в обозримом будущем полное вытеснение штрих-кодов радиочастотной идентификацией вряд ли состоится по экономическим причинам (система не будет окупаться).

В то же время и сама технология штрих-кодов продолжает развиваться. Новые разработки (например, двумерный штрих-код Data Matrix) решают ряд проблем, ранее решавшихся лишь применением RFID. Технологии могут дополнять[29] друг друга. Компоненты с неизменными потребительскими свойствами могут маркироваться постоянной маркировкой на основе оптических технологий распознавания, несущей информацию об их дате выпуска и потребительских свойствах, а на RFID-метку можно записать информацию, подверженную изменению, такую, как данные о конкретном получателе заказа на возвращаемой многоразовой упаковке.

  • Возможность перезаписи. Данные RFID-метки могут перезаписываться и дополняться много раз, тогда как данные на штрих-коде не могут быть изменены — они записываются сразу при печати.
  • Отсутствие необходимости в прямой видимости. RFID-считывателю не требуется прямая видимость метки, чтобы считать её данные. Взаимная ориентация метки и считывателя часто не играет роли. Метки могут читаться через упаковку, что делает возможным их скрытое размещение. Для чтения данных метке достаточно хотя бы ненадолго попасть в зону регистрации, перемещаясь, в том числе, и на довольно большой скорости. Напротив, устройству считывания штрих-кода всегда необходима прямая видимость штрих-кода для его чтения.
  • Большее расстояние чтения. RFID-метка может считываться на значительно большем расстоянии, чем штрих-код. В зависимости от модели метки и считывателя, радиус считывания может составлять до нескольких сотен метров. В то же время подобные расстояния требуются не всегда.
  • Больший объём хранения данных. RFID-метка может хранить значительно больше информации, чем штрих-код.
  • Поддержка чтения нескольких меток. Промышленные считыватели могут одновременно считывать множество (более тысячи) RFID-меток в секунду, используя так называемую антиколлизионную функцию. Устройство считывания штрих-кода может единовременно сканировать только один штрих-код.
  • Считывание данных метки при любом её расположении. В целях обеспечения автоматического считывания штрихового кода, комитеты по стандартам (в том числе EAN International) разработали правила размещения штрих-меток на товарной и транспортной упаковке. К радиочастотным меткам эти требования не относятся. Единственное условие — нахождение метки в зоне действия считывателя.
  • Устойчивость к воздействию окружающей среды. Существуют RFID-метки, обладающие повышенной прочностью и сопротивляемостью жёстким условиям рабочей среды, а штрих-код легко повреждается (например, влагой или загрязнением). В тех сферах применения, где один и тот же объект может использоваться неограниченное количество раз (например, при идентификации контейнеров или возвратной тары), радиочастотная метка оказывается более приемлемым средством идентификации, так как её не требуется размещать на внешней стороне упаковки. Пассивные RFID-метки имеют практически неограниченный срок эксплуатации.
  • Интеллектуальное поведение. RFID-метка может использоваться для выполнения других задач, помимо функции носителя данных. Штрих-код же не программируем и является лишь средством хранения данных.
  • Высокая степень безопасности. Уникальное неизменяемое число-идентификатор, присваиваемое метке при производстве, гарантирует высокую степень защиты меток от подделки. Также данные на метке могут быть зашифрованы. Радиочастотная метка обладает возможностью закрыть паролем операции записи и считывания данных, а также зашифровать их передачу. В одной метке можно одновременно хранить открытые и закрытые данные.
  • Работоспособность метки утрачивается при частичном механическом повреждении.
  • Стоимость системы выше стоимости системы учёта, основанной на штрих-кодах.
  • Сложность самостоятельного изготовления. Штрих-код можно напечатать на любом принтере.
  • Подверженность помехам в виде электромагнитных полей.
  • Недоверие пользователей, возможности использования её для сбора информации о людях.
  • Установленная техническая база для считывания штрих-кодов существенно превосходит по объёму решения на основе RFID.
  • Недостаточная открытость выработанных стандартов.
Составлена по материалам книги Сандип Лахири «RFID. Руководство по внедрению»
Характеристики технологииRFIDШтрих-код
Необходимость в прямой видимости меткиЧтение даже скрытых метокЧтение без прямой видимости невозможно
Объём памятиОт 10 до 10 000 байтДо 100 байт
Возможность перезаписи данных и многократного использования меткиЕстьНет
Дальность регистрацииДо 100 мДо 4 м
Одновременная идентификация нескольких объектовДо 200 меток в секундуНевозможна
Устойчивость к воздействиям окружающей среды: механическому, температурному химическому, влагеПовышенная прочность и сопротивляемостьЗависит от материала, на который наносится
Срок жизни меткиБолее 10 летЗависит от способа печати и материала, из которого состоит отмечаемый объект
Безопасность и защита от подделкиПодделка практически невозможнаПодделать легко
Работа при повреждении меткиНевозможнаЗатруднена
Идентификация движущихся объектовДаЗатруднена
Подверженность помехам в виде электромагнитных полейЕстьНет
Идентификация металлических объектовВозможнаВозможна
Использование как стационарных, так и ручных терминалов для идентификацииДаДа
Возможность введения в тело человека или животногоВозможнаЗатруднена
Габаритные характеристикиСредние и малыеМалые
СтоимостьСредняя и высокаяНизкая
  • приложения контроля доступа;
  • приложения контроля и учета рабочего времени;
  • идентификация транспортных средств;
  • автоматизация производства;
  • автоматизация складской обработки.
  • Большое расстояние считывания
  • Независимость от ориентации метки и ридера
  • Скорость и точность идентификации
  • Возможность работы через материалы, пропускающие радиоволны, нет необходимости в прямой видимости
  • Возможность считывания метки с двигающегося объекта
  • Возможность хранения дополнительной информации на метке и ее перезаписи
  • Сложность подделки RFID-меток
  • Одновременное чтение нескольких меток (при наличии антиколлизионной фунции)
  • Устойчивость к воздействиям окружающей среды, длительный срок эксплуатации

Конструкция и виды RFID-меток

Технология RFID что это такое? Где применяется RFID модуль (чип) и его отличие от NFC.

Несмотря на малый размер, RFID-чип – это довольно сложная конструкция. Стандартная метка представляет собой комплекс из нескольких элементов:

  • Антенна, которая принимает сигналы сканера и передает информацию или иные данные на считыватель.
  • Приемник, который принимает и распознает информацию.
  • Передатчик, который формирует сигнал и передает его посредством антенны на сканер.
  • Модуль памяти, где хранится записанная информация.

Некоторые RFID-метки (активного типа) также имеют встроенную миниатюрную аккумуляторную батарею, благодаря чему могут работать автономно, передавать сигналы на большее расстояние и выполнять некоторые иные действия. Пассивные чипы (то есть, лишенные источника питания) используют в качестве источника энергии электромагнитные волны, передаваемые со сканера.

Основное отличие между пассивными и активными чипами заключается в их функциональных возможностях. Активные модели способны взаимодействовать со сканером на в 2-3 раза большем расстоянии, чем пассивные. Также для взаимодействия со сканером им требуется буквально доля секунды, в то время как карту с пассивным датчиком необходимо практически вплотную подносить к сканеру и удерживать в таком положении некоторое время – пока метка активируется и информация будет считана.

Помимо деления на пассивные и активные чипы имеется и другая классификация RFID-устройств. В зависимости от конструкции модуля памяти и его функциональных возможностей идентификационные метки делятся на несколько категорий:

  • R/O – модели, предназначенные только для считывания данных. Информация в такие чипы записывается единожды – при их изготовлении, а в процессе дальнейшей эксплуатации только считывается сканирующими устройствами.
  • WORM – чипы для однократной записи и многократного считывания информации. В такие метки не заносятся данные производителем, это делает уже сам заказчик (клиент, владелец) при получении чипа. В дальнейшем информация может быть считана сканирующим устройством неограниченное количество раз.
  • R/W – метки, на которые информация может записываться и считываться многократно. Именно такие чипы часто используются в платежных системах, для идентификации учета товаров большого количества товаров и товарных групп (например, на складах), а также в других сферах, где необходимо хранить большие объемы информации и регулярно и оперативно изменять ее.

Кроме того, все метки делятся на группы по длине используемых радиоволн. Самые простые и доступные (по цене) чипы работают на LF-частотах (125—134 кГц). Диапазон HF (13,56 МГц) применяется в основном для чипов платежных карт и в системах оплаты услуг общественного транспорта. Такие метки достаточно хорошо и легко считываются на небольших расстояниях, но при этом могут быть защищены от хищения информации путем экранирования.

Особенность диапазона UHF (860—960 МГц) – в том, что чипы этого типа способны считываться на максимальном расстоянии. Это, а также невысокая цена самих UHF-чипов, способствует их популяризации и распространению в последние годы. Также сегодня все большее применение находят и UHF-метки, которые используются для сканирования и идентификации в тяжелых условиях повышенной влажности и присутствия большого количества металла, где практически не работают чипы на других частотах.

Принцип действия

Основа работы технологии: взаимодействие RFID-метки (RFID-тега) и RFID-считывателя (RFID-ридера). RFID-метка – миниатюрный чип, который хранит уникальный номер тега и информацию и обладает возможностью для передачи данных RFID-ридеру. Как только RFID-метка попадает в зону действия RFID-ридера, ридер фиксирует факт передачи данных, считывает информацию с метки и передает ее в учетную систему, которая анализирует данные по заранее заданным алгоритмам.

При этом между RFID-меткой и RFID-ридером может быть расстояние до 300 метров (системы, работающие на расстоянии от 5 до 300 метров относят к системам дальней идентификации, от 20 см до 5 м – идентификации средней дальности, до 20 см – системы ближней идентификации).

RFID-метка в Браслет-Сервис

Как понятно из названия, RFID метка работает при помощи радиосигналов. Система состоит из двух частей — считывающее устройство при помощи радиоволн принимает или записывает информацию, которая хранится на собственно метке, которую ещё называют тегом или чипом. Благодаря простоте устройства его параметры очень гибки — в зависимости от устройства метки и считывателя может меняться дальность передачи информации, точность её приёма, размер передаваемых данных и возможность их перезаписи.

Сама РФИД метка чаще всего состоит из двух частей — небольшая микросхема для работы с информацией и кодирования-декодирования её в радиочастотный сигнал, и антенна, которая этот сигнал принимает и передаёт. Именно антенну, похожую на лабиринт змеящуюся серебристую полоску на пластинке метки, и видит человек при первом взгляде на RFID-тег.

Считыватель и метка имеют катушки индуктивности, образующие колебательный контур. Когда считыватель создает переменное магнитное поле своей катушкой, магнитный поток проходя через катушку метки возбуждает в ней ток. Точно так же как работает к примеру беспроводная зарядка. Метка от возбужденного в катушке тока получает питание, и используя транзистор может на некоторое время (питаясь в это время от накопленного в конденсаторе заряда) замыкать катушку накоротко, тем самым меняя значение амплитуды тока в катушке считывателя. Считыватель фиксирует эти изменения, тем самым принимая сигнал от метки.

(Иллюстрация из книги RFID Handbook by Klaus Finkenzeller 2 редакция)

Само собой это означает что весь обмен данными между меткой и считывателем происходит публично, и при решении задач определения подлинности нужно это учитывать.

Активные метки более разнообразны по устройству, некоторые вообще по сути являются радиомаяками, по несколько раз в секунду просто посылая в эфир свой номер (parsec). RFID метка помимо микроконтроллера, обеспечивающего передачу уникального номера может быть оснащена различными датчиками. Например датчиком давления. Такой датчик можно разместить в шину автомобиля и непрерывно контролировать давление воздуха в шине.

Технология RFID что это такое? Где применяется RFID модуль (чип) и его отличие от NFC.

С каждым днем RFID меткам находят все больше применений. Начиная от использования в качестве ключей для домофона заканчивая противокражными метками в магазинах самообслуживания. Именно увеличение спроса, снижение стоимости из-за массового производства позволяет находить все новые и новые применения.

Метка передает считывателю в ответе на запрос свой уникальный номер. Более сложные метки имеют немного памяти на борту и могут хранить какую либо информацию, например количество оставшихся поездок, что избавляет от необходимости создания центрального сервера и поддержки его на связи всегда. Метка также может иметь на борту криптопроцессор и обеспечивать проверку подлинности или обмен секретными данными. Изучается вопрос добавления RFID меток к банкноты как дополнительная мера защиты.

В будущем возможно все продукты будут снабжены RFID метками на стадии производства, а холодильник RFID считывателем. Тогда взяв вечером спросонья из холодильника пакет молока он молвит человеческим голосом “Сдурел? Выкинь, оно во мне уже пол года лежит, испортилось давно”.

Технология rfid что это такое, как работает? Метка, карта, брелок, посылает уникальный код путем модулирования несущей частоты. У технологии rfid принцип работы не очень сложный, его легко понять. Карта взаимодействует со считывателем. В его конструкции есть двухсторонний радиопередатчик.

Приемопередатчик необходим для того чтобы передать закодированный радиосигнал для взаимодействия с меткой. Радиосигнал пробуждает или активирует ее. Приемоответчик метки преобразует радиосигнал в полезную мощность и отвечает считывателю. Пи проходе в метро, на работу люди часть используют технологию rfid даже не подозревая об этом.

Достоинства RFID-технологии

Почему данный вид технологии столь популярен сегодня? Дело в тех преимуществах, которые дает радиочастотная идентификация в сравнении, например, со стандартными технологиями считывания штрих-кодов и этикеток.

Преимущества радиочастотной идентификации:

  • Возможность изменения, дополнения и перезаписи данных на RFID-метке, чего нельзя делать со штрих-кодом, информация в который записываете единожды – сразу при печати. Возможностью перезаписи данных обладают не все чипы, но в большинстве сфер сегодня используются именно перезаписываемые R/W-модели.
  • Считывание на расстоянии. Хотя в сфере банковских карт и бесконтактных платежных средств считывание происходит на относительно небольших расстояниях – в несколько сантиметров, возможности RFID-технологии существенно шире. При этом считывание может осуществляться даже если карта с меткой не находится в зоне прямой видимости и при довольно краткосрочном радиочастотном взаимодействии.
    Что такое RFID? - изображение 4
  • Объем сохраняемых данных. В память метки можно записывать до 8 Кб информации, что во много раз больше тех данных, что содержит тот же штрих-код. Даже самые простые чипы с объемом памяти 1-2 Кб превосходят по этому показателю наносимые на этикетки и товары штрих-коды.
  • Высокая функциональность. Благодаря возможностям программирования RFID-метка может использоваться не только для хранения данных и их последующего считывания, но и для выполнения определенных действий, например, расчетов, а также других целевых задач.
  • Устойчивость к воздействию окружающей среды. Чипы благодаря своей компактности и защищенности от внешних явлений могут использоваться даже в самых неблагоприятных условиях – при повышенной влажности, например. Благодаря радиочастотной проницаемости большинства современных материалов метку также легко защитить от непогоды и влиянии извне без потери ее функциональности.
  • Безопасность. Чтобы считать информацию с чипа, необходимо располагать специфическим оборудованием. Кроме того, метка может содержать не только открытые, но и зашифрованные данные, что также защищает информацию от хищения.

Впрочем, именно последний пункт сегодня вызывает все больше вопросов. Из-за широкого использования RFID-технологий в банковской сфере появляется все больше мошеннических средств и инструментов, направленных на хищение данных и, соответственно, финансов. Поэтому проблема безопасного использования инструментов бесконтактной оплаты в последнее время беспокоит и производителей чипов, и держателей карт, и банковские организации.

Принципы работы системы RFID меток

Технология RFID что это такое? Где применяется RFID модуль (чип) и его отличие от NFC.

Ключ RFID и система контроля доступа сегодня широко используется повсеместно. Она может быть установлена на входе в подъезд. С ее помощью можно легко контролировать порядок на любом объекте. Системы доступа просты в управлении, при необходимости их можно расширять. Некоторые из них защищены от копирования ключей. Популярностью пользуются бесконтактные карты.

Читайте ещё про NFC:  Оплата через samsung pay

Современный ключ rfid сигнал может передавать на расстояние в 15 сантиметров. Но обычно им прикасаются к считывателю. Ключи делятся на несколько видов. Есть мастер-ключ, который может управлять режимами работы контроллера. С его помощью программируют данное устройство. Простой ключ позволяет получить доступ в помещение, используя его можно пройти куда-либо через турникет. Исполнительное устройство моментально открывается при его поднесении к считывателю.

Автономные системы контроля доступа отличаются по функциональности. В некоторые их виды допускается подключение электрического замка, магнитного или механического. Допускается использование турникетов, есть кнопка выход. Существуют и более сложные системы. СКУД работает автономно. Она может быть независима от компьютера, программируется мастер картой.

Сетевая СКУД имеет контроллер. Он работает с интерфейсом RS485, Ethernet, WiFi, GPRS. Контроллеров может быть использовано сразу несколько. Они часто объединяются в одну сеть и управляются специальным ПО. Такая система позволяет вести мониторинг событий в реальном времени. С ее помощью можно быстро менять права доступа в помещения. Она может производить учет рабочего времени.

Есть СКУД построенные на основе терминалов. Они представляют собой микрокомпьютер. Он объединяет контроллер и считыватель. Интеллектуальные более сложные IP системы позволяют не только контролировать доступ. Они могут работать совместно с видеонаблюдением, охранной и пожарной сигнализацией.

Технология RFID что это такое? Где применяется RFID модуль (чип) и его отличие от NFC.

Технология rfid смартфон делает телефон еще более универсальным устройством. Бесконтактная форма идентификации очень удобная. В телефон можно установить Apple Pay или другую подобную платежную систему. В магазине можно купить отдельный rfid модуль, предназначенный для системы доступа, автоматической идентификации. Его могут использовать робототехники, он может применяться для отслеживания вещей.

Сегодня rfid технологии уже достаточно широко распространены. В будущем они будут пользоваться еще большей популярностью. Если RFID-метку встроить в пакет кефира, она может содержать данные о его стоимости, сроке годности. Данную информацию сможет прочитать смартфон. На выходе из магазина можно установить считыватель меток, и он будет суммировать цену всех продуктов, которые нужно купить в магазине.

Деньги автоматически спишутся со счета покупателя. Если продукты с меткой RFID положить в умный холодильник, он будет отслеживать их наличие и следить за сроком годности. Кода товар выбросят его перемещение также можно будет отследить. Рынок сбыта США находится на пороге широкого применения RFID-технологии, системы расчетов, построенной на ее основе, и многого другого. С уверенностью можно сказать, что RFID в будущем будет только развиваться.

  • RFID-Считыватель;
  • RFID-Метка;
  • Программное обеспечение.

Считыватель занимается генерированием и распространением электромагнитных волн в окружающее пространство. Данный сигнал принимается RFID-меткой, которая создает обратный сигнал, улавливающийся антенной считывающего устройства, затем полученная информация расшифровывается и обрабатывается электронным блоком.

Проблемы уязвимости RFID-меток

Удобство использования платежных карт с бесконтактной технологией оплаты (за счет использования RFID-модуля) сложно переоценить. Но здесь есть и отрицательная сторона. Платежные и идентификационные данные держателя карты записаны в памяти чипа и могут быть считаны специальным устройством – сканером.

Подобные транзакции можно проводить без ведома держателя карты, так как современные сканирующие устройства способны считывать информацию с чипов на расстоянии нескольких метров. Это чревато как опасностью кражи денежных средств со счета владельца, так и кражей его личной информации, которая в дальнейшем также может быть использована в мошеннических целях.

У многих владельцев пластиковых карт с бесконтактной технологией создает ошибочное ощущение безопасности. Ведь в обычной жизни используются банковские терминалы с маломощным сигналом. Поэтому при оплате карту необходимо подносить практически к самому экрану и ориентировать определенным образом – чтобы чип располагался параллельно сканеру.

Но, как уже говорилось выше, считывание можно осуществлять на гораздо больших расстояниях – вплоть до нескольких десятков метров, если использовать специализированные мощные сканеры. Кроме того, такие инструменты обладают не менее мощным ПО, способным считывать и разделять информацию одновременно с нескольких меток.

Классификация RFID-меток

Существует несколько способов систематизации RFID-меток и систем[8]:

  • По рабочей частоте
  • По источнику питания
  • По типу памяти
  • По исполнению[9]

Технология RFID что это такое? Где применяется RFID модуль (чип) и его отличие от NFC.

По типу источника питания RFID-метки делятся на[8]:

  • Пассивные
  • Активные
  • Полупассивные

Источник питания

Основная используемая классификация RFID-меток основана на источнике питания – согласно ей, теги делятся на пассивные, активные и полупассивные.

Пассивные RFID-метки не имеют собственного источника питания и используют для работы энергию поля считывателя. В зависимости от архитектуры RFID-метки и типа ридера, пассивные теги работают только на небольшом расстоянии — до 8 метров, но при этом отличаются компактностью и доступной ценой.

Именно пассивные низкочастотные RFID-метки наиболее часто встречаются нам на товарах в магазинах – над повышением компактности тегов и снижением их стоимости работают представители ведущих мировых торговых сетей.

Активные RFID-метки оснащены собственным источником питания, поэтому могут получить дополнительные функции, работают на большем расстоянии и менее требовательны к считывателю. К их недостаткам, по сравнению с пассивными метками, можно отнести большой размер и ограниченное время работы источника питания (правда, на сегодняшний день речь идет о сроке жизни батареи до 10 лет), однако они незаменимы там, где необходим большой радиус работы (до 300 метров).

Активные RFID-метки по праву считаются более надежными, они могут передавать сигнал даже через воду или металл, а также их можно оснастить встроенными сенсорами для оценки температуры, влажности, уровня освещенности и других параметров окружающей среды. Таким образом, RFID-метки могут помочь отслеживать, к примеру, соблюдение условий хранения определенных категорий товаров.

Технология RFID что это такое? Где применяется RFID модуль (чип) и его отличие от NFC.

Полупассивные RFID-метки работают по тому же принципу, что и пассивные, но оснащены батареей для питания чипа. Можно сказать, что такое решение является компромиссным в плане стоимости, размера и характеристик RFID-меток.

Исполнение

По исполнению RFID-метки могут представлять собой пластиковые карты, брелоки, корпусные метки, а также самоклеящиеся этикетки из бумаги или термопластика. Существует также формат «невидимой» этикетки, которая фактически вшивается в упаковку товара непосредственно на этапе производства.

Тип памяти

По типу памяти RFID-метки делятся на предназначенные только для идентификации (RO, Read Only), разработанные для считывания блока информации (WORM, Write Once Read Many) и перезаписываемые (RW, Read and Write).

RO RFID-метки используются исключительно для идентификации – данные уникального идентификатора записываются при изготовлении тега, поэтому скопировать их и подделать метку практически невозможно.

WORM RFID-метки позволяют однократно записать какие-либо данные, которые впоследствии можно будет многократно считывать и использовать. Это позволяет пользователю при получении дополнить метку своей информацией, которая затем будет использоваться при считывании.

RW RFID-метки содержат блок памяти, который позволяет многократно записывать и считывать информацию. Идентификатор RFID-метки при этом остается неизменным.

Рабочая частота

Классификация RFID-меток по рабочей частоте выглядит следующим образом:

  • Метки диапазона LF (125—134 кГц)

Характеризуются доступными ценами и определенными физическими характеристиками, которые позволяют использовать такие RFID-метки для чипирования животных. Обычно это – пассивные системы, которые работают только на маленьких расстояниях.

  • Метки диапазона HF (13,56 МГц)

Технология RFID что это такое? Где применяется RFID модуль (чип) и его отличие от NFC.

RFID-метки такой частоты используются в основном для идентификации личности, в платежных системах, для решения простых бизнес-задач (например, для идентификации продукции на складе). Большинство RFID-систем, работающих на частоте 13,56 МГц, работает в соответствии со стандартом ISO 14443 (A/B) – именно на этом стандарте работает, к примеру, система оплаты проезда в общественном транспорте Парижа.

К недостаткам RFID-систем описанного диапазона можно отнести отсутствие достойного уровня безопасности, а также возможные проблемы со считыванием на большом расстоянии, в условиях высокой влажности, через металлические проводники.

  • Метки диапазона UHF (860—960 МГц)

Разработанные специально для работы с товарами на складах и в логистических системах, RFID-метки этого диапазона изначально не имели собственного уникального идентификатора. Предполагалось, что в качестве него будет использоваться EPC-номер товара, однако это не позволило бы контролировать подлинность метки, поэтому развитие систем на базе UHF-диапазона позволило усовершенствовать систему.

При этом к особенностям RFID-меток указанного диапазона относится высокая дальность и скорость работы и наличие антиколлизионных механизмов. Сегодня стоимость RFID-меток диапазона UHF является минимальной, однако цена прочего оборудования для работки в обозначенном диапазоне достаточно велика.

К отдельной категории UHF RFID-меток можно отнести теги ближнего поля. Используя магнитное поле антенны, технически они не относятся к радиометкам и могут считываться при высокой влажности и в присутствии металла. Массовое применение меток ближнего поля ожидается, например, в работе с фармацевтическими товарами, нуждающимися в контроле подлинности и строгом учете.

Как защитить бесконтактные карты оплаты?

Популярными сегодня становятся rfid карты, они бывают пассивные и активные. Они применяются в системах контроля доступа, учета рабочего времени. Выпускаются и широко применяются дисконтные и платежные карты. Активные виды могут быть считаны с расстояния в 200 метров, потому что они имеют встроенную батарею.

Пассивные карты работают на различной частоте. Они бывают разного размера. В них встраивается rfid чип, в него записывается и в нем хранится информация. В них есть антенна, передающая сигнал считывателю. Выпускаются и Rfid браслеты, брелоки. Производят бесконтактные карты из пластика, в процессе изготовления чип запекается между его слоями. Они недорого стоят и доступны всем, особенно сделанные с применением бумаги, картона.

Карты имеют различные rfid стандарты, например, закрытые MIFARE / MIFARE , и открытый CIPURSE. Чтобы они долго и надежно работали необходимо следить за тем чтобы они не сгибались, нельзя их очищать при помощи моющих средств. Нужно избегать контакта карты с органическими растворителями.

Читайте ещё про NFC:  Устройство и принцип работы RFID-системы, Разновидности RFID-меток || Принцип работы rfid

Datenerfassungsgerät.png

Их нельзя нагревать выше 80 градусов. Карта может перестать работать из-за механического повреждения. Желательно не носить ее в кармане вместе с ключами, монетами и другими твердыми предметами, потому что это приведет к ее повреждению. Сегодня какой-либо вид карты rfid есть практически у каждого.

Производители бесконтактных банковских карт и других аналогичных платежных средств, а также сами банковские организации сегодня активно осваивают новые технологии шифрования и защиты данных. Ведь для них уязвимость RFID-технологии несет не только репутационные риски, но и прямую опасность. Так недавно ученые из Свободного университета Амстердама сумели создать вирус, который можно записывать на радиоидентификационный чип, несмотря на малый объем встроенной памяти последнего.

Как практически в любом вопросе, где сталкиваются две стороны с прямо противоположными целями, совершенствование технологий защиты RFID влечет за собой появление новых средств для ее взлома. Поэтому специалисты советуют держателям бесконтактных карт самостоятельно позаботиться о сохранности своих финансов. Тем более, что сделать это можно достаточно просто, не вдаваясь в суть алгоритмов шифрования и без изучения новых технологий антивирусной защиты.

Самый просто метод защиты от радиоволн – их экранирование. Этот способ не только простой, но и дешевый, ведь такая защита не требует применения сложных технических средств и технологий. Суть экранирующей защиты – в помещении карты бесконтактной оплаты в кошелек (бумажник, картхолдер, чехол) выполненный из металлизированного материала, который эффективно препятствует прохождению электромагнитных волн.

История RFID меток

В 1945 годуЛев Сергеевич Термен изобрёл для Советского Союза устройство, которое позволило накладывать аудиоинформацию на случайные радиоволны. Звук вызывал колебание диффузора, которое незначительно изменяло форму резонатора, модулируя отражённую радиочастотную волну. И хотя устройство представляло лишь пассивный передатчик (т. н. «жучок»), это изобретение причисляют к первым предшественникам RFID-технологии.[3]

Технология, наиболее близкая к данной — система распознавания «свой-чужой» IFF (Identification Friend or Foe), изобретённая Исследовательской лабораторией ВМС США в 1937 году. Она активно применялась союзниками во время Второй мировой войны, чтобы определить, своим или чужим является объект в небе. Подобные системы до сих пор используются как в военной, так и в гражданской авиации.[4]

Ещё одной вехой в использовании RFID-технологии является работа Гарри Стокмана (Harry Stockman) под названием «Коммуникации посредством отражённого сигнала» (англ. «Communication by Means of Reflected Power») (доклады IRE, стр. 1196—1204, октябрь 1948)[5]. Стокман отмечает, что «…значительные работы по исследованию и разработке были сделаны до того, как были решены основные проблемы в связи посредством отражённого сигнала, а также до того, как были найдены области применения данной технологии»[6].

Первая демонстрация современных RFID-чипов (на эффекте обратного рассеяния), как пассивных, так и активных, была проведена в Исследовательской Лаборатории Лос Аламоса (англ. Los Alamos Scientific Laboratory) в 1973 году. Портативная система работала на частоте 915 МГц и использовала 12 битные метки.

Первый патент, связанный собственно с названием RFID, был выдан Чарльзу Уолтону (Charles Walton) в 1983 году (патент США за № 4,384,288).[7]

Электронные метки бывают активными и пассивными. Активные идентификаторы снабжены собственным источником питания, дальность считывания таких устройств не зависит от энергии ридера. Пассивные метки не имеют своего источника питания, потому питаются от энергии электромагнитного сигнала, который распространяет считыватель. Дальность идентификации данных меток напрямую зависит от энергии, которую излучает ридер.

Каждый из этих видов устройств характеризуется своими преимуществами и недостатками. Пассивные метки хороши своим большим сроком эксплуатации, а также дешевизной в сравнении со своим активным аналогом. К тому же, пассивные идентифицирующие устройства не нуждаются в замене элементов питания. Недостатком устройства является необходимость в использовании более мощных считывателей.

Активные идентифицирующие устройства характеризуются высокой дальностью считывания информации в отличие от пассивных меток, а также возможностью распознавать и считывать данные при движении электронной метки на высокой скорости относительно считывающего устройства. Недостатком активных меток является высокая цена и громоздкость.

Типы RFID-идентификаторов в зависимости от рабочей частоты:

  • (ВЧ) Высокочастотные RFID-метки, работающие на частоте 13,56 МГц;
  • (УВЧ) Ультравысокочастотные RFID-метки, работающие в диапазоне частот 860-960 МГц. Данный диапазон используется в России, в Европе RFID-метки работают в диапазоне 863-868 МГц.

Способы записи информации на идентификатор (метку):

  • ReadOnly-устройства — идентификаторы, на которые можно записать информацию лишь единожды, дальнейшее изменение или удаление информации невозможно;
  • WORM-устройства — RFID-метки, которые позволяют однократно записывать и многократно считывать данные. Изначально в памяти устройства не хранится никакой информации, все необходимые данные вносит пользователь, но после записи перезаписать или удалить информацию невозможно;
  • R/W-устройства – идентификаторы, которые позволяют многократно считывать и записывать информацию. Это наиболее прогрессивная группа устройств, так как подобные метки позволяют перезаписывать и удалять ненужную информацию.

Технология RFID широко используется в производстве, розничной торговле, системах управления и контроля доступом, системах защиты от подделки документов и других областях. Она позволяет экономить время и сводит к минимуму использование ручного труда.

Как уже было упомянуто, параметры RFID-меток могут быть различными в зависимости от запросов той области, где они применяются. Главным параметром для классификации чипов является наличие или отсутствие источника питания.

Активные RFID метки

Разумеется, наличие батареи и дополнительных функций имеет и свои минусы — такой чип больше по размерам, дороже в производстве, а батарея имеет срок работы, после которого она или весь чип целиком требуют замены.

Технология RFID что это такое? Где применяется RFID модуль (чип) и его отличие от NFC.

Пассивные RFID метки не имеют батареи, а необходимая энергия для передачи сигнала берётся из сигнала считывателя. Данный сигнал индуцирует электрический ток прямо в антенне метки, и этого тока хватает для работы встроенной микросхемы. Такого тока не хватает на мощный сигнал — пассивная метка способна считываться на расстоянии от полуметра до десяти метров.

Но преимущества пассивных систем неоспоримы. С развитием технологий производства себестоимость таких меток почти сравнялась со стоимостью штрихкодов, а габариты достигли уровня научной фантастики — пассивные RFID-метки можно буквально печатать на бумаге или плёнке, встраивать в прослойку тонкого пластика или ткани, или даже вживлять под кожу без особого дискомфорта для человека.

Запись информации на внутреннюю память RFID-меток может производиться при помощи самого простого оборудования. Одним из самых распространённых примеров является аппаратно-программный комплекс Arduino. Программная оболочка Arduino бесплатна и проста в настройке, написании и компиляции программ, а Интернет изобилует гайдами по работе с этой системой автоматизации.

В качестве аппаратной части Arduino для работы с RFID-метками удобен в использовании модуль MFRC522. В комплекте с данным модулем поставляется метка-карта и метка-брелок для начала работы, впоследствии дополнительные метки можно докупить отдельно. Для начала работы достаточно установить на Arduino библиотеку RFID library для этой микросхемы, после чего просто подключить проводами папа-мама микросхему к основному блоку.

Таги или rfid метки содержат антенну. В специальном чипе хранятся данные. Чтобы их прочитать требуется RFID считыватель. Метки встраиваются в товары. С их помощью облегчается процесс инвентаризации. Ими маркируется скот, в них содержатся данные о ветеринарном осмотре. С их помощью идентифицируют транспортные средства, отслеживают багаж в аэропорту.

Современная rfid технология, это полезный помощник человеку во многих сферах жизнедеятельности. Она позволяет получать данные с большого расстояния. Ее используют на картах метро. Активные метки имеют большой радиус действия, размеры, питаются от батарейки. Они могут представлять собой сложное устройство. В них можно встроить термометр, гигрометр, чип GPS-позиционирования.

RFID-метки не перестают работать и после того, как товар куплен и вынесен из магазина. Поэтому они могут быть использованы для слежки и других неблаговидных целей, несвязанных с инвентаризационной функцией. Их делят на несколько основных категорий. В зависимости от источника питания они могут быть:

  • активные;
  • пассивные;
  • полу пассивные.

По назначению они выпускаются для металлических объектов, не содержащих сталь, универсальные. По виду исполнения производят метки наклейки, встроенные, например, бирка, КиЗ, этикетка, и помещенные в корпус. Сфера их применения постоянно расширяется.

Пассивная метка может хранить 1024 байтов данных или один килобайт. Этого достаточно для того, чтобы сохранить полное имя, идентификационный номер, дату рождения, SSN, информацию о кредитной карте и многое другое. В аэрокосмической промышленность применяются пассивные сверхвысокочастотные RFID-метки, у которых размер памяти 8 КБ. Они нужны для отслеживания истории деталей. Они могут хранить и передавать очень большое количество данных.

По способу записи информации RFID метки делятся на три вида. Есть такие, которые позволяют производить многократное чтение и запись, однократную запись и многократное считывание, поддерживающие только одну функцию чтения. Они могут быть среднечастотные, низкочастотные, высокочастотные.

Наиболее популярными сегодня являются rfid протоколы ISO 14443 (A), ISO 15693, SO 18000. Они отличаются радиусом действия и характеристиками. При использовании RFID ворот человеку не обязательно подносить карту к считывателю. Метки могут применяться для предотвращения хищений. При попытке вынести что-то через ворота будет подан сигнал тревоги.

Особенности

Несмотря на достаточно высокую стоимость использования RFID-систем, их внедрение целесообразно везде, где важен высокий уровень безопасности и быстрая идентификация объектов. При этом особое внимание следует уделить выбору конкретного решения, который будет зависеть от множества факторов:

  • Расстояние между RFID-метками и ридерами

  • Наличие экранирующих поверхностей (например, металлических)

  • Необходимость одновременного считывания данных с нескольких меток (защиты от коллизий)

  • Необходимость защищенного исполнения меток, скрытого размещения меток

  • Высокие требования к безопасности меток

  • Хранение и перезапись данных

  • Простота интеграции с используемой инфраструктурой

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector