RFID: спорная технология будущего

Вряд ли хоть кто-то из людей, следящих за техническими новшествами, еще не встречал аббревиатуру RFID. Сегодня RFID-технологии проникают в самые различные сферы нашей жизни. Они открывают огромные возможности, но и таят в себе множество неведомых опасностей. Между тем, даже многие инженеры-радиоэлектронщики оказываются в затруднительном положении, когда их просят объяснить принципы работы RFID-чипов. Давайте разбираться вместе.

Определение

RFID (от английского Radio Frequency IDentification, радиочастотная идентификация) – метод автоматической идентификации объектов, в котором посредством радиосигналов считываются и/или записываются данные, хранящиеся в так называемых RFID-метках. Любая RFID-система состоит из считывающего устройства (ридер, он же считыватель) и RFID-метки. RFID-метка состоит из двух частей:

Интегральной схемы (микрочипа) для хранения и обработки информации, модулирования и демодулирования радиочастотного сигнала;
- антенны для приема и передачи сигнала.

История

В 1948 году теоретические основы RFID-технологии изложил Гарри Стокман в своей работе "Коммуникации посредством отраженного сигнала" (Communication by Means of Reflected Power). Теория воплотилась в практику в 1973-м, когда в США Марио Кардулло получил патент на "Пассивный радиопередатчик с памятью" – в патенте была, по сути, описана современная RFID-технология. Патент Кардулло предусматривает использование в качестве средства передачи информации радиоволн, света и звука.

Первая демонстрация действующих прототипов современных RFID-чипов (на эффекте обратного рассеяния), как пассивных, так и активных, была проведена в Исследовательской лаборатории Лос-Аламоса в 1973 году. Портативная система работала на частоте 915 МГц и использовала 12-битные метки. Первый патент, в котором уже прямо упоминалась аббревиатура RFID, был выдан Чарльзу Уолтону в 1983 году.

Сложилось несколько способов систематизации RFID-меток и систем – по рабочей частоте, источнику питания, типу памяти и форм-фактору. К примеру, по типу используемой памяти различают следующие RFID-метки:
- RW (Read and Write) – такие метки содержат идентификатор и блок памяти для чтения/записи информации. Данные в них могут быть перезаписаны многократно;
- WORM (Write Once Read Many) – кроме уникального идентификатора такие метки содержат блок однократно записываемой памяти, которую в дальнейшем можно многократно читать;
- RO (Read Only) – данные записываются лишь один раз, при изготовлении. Такие метки пригодны только для идентификации. Никакую новую информацию в них записать нельзя, и их практически невозможно подделать.

Активные и пассивные RFID-метки

Сегодня наиболее широко распространены пассивные RFID-метки, не имеющие встроенного источника энергии. Работа кремниевого CMOS-чипа метки и передачи ответного сигнала обеспечиваются за счет электротока, индуцируемого в антенне электромагнитным сигналом от считывателя. Пассивные низкочастотные RFID-метки обычно встраиваются в стикер (наклейку на товар в магазине) или имплантируются под кожу. Максимальная дистанция считывания пассивных меток – от 10 см до нескольких метров, в зависимости от выбранной частоты и размеров антенны.

Пассивные RFID-метки могут быть очень малы: в 2006 году компания Hitachi разработала пассивный µ-Chip (мю-чип), размерами 0,15х0,15 мм (без учета антенны) и тоньше бумажного листа (7,5 мкм). Такого уровня интеграции позволила достичь технология "кремний-на-изоляторе" (SOI). µ-Chip может передавать 128-битный уникальный идентификационный номер, записанный в микросхему по время производства. Номер не может быть изменен в дальнейшем, то есть он жестко привязан к объекту, в который встраивается этот чип. Радиус считывания µ-Chip от Hitachi – 30 см.

Другое их преимущество – дешевизна. Минимальная стоимость RFID-меток, ставших стандартом для торговых сетей, – примерно 5 центов за метку SmartCode (при покупке от 100 млн штук).

Дешевые некремниевые пассивные метки изготавливаются из полимерных полупроводников. Метки, работающие на частотах 13,56 МГц, были продемонстрированы в 2005 году компаниями PolyIC (Германия) и Philips (Голландия). В промышленных условиях полимерные метки изготавливаются методом прокатной печати (технология напоминает полиграфию). Благодаря этому в скором будущем для большинства сфер применения метки будут печатать так же просто и дешево, как и штрих-коды.

Активные RFID-метки имеют собственный источник питания, то есть не зависят от энергии считывателя. Соответственно, сигнал с них считывается на большом расстоянии, а сами чипы имеют большие размеры и могут оснащаться дополнительной электроникой.

Активные метки более надежны, чем пассивные, так как в них используются особые сессии связи между меткой и считывателем. Кроме того, активные метки, имея собственный источник питания, дают выходной сигнал большего уровня, чем пассивные. Это позволяет применять их в воде, теле людей и животных, металлах (корабельные контейнеры, автомобили), для больших расстояний на воздухе.

При этом активные метки более дороги в производстве ($3-15 за штуку) и имеют большие размеры – обычно как у таблетки.

Преимущества и недостатки RFID

Преимущества:

Возможность перезаписи. Хранящиеся в RFID-чипах данные могут многократно перезаписываться и дополняться, тем самым сохраняя свою актуальность. - Большой объем хранимых данных. RFID-метка может хранить во много раз больше информации, чем штрих-код. На чипе площадью в 1 см2 может храниться до 10.000 байт информации, в то время как штриховые коды могут вместить единицы байт.

Нет нужды в прямой видимости. В отличие от штрих-кода, взаимная ориентация метки и считывателя не играет роли – метке достаточно ненадолго попасть в зону регистрации, перемещаясь в том числе и на довольно большой скорости. Метки могут считываться сквозь упаковку, что позволяет размещать их скрытно.

Большое 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.

Устойчивость к воздействию внешних факторов. Специальные RFID-метки обладают значительной прочностью и сопротивляемостью жестким условиям рабочей среды. В тех сферах применения, где один и тот же объект может использоваться множество раз (например, при идентификации контейнеров), радиочастотная метка оказывается экономически самым выгодным средством идентификации. А пассивные RFID-метки и вовсе имеют практически неограниченный срок эксплуатации.

Интеллектуальность. RFID-метка может не только переносить данные, но и выполнять другие задачи. Данные на метке могут шифроваться. Радиочастотная метка может закрывать паролем операции записи и считывания данных, а также зашифровывать их передачу. В одной метке можно одновременно хранить открытые и закрытые данные.

Недостатки:

Сравнительно высокая стоимость системы.
- Уязвимость к воздействию электромагнитных помех.
- Возможность использования RFID для незаконного сбора информации о людях.
- Недостаточная открытость существующих стандартов.

Применение

RFID используется для связи некоторого физического объекта с его цифровыми атрибутами. В этом смысле RFID похож по функциям на штрих-код, но обладает существенными преимуществами в эксплуатации и позволяет использовать более сложные, криптографически защищенные протоколы. По оценке аналитиков Deutche Bank Research, к 2010 году емкость мирового рынка RFID-систем составит 22 млрд евро. Один из источников роста – применение RFID-технологий в паспортах и иных персональных документах, а также в медицине и ветеринарии. Кроме того, уже началось массовое применение RFID-технологий в розничных торговых сетях.

Логистика

Применение RFID-систем позволяет оптимизировать исходящую и входящую логистику. В логистике существуют примеры комплексных разработок с использованием RFID – для морских контейнерных перевозок. Каждый контейнер оснащается меткой RFID, содержащей информацию о грузе и скомбинированной с датчиками (например, открытия, содержания кислорода и т.п.) и передающей данные на центральную станцию сбора данных на борту контейнеровоза, которая в свою очередь передает данные через спутниковую связь. Так владелец груза получает возможность отслеживать местоположение и сохранность груза.

Общественный транспорт

Платежные T-money карты используются в общественном транспорте в Сеуле и прилегающих городах. В некоторых городах Южной Кореи система T-money заменена системой Upass с использованием MIFARE. Впервые эта система была применена для транспортных платежей в 1996 году. В Японии действует система Suica (Super Urban Intelligent Card – умная городская суперкарта) для оплаты проезда в железнодорожном транспорте. В Гонконге транспортные перевозки оплачиваются с использованием RFID-технологии, названной Octopus Card. Она была запущена в 1997 году для сбора оплаты за проезд, но "выросла" до масштабов обычной платежной карты, которая может использоваться в торговых автоматах и супермаркетах. Карта может быть пополнена в специальных автоматах или в магазинах. В Сингапуре автобусы и поезда общественного транспорта используют пассивные радиочастотные карточки, называемые EZ-Link. Трафик в многолюдные деловые районы регулируется с помощью переменных пошлин, взимаемых с помощью систем с активными метками и каточек с хранимой суммой (CashCard). В Малайзии RFID используется для оплаты проезда по системе скоростных шоссе (Malaysian Expressway System). Система называется Touch"nGo. В Московском метрополитене RFID-смарткарты были введены в 1998 году.

Торговля

В Германии радиочастотные метки внедряются во всех магазинах сети гипермаркетов Metro AG. В перспективе ручные считыватели у кассиров практически перестанут использоваться. В случае, когда товар маркирован RFID-метками, покупатель, набрав продукты в тележку, провозит ее через специальный турникет на расчетно-кассовом узле. Сканеры автоматически считывают по радиоканалу всю информацию о товаре в корзинке, сразу же печатается чек. Если покупатель рассчитывается с помощью платежной карты, то присутствие кассира и вовсе не требуется. Аналогичные системы внедряются и в других крупнейших торговых сетях мира (Wal-Mart, DoD, Target, Tesco).

Библиотеки

Внедрение RFID в библиотеках ускоряет инвентаризацию и поиск книг, автоматизирует книговыдачу и помогает бороться с кражами. Одно из самых крупных на сегодняшний день библиотечных применений RFID – библиотека Ватикана, которая насчитывает в своем фонде более двух миллионов экземпляров книг. А в целом в мире уже более 700 крупнейших библиотек используют или внедряют RFID-технологии.

Медицина

В родильных домах RFID-браслеты используют для отождествления младенца с матерью. В обычных больницах их применяют для быстрого поиска ушедшего из своей палаты пациента, требующего постоянного присмотра (например, при болезни Альцгеймера), или срочно требующегося врача.

В сами метки или в базу данных, ключом к которой является ID-номер метки, могут заноситься необходимые для лечения данные – группа крови, сведения об аллергии, прописанные лекарства и др. А концерн Siemens AG разработал чип RFID со встроенным датчиком температуры, выдерживающий стерилизацию и пастеризацию, а также ускорение до 5000 g, развиваемое на центрифуге. Чип предназначен, в частности, для использования в банках крови.

Паспорта

Во многих странах RFID-чипы используются в качестве элемента паспортов и водительских удостоверений. Первые RFID-паспорта (е-паспорта) были введены в Малайзии в 1998 году. Кроме информации, хранящейся на визуальной странице паспорта, в малайзийских е-паспортах также содержится история (время, дата и место) въезда и выезда в страну.
Стандарты на RFID-паспорта определены Международной Организацией Гражданской Авиации (англ. International Civil Aviation Organization, ICAO). В стандартах ICAO указано, что е-паспорта могут быть идентифицированы с помощью стандартного логотипа на его передней стороне.
RFID-метки также включены в новые паспорта Великобритании, Германии и некоторых других стран Европы. США произвели до 100 млн е-паспортов; встроенный в них чип содержит ту же информацию, что и печатный вариант, а также цифровую подпись владельца. Паспорта включают тонкую металлическую прокладку, которая затрудняет считывание, когда паспорт закрыт (металл экранирует радиосигнал).

Дистанционное управление

С 1990-х RFID используется в качестве автомобильного ключа. Многие автопроизводители используют ключи зажигания с RFID в качестве антиугонной системы. Если считыватель машины не "увидит" в своей зоне действия определенный идентификатор, мотор просто не заведется. Ключ содержит активную RFID-микросхему, позволяющей машине идентифицировать его с расстояния до 1 метра от антенны. Владелец может открыть дверь и завести машину, не вынимая ключ из кармана.

Сельское хозяйство

RFID-метки позволяют отслеживать животных на пути от фермы до потребителя, проверять своевременность обязательных вакцинаций и лечения. Подключив сканер к компьютеру, можно автоматизировать ведение записей о здоровье животного, применяемых процедурах, разведении и кормлении. Сейчас обычно применяются имплантируемые под кожу при помощи шприца микрочипы типа FDXB размером 12х2 мм, покрытые биологически инертным стеклом и не имеющие подвижных частей и батареи питания. Стационарные сканеры, расположенные в местах прохода скота, подключаются к компьютеру, управляющему перемещениями животных при помощи электрических ворот.

Идентификация животных

Идентификация животных при помощи имплантируемых микрочипов (или бирок с микрочипами) применяется для упрощения их учета, для перемещения через границу, страхования, исключения подмены при разведении.

Поголовное "чипирование" домашних животных в самом ближайшем будущем станет обязательной практикой в странах Европы, Америки и Австралии. Не так давно Евросоюз полностью запретил ввоз нечипированных животных. В России применение микрочипов при разведении племенных животных рекомендовано законом.

Имплантируемые RFID

Один из самых спорных моментов, связанных с RFID-технологиями, это то, что имплантируемые RFID-метки, разработанные для маркировки животных, начинают использоваться на людях. Много шума в 1998 году наделал британский профессор кибернетики Кевин Уорвик, который имплантировал метку в свою руку. Вскоре после этого культовые ночные клубы в Испании, Нидерландах и США стали использовать имплантируемую RFID-метку для идентификации своих посетителей, которые, в свою очередь, пользовались ими для оплаты в баре. В 2004 году министерство юстиции Мексики вживило своим сотрудникам VeriChip для контроля за доступом в комнаты с секретными данными.

Есть вероятность, что в будущем в разных странах будет введена обязательная и поголовная маркировка людей RFID-чипами с присвоением уникального личного номера в целях "борьбы с международным терроризмом" или "обеспечения безопасности личности". Это уже не досужие вымыслы фантастов: примеры "социальной рекламы" вживляемых RFID-чипов для контроля за людьми были показаны в нашумевшем документальном фильме "Дух времени". RFID-чипы вводятся под кожу один раз и на всю жизнь, так как их практически невозможно извлечь из тела без разрушения стеклянной защитной оболочки - это может привести к тяжелым последствиям. То есть человек практически не может избавиться от радиометки с идентификационным номером. У многих религиозных людей RFID-метки ассоциируются со "знаком Зверя" (Откр.13:16-17): "И он сделает то, что всем – малым и великим, богатым и нищим, свободным и рабам – положено будет начертание на правую руку их [имплантация метки] или на чело их [в отсутствие у человека правой руки или для "безопасности и долгосрочности" метки], и что никому нельзя будет ни покупать, ни продавать, кроме того, кто имеет это начертание, или имя Зверя или число имени его".

К счастью, тело человека содержит разные жидкости, что сильно экранирует радиосигнал. Поэтому дальность действия имплантированного RFID не превышает 5 см (для пассивных меток).

Денис Лавникевич

Из всем полюбившейся (по крайней мере, я на это очень надеюсь) серии «Взгляд изнутри» - больше полугода. Не то, чтобы не было, о чём написать или рассказать, просто одолели дела, которые станут предметом одной из следующих моих статей на Хабре (надеюсь, что её не отправят в утиль, так как посвящена она будет не совсем ИТ-тематике). А пока есть свободная минуточка, давайте разберёмся, что же такое RFID (Radio-frequency identification) – к ним примкнут более простые метки – или как один небольшой шаг в технологиях круто изменил жизнь миллионов и даже миллиардов людей по всему миру.

Предисловие

Сразу хотелось бы оговориться.

Перед началом работы над этой статьёй, я очень надеялся, что по микрофотографиям, а особенно по оптике, информации, найденной на просторах Интернета, и некоторому багажу знаний от прошлых публикаций удастся определить, где и какие элементы микросхемы находятся. Хотя бы на «бытовом» уровне: мол, вот это - память, вот это - схема питания, а вот тут происходит обработка информации. Действительно, казалось бы, RFID – простейшее устройство, самый простейший «компьютер», который только можно придумать…

Однако жизнь внесла свои коррективы и всё, что удалось мне найти: общая схема устройства нового поколения меток , фотографии того, как, например, должна выглядеть память – даже не знаю, почему я не уделил этому внимание в статье про RAM (может быть ещё представится возможность исправиться?!), ну и скандалы-интриги-разоблачения процессоров A5 от chipworks .

Часть теоретическая

По традиции начнём с некоторой вводной части.

RFID

История технологии радиочастотного распознавания – пожалуй, именно так можно назвать все мыслимые и немыслимые варианты RFID (radio-frequency identification) – уходит своими корнями в 40-ые года XX века, когда в СССР, Европе и США активно велись разработки вообще любых видов электронной техники.

В то время, любое изделие, работающее на электричестве, было всё ещё в диковинку, так что перед учёными лежало не паханое поле: куда не ткни, как в Черноземье, черенок от лопаты – вырастет дерево. Судите сами: свои законы Максвелл предложил всего-навсего полвека назад (в 1884 году). А теории на основе этих уравнений стали появляться спустя 2-3 десятилетия (между 1900 и 1914), в том числе и теории радиоволн (от их открытия, до моделей модуляции сигнала и т.д.). Плюс подготовка и ведение второй мировой войны наложили свой отпечаток на данную область.

В результате к концу 40-х годов были разработаны системы распознавания «свой-чужой», которые были несколько побольше, чем описанные в данной статье , но работали фактически по тому же принципу, что и современные RFID-метки.

Первая демонстрация близких к современных RFID была проведена в 1973 году в Исследовательской Лаборатории Лос Аламоса, а один из первых патентов на подобного рода систему идентификации получен спустя десятилетие – в 1983 году. Более подробно с историей RFID можно ознакомиться на Wiki и некоторых других сайтах ( и ).

Активные метки за счёт встроенной батарейки имеют существенно больший радиус работы, габариты, более сложную «начинку» (можно дополнить метку термометром, гигрометром, да хоть целый чип GPS-позиционирования) и соответствующую цену.

Классифицировать метки можно по-разному: по рабочей частоте (LF – низкочастотные ~130КГц, HF – высокочастотные ~14MГц и UHF – ультравысокочастотные ~900МГц), по типу памяти внутри метки (только чтение, однократно записываемая и многократно записываемая). Кстати, так любимый всеми производителями и продвигаемый NFC относится к HF диапазону, который имеет ряд хорошо известных проблем.

Прочие метки

К сожалению, стоимость RFID-меток по сравнению с другими видами идентификации довольно высока, поэтому, например, продукты питания и прочие «ходовые» товары мы по-прежнему покупаем с помощью баркодов (или штрих-кодов), иногда QR-кодов, а защиту от краж обеспечивают так называемые противокражные метки (или EAS – electronic article surveillance)

Самых распространённых три вида (все фото взяты с Wiki):

Впереди нас ждёт много чудных открытий, подчас совершенно неожиданных и конечно же hard geek porn в формате HD !

Если кому-то показалось мало теории, добро пожаловать на данный англоязычный сайт .

Часть практическая

Итак, какие метки удалось найти в окружающем нас мире:

Левый столбец сверху вниз: карта московского метро, проездной аэроэкспресс, пластиковая карта для прохода в здание, RFID-метка, представленная компанией Перекрёсток на выставке РосНаноФорум-2011. Правый столбец сверху вниз: радиочастотная EAS-метка, акустомагнитная EAS-метка, бонусный билет на общественный транспорт Москвы с магнитной полосой, RFID-карта посетителя РосНаноФорума содержит даже две метки.

Первой заявлена карточка московского метрополитена – приступим.

В круге первом. Билет московского метрополитена

Сначала вымачиваем карту в обычной воде, чтобы удалить бумажные слои, скрывающие самое сердце данной «метки».

Раздетая карта московского метрополитена

Теперь аккуратненько посмотрим на неё при небольшом увеличении в оптический микроскоп:

Микрофотографии чипа карты для прохода в московский метрополитен

Чип закреплён довольно основательно и хочу обратить внимание, что все 4 «ноги» присоединены к антенне – это нам пригодится далее для сравнения с другой RFID-меткой. Сложив пластиковую основу пополам в месте, где находится чип, и слегка покачав из стороны в сторону, он легко высвобождается. В итоге имеем чип размером с игольчатое ушко:

Оптические микрофотографии чипа сразу после отделения от антенны

Что ж, поиграемся с фокусом:

Изменение положения фокуса с нижнего слоя на верхний

Теперь немного интриг.

Ходят слухи, что Микрон разрабатывает и производит чипы для московского метро собственного силам по сходной технологии Mifare (как минимум, различается крепление к антенне – ножки другой формы). 22 августа BarsMonster без объявления войны и вероломно направил обращение в Микрон за разъяснениями, можно ли где-то в принципе увидеть данный чип, к 3.11 ответа не поступило. Один из журналистов (а именно, Александр Эрлих) на форуме IXBT тоже собирался уточнить данную информацию у представителей Микрона, но на данный момент воз и ныне там, то есть официальные представители Микрон уклоняются от ответа на прямо поставленный вопрос.

Рассмотренный выше билет, по всей видимости, изготовлен (или только смонтирован на антенну?) на предприятии Микрон (г. Зеленоград) - см. ссылки ниже - по технологии известной в RFID-кругах фирмы NXP, о чём собственно недвусмысленно намекают 3 огромные буквы и год выпуска технологии (а может и год производства) на верхнем слое металлизации чипа. Если полагать, что 2009 относится к году запуска технологии, а аббревиатуру CUL1V2 расшифровать как Circuit ULtralite 1 Version 2 (данное предположение также подтверждается этой новостью), то на сайте NXP можно найти подробное описание данных чипов (последние две строки в списке)

Кстати, в прошлом году для участников Интернет-олимпиады по Нанотехнологиям была организована экскурсия на завод Микрон (фото- и видео отчёты), поэтому говорить, что там оборудование простаивает смысла нет, но и заявление «дядечки в белом халате», что производят они метки по стандартам 70 нм, я бы поставил под сомнение…

Согласно статистике, собранной BarsMonster после анализа чипов 109 билетов метро (довольно репрезентативная выборка), согласно нормальному распределению шансы найти «необычный» билет ~109^1/2 или около 10%, но они тают с каждым вскрытым билетиком…

Внимательный взгляд уже приметил главное отличие двух чипов Mifare – надпись Philips2001. В самом деле, в далёком 1998 году компания Philips купила американского производителя микроэлектроники – Mikron (не путать с нашим, зеленоградским Микроном). А в 2006 году от Philips отпочковалась компания NXP.

Также несложно заметить пометку CLU1V1C, что, исходя из вышеописанного, означает Circuit ULtralite 1 Version 1C. То есть эта метка является предшественницей Mifare, используемой московским метрополитеном, а, следовательно, совместима с ней по основным параметрам. Однако, как и в предыдущем случае 2001 – это указание на год разработки и внедрения технологии или год производства. Странно, что Аэроэкспресс использует устаревшие метки…

В круге третьем. Пластиковая карта

Как-то раз, решил я одной своей знакомой показать статьи и фотографии на Хабрахабре. После чего спросил, а есть ли у неё какая-нибудь ненужная карта для следующей статьи про RFID. Она к тому времени как раз перебралась учиться в EPFL и подарила мне карточку, по которой осуществляется проход в одно из зданий МГУ. Карта, соответственно, без какой-либо маркировки, и я даже не уверен, что на ней записано хоть что-то, кроме обычно ключа для прохода в здание.
Карточка полностью пластиковая, поэтому сразу кладём её в ацетон буквально на пару десятков минут:

Принимаем ацетоновые ванны

Внутри всё довольно стандартно – антенна да чип, правда, он оказался на маленьком кусочке текстолита. К сожалению, без каких-либо опознавательных знаков – типичный китайский noname. Единственное, что можно узнать об этом чипе и карте, что они изготовлены/относятся к некоторому стандарту TK41. Таких карт полно на распродажах типа ali-baba и dealextreme.

В круге четвёртом. Перекрёсток

Далее я хочу рассмотреть две метки, представленные на выставке РосНаноФорум 2011. Первую из них представили с большим пафосом, сказав, что это чуть ли не панацея от воров и краж в магазинах. Да и вообще, данная метка позволит полностью перевести магазины на самообслуживание. К сожалению, эффективный менеджер оказался чуть более, чем полностью некомпетентен в вопросах школьной физики. И после предложение проверить эффективность его и метки с помощью сильного магнита, приложенного к метке, быстро замял тему…

После пары покупок в SmartShop, у меня в распоряжении осталось несколько меток. Очистив одну из них от клея и белого защитного слоя видим следующее:

Новая метка сети магазинов «Перекрёсток»

Поступаем так же как и Mifare аккуратно отсоединяем от полимерной основы и антенны и кладём на столик оптического микроскопа:

Оптические микрофотографии метки, предполагаемой к использованию в SmartShop

По счастливой случайности (то ли клей подкачал, то ли так задумано), метку удалось оторвать от основы быстро, а поверхность её осталась без каких-либо следов клея. Хотелось бы обратить внимание, что если у Mifare все 4 контакта прикреплены к антенне (по 2 контакта на каждый её конец), то здесь мы видим, что два контакта присоединены к двум небольших площадкам, которые не контактирую с антенной.

Немножко поиграем с фокусом в разных частях метки:

Меняем фокусировку…

Максимальное увеличение оптического микроскопа

На последнем фото слева вверху, по всей видимости, запечатлён модуль EEPROM памяти, так как он занимает около трети поверхности чипа и имеет «регулярную» структуру.

Подписаться на акции и новости

RFID или не RFID? ВОТ В ЧЕМ ВОПРОС

В данной статье мы изучим особенности, а также перспективы развития популярной сегодня технологии радиочастотной идентификации.

Благодаря разработке и внедрению автоматизированных систем управления работа современных предприятий поднялась на новый уровень, благодаря исключению человеческий фактора, который до недавнего времени был основным слабом звеном в данной области. Теперь до конца решена проблема относительно скорости и корректности сбора, ввода и вывода информации в систему управления в сфере производств, торговли, транспортной перевозки и др.

Принципы технологии радиочастотной идентификации (сокращенно РЧИ) успешно применялись уже во время второй мировой войны. Тогда она позволяла автоматически идентифицировать самолеты (“свой-чужой”). Таким образом, данная технология приобрела со временем новые функции, но на базе современных подходов. Бесконтактная идентификация удобна тем, что соответствует в полной мере требованиям компьютеризированной системы управления, применяемой для распознавания и регистрации объектов, в том числе и прав пользователей. Система построена на основе использованиям штрих-кодов и на радиочастотном принципе (технология RFID), при котором на объект закрепляются специальные метки, с идентификационной и иной информацией.

Построение и функционирование на самом деле не представляется чего-то особенного и сложно. Все достаточно просто: в системе обязательно должно присутствовать три базовых компонента:

считыватель (ридер), с помощью которого осуществляется сбор данных;
идентификатор – может быть изготовлен в виде карты, метки, брелока или тега;
компьютер – информационная система.

Считыватель создает в окружающем пространстве электромагнитное поле. Идентификатор принимает излучаемый от считывателя сигнал и формирует ответный, который принимает антенна считывателя. Сигнал обрабатывается электронным блоком и за тем по интерфейсу (каналу коммуникации) отправляется в компьютер (рис. 1).

Рис. 1. Принцип работы RFID-системы

Ридер – этот компонент оснащен приемо-передающим устройством и антенной, при помощи которых отправляет сигнал к метке и принимает ответный, а также микропроцессором для проверки и расшифровывания данных. В ридере также предусмотрена память для сохранения данных, которые при необходимости можно повторно передать.

Тег (метка) – имеет в своей конструкции интегральную схему и чип. Схема позволяет управлять связью с антенной и считывателем. Чип оснащен памятью, в которой хранится идентификационный код или иная информация. Улавливая сигнал от рейдера, тег осуществляет передачу данных, сохраненных в его памяти обратно в ридер. При этом для видимости между тегом и считывателем не требуется прямой контакт, так как радиосигнал способен легко проникать через различные неметаллические материалы. Это позволяет также скрывать метки внутри объектов, подлежащих контролю и идентификации.

Теги делятся на два вида – активные и пассивные. Активные функционируют от встроенной или присоединенной батареи. Отличаются тем, что предоставляют большую дальность чтения и для них требуется небольшая мощность считывателя. Пассивная метка может работать без источника питания, так как получает энергию от сигнала ридера. По конструкции они легче и меньше активных, более дешевые и отличаются продолжительным сроком службы.

Активные и пассивные теги могут использоваться:

только для чтения;
для чтения и записи данных;
для однократной записи данных пользователем.

Сами системы RFID можно классифицировать по принципу действия: на интерактивные и пассивные. Простая пассивная система предусматривает постоянное излучение считывателя и подходит в качестве источника питания только для идентификатора. Когда идентификатор получает необходимый уровень энергии, он включается и обрабатывает излучение считывателя своим кодом, который впоследствии и принимается считывателем. Системы управления доступом, в большинстве своем работают именно по такому принципу.

Интерактивные системы управлению требуются, например, в сфере логистики. В них считыватель излучает модулированные колебания, другими словами формирует запрос. Метка «расшифровывает» запрос и при необходимости формирует ответ.

Интерактивные системы были разработаны для возможности работы более чем с одним тегом. Например, во время приема товара на склад, когда требуется прочитать сразу все метки, расположенные в упаковке с товаром. При таких условиях без механизма антиколлизии (предотвращение наложения радиоволн) обойтись сложно. Благодаря ему можно осуществлять выборочную поочередную работу с несколькими тегами, находящимися в одном поле считывателя. Если такой механизм отсутствует, то сигналы идентификаторов будут накладываться друг на друга. Благодаря антиколлизии считыватель может определить все теги по серийным номерам, а затем поочередно обработать.

Перезаписываемые идентификаторы

Для систем контроля допуска и подсчета количества единиц продукции на паллетах достаточно меток, которым присвоены уникальные номера. Но есть и такие задачи, когда метка должна содержать дополнительные данные, отражающие движение технологического процесса. В таких случаях применяют перезаписываемые идентификаторы, которые оснащены дополнительной энергонезависимой памятью. Такие теги отличаются тем, что информация в них сохраняется даже при отсутствии питания. Объем памяти может варьироваться от бит до килобайт в зависимости от задач.

Частотные диапазоны и стандарты

В системах RFID используются идентификаторы, классифицирующиеся по расстоянию считывания:

Proximity – это карты или брелки, предоставляющие собой идентификаторы для считывания с небольших расстояниях – примерно с 10 см. Они применяются в системах контроля доступа и в некоторых транспортных приложениях;
Vicinity – это идентификаторы увеличенной дальности считывания (около 1,5 метров). Они применяются для идентификации продукции преимущественно в логистических приложениях;

Если рассматривать теги относительно их рабочих частот, то основными являются:

125 или 134 кГц- низкочастотный диапазон
13,56 МГц - среднечастотный
800 МГц - 2,45 ГГц - высокочастотный

Низкочастотный диапазон применяется в большинстве случаев в системах контроля доступа и для идентификации металлических предметов и животных.

Самым популярным считается среднечастотный диапазон. Он оптимально подходит для транспортных и прочих аналогичных приложений, в которых требуется работа с перезаписываемыми метками. Базовый стандарт в таких системах - ISO 14443. Он используется практически всеми смарт-картами. Для меток, применяемых в таком диапазоне актуальны стандарты EPC и ISO 15693. Последний применятся при изготовлении перезаписываемых меток с широкой функциональностью. EPC (electronic product code)отличается более простой структурой и представляет собой электронный аналог штрих-кодов.

Высокочастотный диапазон стал применяться не так давно, но он интересен тем, что мощность излучения в нем пассивных идентификаторов достигает дальности до от 4 до 8 метров, что удобно для складских приложений. В данном диапазоне самыми распространенными считаются 2 стандарта: ISO 18000 и также EPC. Нужно отметить, что стандарт EPC, применяемый как в среднечастотном и высокочастотном диапазонах является наиболее перспективным, особенно для приложений логистики.

Чтобы преодолеть технические проблемы, связанные с разработкой международного стандарта в системах RFID, крупные производители систем РЧИ создали в рамках рабочую группу в рамках Международного электротехнического комитета (IEC) и Международной организации по стандартизации (ISO). Эта группа занимается разработкой международных стандартов RFID-систем для управления товарами. Специальный подкомитет, входящий в состав данной рабочей группы, ведет работу по маркировке товаров штрих-кодами. В целом рабочая группа по RFID включает 4 подгруппы: синтаксис данных, профили требований к приложениям, уникальная идентификация тегов RFID и радиоинтерфейс. Все они направлены на разработку международных стандартов для решения общих вопросов относительно применения систем РЧИ, продумывают информационное наполнение радиочастотной метки и систему ее управления и другие задачи относительно связи и работы метки и устройства считывания информации. Результат работы данных подгрупп должна будет привести к созданию серии международных стандартов, которые позволят решить проблемы по части совместимости компонентов радиочастотных систем от разных производителей.

Для того чтобы облегчить выбор систем RFID по их функциональным возможностям, разработка стандартов осуществляется для нескольких диапазонов частот: ниже 433 МГц, 13,56 МГц, 860 – 960 МГц, 2,45 ГГц и и135 КГц. Предполагается, что системы радиочастотной идентификации, работающие на основе данных частот, смогут удовлетворить все потребности их пользователей. Разработка международных стандартов осуществляется с согласованием национальных органов стандартизации, которые принимают участие в данном процессе. Международная организация по стандартизации предусматривает шесть стадий согласований на разных уровнях. На сегодняшний день разработанные проекты преодолели наиболее сложную часть своего пути, что позволяет воспринимать это как знак того, что в ближайшее время международные стандарты для RFID систем будут созданы.

Особенности современных стандартов по RFID приведены в табл. 1.

Таблица 1. Общие характеристики RFID-технологии

В настоящее время наибольший интерес представляют стандарты серии ISO 18000, основные особенности которых приведены в табл. 2.

Таблица 2. Стандарты RFID серии ISO 18000

Стандарт RFID	Наименование	Основное содержание
ISO 18000-1	Part 1: Definition of parameters to be standardized.	Определение параметров, которые должны быть стандартизованы
ISO 18000-2	Part 2: Parameters for air interface communications below 135 kHz	Параметры для бесконтактного интерфейса связи ниже 135 КГц
ISO 18000-3	Part 3: Parameters for air interface communications at 13.56 MHz	Параметры для бесконтактного интерфейса связи на 13,56 МГц
ISO 18000-4	Part 4: Parameters for air interface communications at 2.45 GHz	Параметры для бесконтактного интерфейса связи на 2,45 ГГц
ISO 18000-6	Part 6: Parameters for air interface communications at 860-930 MHz	Параметры для бесконтактного интерфейса связи на 860 – 930 МГц
ISO 18000-7	Part 7: Parameters for Active Air Interface Communications at 433 MHz	Параметры для бесконтактного интерфейса связи на 433 МГц

Преимущества RFID-технологии:

для сбора данных с носителя не требуется прямая видимость или контакт со считывателем;
RFID-метки обеспечивают быстрый и точный сбор информации;
радиочастотные метки подходят для использования в агрессивных средах и могут считываться через краску, грязь, воду, пар, древесину, пластмассу и т.д.;
пассивные RFID-метки отличаются неограниченным сроком эксплуатации;
RFID-метки позволяют закодировать большой объем информации;
RFID-метки сложно подделать;
RFID-метки могут применяться не только для чтения, но и записи информации.

Области применения RFID-технологии

Некоторое время RFID-системы обходились по цене дороже штрих-кодовых систем бесконтактной идентификации. После того, как теги были технологически усовершенствованы, их стали использовать в тех сферах, где ранее применялся только штрих-код. Однако радиочастотные системы до сих пор продолжают соперничество со штрих-кодовыми не только по функциональным возможностям, но и по цене. Следует отметить, что предоставляет решения для работы в условиях плохой видимости. Микросхема RFID выполняет роль говорящего штрих-кода, передающего данные на считыватель. Напечатанные штриховые коды хорошо считываются лазерным сканером, но для его корректной работы необходима прямая видимость. А при технологии RFID сканер может декодировать информацию с носителями, даже когда он скрыт (например, вшит в одежду или встроен в корпус изделия). При этом даже совсем маленькая метка может содержать в несколько раз больше информации, чем штрих-код. Кроме того, метки RFID могут быть считаны, находясь в различных упаковках или прямо из тележки покупателя.

Результаты проведенного сравнительного анализа этих двух методов бесконтактной идентификации приведены в табл. 3.

Таблица 3. Сравнительные характеристики двух методов бесконтактной идентификации

Характеристики	RFID	Barcode
Идентификация объекта без прямого контакта	да	нет
Идентификация вне поля обозрения, скрытых объектов	да	нет
Хранение данных более 8Kb	да	нет
Возможность повторного записывания данных и многократного использования хранителя информации	да	нет
Дальность идентификации более 1м	да	нет
Одновременная идентификация нескольких объектов	да	нет
Противостояние механическому воздействию	да	нет
Противостояние температурному воздействию	да	нет
Противостояние химическому воздействию	да	нет
Влагостойкость	да	нет
Безопасность	да	нет
Идентификация движущихся объектов	да	нет
Долговечность	да	нет
Подверженность помехам в виде электромагнитных полей	да	нет
Идентификация металлических объектов	да	нет
Использование ручных терминалов для идентификации	да	нет
Использование стационарных терминалов для идентификации	да	нет
Автоматическая запись информации в режиме Non-Stop	да	нет
Примерная стоимость 1 этикетки, $	1	0,01
Примерная стоимость стационарного считывателя для карт, $	64	40
Информационная емкость	8 Кбайт	100 байт
Чувствительность к загрязнению	отсутствует	высокая
Возможность подделки метки	невозможна	легкая
Множественное одновременное чтение	возможно	невозможно
Скорость чтения	низкая	высокая
Максимальная дистанция чтения	0,5 м	8 м

В настоящее время RFID-системы применяются в разнообразных случаях, когда требуется оперативный и точный контроль, отслеживание и учет многочисленных перемещений различных объектов. Типичные применения:

электронный контроль доступа и перемещений персонала на территории предприятий;
управление производством, товарными и таможенными складами (в особенности крупными), магазинами, выдачей и перемещением товаров и материальных ценностей;
автоматический сбор данных на железных дорогах, платных автомобильных дорогах, на грузовых станциях и терминалах;
контроль, планирование и управление движением, интенсивностью графика и выбором оптимальных маршрутов;
общественный транспорт: управление движением, оплата проезда и оптимизация пассажиропотоков;
системы электронных платежей для всех видов транспорта, включая организацию платных дорог, автоматический сбор платы за проезд и транзит, платные автостоянки;
обеспечение безопасности (в комплексе с другими техническими средствами аудио- и видеоконтроля);
защита и сигнализация на транспортных средствах.

Область применения RFID-системы определяется ее частотой (рис. 2).

Рис. 2. Зависимость недостатков RFID-системы от частоты

Учитывая зависимости, предтавленные на рис. 2, RFID-системы можно разделить условно на три группы.

Высокочастотные (850 – 950 MГц и 2,4 – 5 ГГц), которые используются там, где требуются большое расстояние и высокая скорость чтения, например контроль железнодорожных вагонов, автомобилей, системы сбора отходов. В этих целях, ридеры устанавливают на воротах или шлагбаумах, а транспондер закрепляется на ветровом или боковом стекле автомобиля. Большая дальность действия делает возможной безопасную установку ридеров вне пределов досягаемости людей.
Промежуточной частоты (10 – 15 MГц) – используются там, где должны быть переданы большие массивы данных.
Низкочастотные (100 – 500 KГц). Используются там, где допустимо небольшое расстояние между объектом и ридером. Обычное расстояние считывания составляет 0,5 м, а для тегов, встроенных в маленькие “кнопочки”, дальность чтения, как правило, еще меньше – около 0,1 м. Большая антенна ридера может в какой-то мере компенсировать такую дальность действия небольшого тега, но излучение высоковольтных линий, моторов, компьютеров, ламп и т.п. мешает ее работе. Большинство систем управления доступом, бесконтактные карты управления складами и производством используют низкую частоту.

Бесконтактные информационные системы на основе RFID-технологии в настоящее время применяются тогда, когда необходимы:

резкое сокращение затрат на ввод данных и исключение ошибок, связанных с ручным вводом информации;
высокая оперативность регистрационной информации;
высокая степень автоматизации управления имуществом, складами, транспортом, доступом людей в помещения;
полностью автоматическая регистрация с последующей компьютерной обработкой результатов (пример: система регистрации пассажиров маршрутного такси или автобуса с автоматическим взиманием платы за проезд);
улучшение контроля качества в производственных, складских и транспортных операциях;
сокращение учетного документооборота и трудозатрат.

Все эти и многие другие задачи могут быть с успехом решены с помощью RFID-систем.

Рассмотрим более подробно основные приложения RFID-технологии.

Транспортные приложения

Для транспортных приложений в основном (примерно 80%) характерно использование карт Mifare марки Philips. Данный тип карт также применятся в качестве проездных билетов в пригородных поездах, в московском метрополитене и для других транспортных средств. Карты выполняются в соответствии с третьим уровнем ISO 14443 A и дополняются специальным механизмом криптозащиты. Этот механизм позволяет исключить подделку транспортных карт. Подобные идентификационные карты применяются также в клубных системах, автозаправочными станциями и в других областях, в которых требуется бесконтактная технология, а также защита от несанкционированного использования.

Склад и логистика

В данной сфере используются радиочастотные идентификаторы трех основных стандартов – EPC и ISO 15693 (среднечастотный диапазон), а также ISO 18000 (высокочастотный диапазон). Появление и применение популярного стандарта EPC в данной сфере обусловлено тем, что перезаписываемые теги стандарта ISO 15693 являются нерентабельными в ситуациях, когда товар нужно только идентифицировать. Кроме того, их использование нарушает принцип приватности, что в своем время повлекло несколько скандальных разбирательств. Что касается стандарта EPC, то он является аналогией штрихового кода по формату данных, что актуально для склада. Кроме того, такие метки можно деактивировать, когда необходимость в них отпадает. В приложениях склада и логистики также удобны метки высокочастотного диапазона, так как они позволяют осуществлять запись и чтение данных на большом расстоянии – до 10 метров, что предоставляет дополнительное удобство в процессе управления складскими запасами.

Электронные документы

Применение электронных документов считается новым, но весьма перспективным направлением в области использования технологии RFID. Высокая скорость считывания, высокая защита от несанкционированного доступа, надежность – все эти преимущества стали толчком для внедрения электронных меток в различные виды документов – в водительские удостоверения, паспорта, авиационные билеты и пр. Уже сегодня страны ЕЭС перешли на паспорта, в которых интегрированы RFID-метки . С такой же технической «начинкой» выпускаются въездные визы. ИКАО - международная ассоциация авиаперевозчиков – также планирует начать использование электронных авиабилетов. Отметим, что в память такой метки заносятся не только обычные сведения о владельце (ФИО, год рождения и пр.), но и в том числе биометрические признаки и цифровая цветная фотография.

Системы контроля и управления доступом (СКУД).

В системах СКУД технология RFID применяется уже сравнительно давно. Сегодня большинство офисов и предприятий используют для доступа бесконтактные пластиковые карты типа proximity. Изначально данное решение на базе этой технологии обходилось достаточно дорого, в сравнении с популярными тогда магнитными картами. На за счет удобства и надежности, которые предоставляет RFID, карты proximity быстро стали востребованными и в течение нескольких лет вытеснили с рынка конкурирующие технологии, применимые в системах контроля доступа. Большинство считывателей и карт для СКУД функционируют в пассивном режиме диапазоне частот 125 кГц. Конкретно устоявшихся стандартов в данной области пока что нет, но наиболее популярными и распространенными считаются форматы компаний, HID, EM Marin и Motorola. С недавних пор также в СКУД стали использовать интеллектуальные карты по стандарту ISO14443 (13,56 МГц), в виду массы преимуществ, которых они предоставляют, а также по причине того, что во многих странах эти карты уже ведены в массовую эксплуатацию.

Считыватели

Считыватели, применяемые в системах контроля и управления доступом, в основном производят под форматы карт Mifare, HID и EM Marin. По конструкции RFID считыватели могут оснащаться пластиковым корпусом (с клавиатурой или без) или металлическим. Приобретая унифицированный считыватель, пользователь может через несложные манипуляции выбирать необходимой ему формат данных, а также способ управления индикаторами. Отметим, что каждый считыватель оснащается звуковыми и двухцветными светодиодными индикаторами. Также многие модели поддерживают функцию запрета чтения данных с карт, которая обычно применяется при создании шлюзовых алгоритмов прохода и т.д. При работе с идентификаторами на средних и больших расстояниях, изготавливаются считыватели в виде рамки (для карт типа EM Marin); производятся также модели для работы с активными метками диапазона 2,45 ГГц, и устройства для работы с транспортными картами, адаптированные под форматы ISO 14443 A и B, в том числе Mifare.

Одним словом, для каждой сферы применения выпускаются свои технологические и конструктивные решения. Современный рынок предлагает радиочастотные считыватели различного исполнения – настольные, а также бескорпусные для возможности их встраивания в оборудование. Для объектов, которые были укомплектованы считывателями, снятыми с производства, предоставляются соответствующие модификации, которые совместимы не только по габаритам, и по протоколу обмена. Для тех приложений, которые связаны с идентификацией багажа, товаров, корреспонденции и прочей различной продукции, производят считыватели с определенным набором параметров для их максимальной эффективности в каждом конкретном случае.

Итак, основные вилы RFID-считывателей, используемые сегодня в различных сафрах применения:

настольные считыватели;
бескорпусные встраиваемые считыватели;
считыватели с выносными антеннами для средней и большой дальности;
ручные считыватели, оснащенные клавиатурой и ЖКИ.

Карты

На рис. 3 приведена типовая конструкция proximity-карты с бесконтактной RFID-идентификацией.

Рис. 3. Типовая конструкция proximity-карты с бесконтактной RFID-идентификацией

Метки

Метки ISO 15693 и EPC

Метки данных стандартов используются для идентификации различных предметов (кроме металлических). Их максимальная дальность считывания составляет 120 сантиметров. Стандартный тег по размерам идентичен пластиковой карте, но в отличие от нее имеет гибкую бумажную основу с клеящимся слоем. Такие метки обычно поставляются в рулонах по 500 штук в каждом. Основные характеристики таких меток:

содержат уникальный серийный номер;
объем памяти – EEPROM 128/0/24 байта;
выпускаются в виде кристалла Philips I-Code SLI/ I-Code UID;/ I-Code EPC.

В зависимости от сферы применения метки такого стандарта могут иметь форму пластикового диска, диаметр которого варьируется от 20 до 30 мм. Нужно отметить, что чем меньше метка будет по размеру, тем меньше будет дальность ее считывания. Метки в таком исполнении стандартно поставляются по 150 штук в упаковке. При необходимости на заказ могут быть предоставлены метки с нестандартными размерами (например, 60x100 и др.). Если требуется изготовление меток нестандартных размеров, то тираж, как правило, осуществляется от 100 000 штук. Дополнительно на метках, независимо от их размера, может быть нанесена одноцветная или многоцветная печать в соответствии с требованиями заказчика. При печати минимальный заказ составляет 5000 меток.

Метки ISO 18000

Метки указанного стандарта применяются, в основном, в сфере логистики и в других приложениях, где нужна большая дальность считывания идентификаторов (до нескольких метров). Метки диапазона 900 МГц могут изготавливаться с особой конструкцией, позволяющей им работать даже на металлических поверхностях. Такая возможность позволяет использовать их для маркировки автомобилей, контейнеров и железнодорожных вагонов.

Метки для стекла и картона

Есть также определенная группа меток, предназначенная для нанесения на картонные коробки и аналогично тару, а также для идентификации автомобилей при нанесении на лобовое стекло.

Метки для металла

Метки для маркировки металлических поверхностей выпускаются в пластиковом корпусе. На объекты их можно крепить через специальные отверстия с использованием саморезов, или просто наклеивать на поверхность, путем нанесения адгезивного слоя на обратную сторону корпуса.

“Умные” пломбы

Специальные радиочастотные метки выпускаются в виде «пломб», предназначенных для защиты от вскрытия контейнеров. Если метка-пломба будет нарушена, то она перестанет функционировать. Применение пассивной RFID-технологии в данном случае позволило применить решение, которое являются более выгодным по цене и эффективности в сравнении с используемыми активными пломбами.

Подводя итоги, можно выделить основные перспективные сферы применения RFID-технологии.

ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ РАЗВИТИЯ RFID-ТЕХНОЛОГИИ

Современные технологии позволяют разместить составные части (в пассивных устройствах это антенна, конденсатор и полупроводниковая микросхема) не только под пластиковым корпусом, но также на акриловой подложке. Подобные разработки позволили снизить стоимость внедрения данной технологии, в результате чего производителя получили возможность наносить данные метки как обычные этикетки. Входящий в состав автоматизированной системы сканер, сконструированный на базе принципа электромагнитного захвата или индуктивной связи, питает пассивные метки.

По сути, систему RFID образуют два основных и взаимосвязанных элемента – метка и сканирующее устройство.

Оно считывает информацию с этикеток и бирок связь по радиосвязи. Данные попадают через ридер непосредственно в базу данных. Не менее интересное решение представляют из себя RFID-чипы, предназначенные для открытия дверных замков.

MyKey 2300, ставший первым образцом, изготовленным с применением данной технологии, может быть открыт как с помощью ключа-чипа, так и вводом кода с клавиатуры, подобной той, которой оснащены типовые кодовые замки.

Фото 1. Общий вид первого в мире замка MyKey 2300, ключом к которому служит RFID-чип

Итак, не смотря на то, что настоящий прорыв в области розничной торговли и системах СКУД с использованием радиочастотной системы произошел сравнительно недавно, сама технология RFID отнюдь не является новой. Она возникла и стала использоваться еще с 1940-х гг. Ее применяли радиопередатчики во время второй мировой войны для идентификации самолетов. Сегодня этот же метод применяется для всех летательных аппаратов, начиная от вертолетов заканчивая воздушным шаром. Более того, технология нашла новое применение также с 1980-х годов, когда государственные органы были обеспокоены распространением коровьего бешенства. На базе технологии RFID было осуществлена идентификация скота и уже в наши дни, метки rfid, изготовленные в виде бирок, носят миллионов коров в ушах. Микросхемы RFID также встраиваются в идентификационные жетоны, применяемые в системах безопасности, наносятся на товары для упрощения ведения учета в логистике; на ветровые стекла автомобилей для возможности автоматической оплаты дорожных пошлин и пр.

Не смотря на то, что RFID существует давно, массовое ее внедрение в сети поставщиков началось относительно недавно, но уже привело к значительным изменениям. Причем по мере распространения радиочастотной технологии в этой области, увеличилось и производство меток и сканеров, в связи с чем цена на них значительно снизилась. При этом коммерческие предприятия, выделяющие средства на интеграцию новой системы в управление товарами, смогли использовать ее совместно с другими приложениями, не затрачивая на это дополнительных вложений.

В качестве примера можно привести компанию-производителя сотовых телефонов – Nokia. Она смогла сделать из обычной модели сканер RFID. Таким образом, на рынке появились карманные ПК и мобильники, поддерживающие функцию сканирования этикеток RFID на товарах. Это позволило потребителям иметь атематический доступ к информации, содержащейся в компьютерных сетях, без набора адреса в Интернете. Пользователю нужно просто поднести свое устройство к бирке RFID – и информация будет распознана, откатывая доступ к сведениям об объекте. Это может быть, например, описание продукции, подробные указания, видеоматериалы, подробности акции и многое другое.

RFID: ПЛЮСЫ И МИНУСЫ

Система RFID позволила во многом позволила упростить и облегчить нашу жизнь. Однако у нее появились и противники. Так в Европе и США люди обеспокоены тем, что использование бирок и этикеток RFID на товарах может быть также способом отслеживания компаниями пристрастий потребителей, начиная от их любимого сорта сыра, вплоть до стиля и размера одежды. Кроме того, так как информацию с такой этикетки можно считывать на приличном расстоянии, защитники гражданских прав предполагают, что такие чипы могут несанкционированно использоваться не только внутри, но и за стенами магазина злоумышленниками. Если у них будет считывающее устройство, они смогут извлечь информацию с вещей и в дальнейшем использовать ее против их владельца, например, указав номер его кредитной карты при взломе базы данных магазина.

Многие аналитики, работающие в данной сфере, остаются при мнении, что преимущества, которые предоставляет технология RFID в системах обслуживания клиентов и покупателей, смогут перевесить все беспокойства относительно конфиденциальности. Объясняют они это также тем, что положительных сторон у RFID намного больше, чем недостатков. Кроме того, исследовательским центром Auto-ID, расположенном в Массачусетском технологическом институте, было предложено предоставить торговым предприятиям возможность деактивировать (отключать) метки RFID при выходе из магазинов. Не смотря на то, что единый стандарт RFID пока не разработан, некоторые производители уже приступили к выпуску таких бирок.

До определенного времени распространению RFID-меток и чипов препятствовала установленная на них цена и громоздкость. В связи с задачами, которые на них возлагались, нужны были более миниатюрные и дешевые устройства. В итоге заказчики смогли получить то, что хотели. Когда метки нового формата были разработаны, в средствах массовой информации сразу появились сообщения о выпуске идентификаторов, способных удовлетворить самые высокие требования, выдвигаемые к радиоидентификационным микросхемам. Первое известие пришло от компании Hitachi, в которой был разработан так называемый mu-chip. Его размеры составляют менее четверти от квадратного миллиметра и при этом он способен обмениваться информацией на расстоянии 25 сантиметров. Однако, небольшой радиус действия и обязательное использование внешней антенны ограничивают эксплуатацию этого устройства в сфере торговли и услуг.

Второе сообщение было получено от правительства Малайзии, в котором значилось, что была приобретена интеллектуальная собственность, касающаяся разработки RFID-чипа Manathir от японской компании FEC Inc. Его размеры составляют 50 см, а цена – 10 центов. Предназначается он для отслеживания товаров, а также для слежения за людьми. Более того, он подходит для имплантирования в тело человека. Радиус действия данного чипа был не указан, но судя по всему он достигает нескольких метров. Нужно сказать, что в Малайзии уже в течение нескольких лет применяются «умные» удостоверения личности на базе чипа RFID, и теперь стоит задача, сократить стоимость данных документов при помощи использованного нового чипа, а также имплантировать Manathir во все объекты, которые необходимо отслеживать. Понятно, что такая инициатива направлена на то, чтобы обеспечить государству полную информацию о своих гражданах.

Как в такой ситуации можно избежать тотальной слежки и сохранить право на частную жизнь? К радости граждан, исследователи решились рассмотреть данную проблему, и им все же удалось найти решение, причем простое и при этом достаточно остроумное: разработать так называемую «глушилку», направленную на противодействие по отношению к считывающим устройствам. В идеале она должна быть изготовлена по подобию RFID-чипов. Таким образом, «глушилка» должна представлять собой устройство, копирующее работу микросхемы RFID, только в отличие от нее на запросы сканеров выдавать случайную информацию «ни о чем» вместо полезной.

Работа подобного блокирующего чипа предусматривает несколько важных моментов. Во-первых, устройство должно уметь распознавать запросы от различных считывающих устройств. А во-вторых, выдавать сразу несколько ответов на один запрос. В таком случае, сканер просто «запутается». Данная идея была предложена специалистами компании RSA Security. Им удалось довести ее до лабораторного прототипа и теперь они стремятся изготовить пробные микросхемы.

По итогам этих мировых новостей, можно сделать вывод, что RFID-технология переживает сейчас период своеобразного бума, результаты которого в дальнейшем могут оказать большое влияние на развитие технического прогресса во многих направлениях. Ниже мы привели примеры, в которых на данный момент реализована RFID-технология, а также какие плюсы и минусы выявились в процессе ее применения.

RFID-ПЛЮСЫ США ввели RFID-паспорта для путешественников и туристов

Метками RFID теперь снабжаются туристические визы в США. В рамках принятой программы, все иностранцы, прибывающие в штаты, должны иметь на руках туристические визы, оснащенные пассивными RFID-чипами с функцией многократной перезаписи данных. Данное решение направлено на повышение отслеживания за перемещениями туристов. Также оно позволяет определить при необходимости число иностранцев, покидающих страну, причем без необходимости досмотра их документов. Эксперимент предусматривает внедрение чипов в документы, которые выдаются самыми крупными аэропортами США. Если технологию одобрит правительство, то чипы станут использоваться также во всех остальных таможенных пунктах страны.

Технология RFID вошла в паспортную систему Америки

Паспорта населения страны теперь также снабжены радиочастотным чипом, который позволяет быстро и легко получить записанную на нем информацию полицейским и сотрудникам на постах контроля. Паспорта нового образца содержат ряд стандартных анкетных данных, а также фотографию владельца документа, благодаря чему при необходимости можно моментально идентифицировать предъявителя в точках установки специальных терминалов. В дальнейшем к прочей информации планируется добавить отпечатки пальцев, а также результаты сканирования радужной оболочки глаз.

Отслеживание эмигрантов при помощи чипов

В США планируется использование технологии, позволяющей следить за передвижениями и, соответственно, местонахождением эмигрантов. Данная потребность вызвана ситуацией, происходящей в Америке на границе с Канадой и Мексикой. Государство планирует применить специальные идентификационные устройства для выдачи иностранцам, прибывшим в штаты на автомобилях или пешим ходом. Данные устройства функционируют на базе RFID-чипа, содержащем уникальный код, в котором указаны основные данные туриста – его полное имя, гражданство, дата прибытия и предполагаемого отбытия, а также биометрические данные. Подобные электронные удостоверения личности внедрены уже в Ногале в штате Аризона, в Нью-Йорке и Блэйне в штате Вашингтон в качестве эксперимента в течение года. Если данная практика будет признана, то электронные документы для эмигрантов будут использоваться на всей территории страны. По статистическим данным, такие удостоверения уже выданы более чем 17,5 млн. иностранцам, прибывшим в США с момента начала эксперимента.

RFID-метки для армии в США

В течение некоторого времени в США действовал закон, принятый Министерством обороны, согласно которому все поставщики были обязаны использовать RFID-метки на всех поставляемых в страну товарах. Исключение составили сыпучая продукция и большие объемы жидкости. Данное решение было принято для возможности контролирования и отслеживания поставок продуктов по всему миру, а также для повышения эффективности системы перевозок. Таким образом, содержание судоходного контейнера можно было определить без его вскрытия через RFID-метку.

Отслеживание товаров и покупателей

Как уже отмечалось ранее, RFID-бирки в настоящее время используются для отслеживания рогатого скота. В Америке, помимо указанной цели, бирки применяются также для идентификации потерянных домашних животных, а также для возможности проезжать жителям пригородной зоны в город на своем транспортном средстве через шлагбаум, где осуществляется въездной сбор, без остановки. Также в одном из бутиков Нью-Йорка установлены датчики в стенах примерочной. С их помощью можно определить, какую одежду примеряет покупатель, а также предоставить информацию о наличии в магазине иных цветов, размеров или тканей одежды. Технология RFID также используется как система антиворовства в магазинах, где стоимость обычной тенниски может составлять $400 и выше. В связи с тем, что с каждым годом радиочастотные метки совершенствуются и становятся все более миниатюрными, сторонники RFID предполагают, что в будущем данную технологию станут использовать даже для грязного белья для передачи информации стиральным машинам о том, какой режим нужен для их стирки, а холодильники будут способны отправлять заказ в магазины, когда закончится молоко.

Применение радиочастотные метки в соответствии с правилами ЕС

Законодательством ЕС было принято и урегулировано решение об использовании идентификационных систем для кошек, собак и хорьков, путешествующих внутри и между странами (членами сообщества). Цель данной инициативы - предотвращение эпидемий в Европе.

RFID для бесценных манускриптов

Библиотека в Ватикане использует радиочастотную идентификацию как основу системы управления, позволяющую вести контроль за манускриптами и другими важными историческими объектами.

TESCO перешел на радиочастотные метки

Один из самых крупных магазинов Великобритании Tesco стал применять радиочастотные метки на лезвиях бритвы марки Gillete для отслеживания передвижения товара.

Защита от подделок при помощи RFID

Технология радиочастотной идентификации также применяется для защиты товаров и торговой марки производителей от подделок благодаря использованию электронного кода.

Снижение риска похищения детей

Специалистами фирмы Eagle Tracer было предложено использование РЧИ для защиты детей с целью уменьшения риска их похищения.

Применение РЧИ в здравоохранении

Власти США предполагают, что подделка лекарственных средств может быть резко сокращена, если каждая коробка с лекарствами будет снабжаться электронным «паспортом».

Решение для отелей

Технология радиочастотной идентификации массово используется отелями, где позволила увеличить безопасность и уровень обслуживания, при этом сократить расходы.

Радиочастотные чипы на банкнотах евро

Проект Европейского Центрального банка, находящийся в данный момент в разработке, предусматривает внедрение радиочастотной метки в банкноты.

RFID-минусы

Потребители против RFID-чипов

После того, как корпорация Wal-Mart стала использовать в своей сети супермаркетов радиочастотные метки на всей реализуемой продукции, на нее хлынула волна негодования от потребителей, вплоть до того, что правозащитниками стал готовиться соответствующий проект закона. В итоге была выдвинута правозащитная организация CASPLAN направленная на защиту личных прав потребителей, а также законодательный проект, согласно которому, все товары с такими метками должны маркироваться соответствующим образом. В проекте закона также оглашено, что использование полученной с меток информации должно быть ограничено. И не смотря на то, что в данной области использование технологии RFID началось недавно, потребители считают, что защиту лучше начать уже сейчас.

RFID-технология не отвечает всем мерам безопасности

Относительно RFID в последние месяцы ее масштабного использования было высказано мнение специалистов, что данная технология представляет недостаточный уровень защищенности. RFID-метки, с использованием которых осуществляются мелкие расчеты, маркировка товарных упаковок, а также функционируют автомобильные противоугонные системы, в реальности действительно оказались не столь надежными против самых простых методик взлома при помощи дешевых устройств с процессорами. Уязвимость RFID-чипов заключается в том, что их взлом может быть осуществлен даже без прямого контакта. Злоумышленнику нужно просто находиться рядом. Поэтому, до тех пор, пока разработчики стандартов шифрования не улучшат RFID-метки по свойствам защиты, их использование в тех областях, где взлом системы повлечет значительные убытки, считается небезопасным.

Gillette отказалась от товара с rfid-метками

Использование радиочастотной технологии не увенчалось успехом также в опыте компании Gillette, так как потребители не оценили данной инициативы. Нужно отметить, что во многих странах потребители выразили протест, направленный на применение меток на товарах. В итоге, первые прибывшие партии изделий Gilette с RFID-метками в магазин Tesco, расположенном в Кембридже, были подвергнуты общественному бойкоту. Оценив реакцию потребителей, компания остановила тестирование и прекратила поставку товара с метками в магазин.

RFID-меток в магазинах Walmart не будет

Маркетологи утверждают, что технология РЧИ может произвести революцию в области розничной торговли, так как позволяет индивидуализировать обслуживание покупателей и обеспечить более эффективную инвентаризацию продукции. Но даже в этой сфере не все довольным этим «новшеством». Еще одна известная компания Walmart ьыла вынуждена прекратить эксперимент с использованием радиочастотных меток ввиду недовольства покупателей. Руководством Walmart было заявлено, что масштабное применение RFID-меток, которое должно было быть реализовано в скором времени, отменяется. Но, тем не менее, эту ситуацию нельзя считать конечной победой потребителей. Метки все равно планируется применять, если не в магазинах, то на складах и в дистрибьюторских центрах. Поэтому можно предположить, что потребители в какой-то степени все равно будут подвергнуты посягательству на их частную информацию.

Угроза приватности читателя в библиотеках

В библиотеках США также предполагается использование RFID-меток вместо штрих-кодов. При выходе с книгами из библиотеки их предположительно должны будут деактивировать (отключать). Но тогда получается, что человека можно будет выследить с помощью книг, которые находятся у него в сумке, так как никто не дает гарантию, что метки нельзя будет потом снова включить. В связи с этим некоторые граждане США обеспокоены положением принятого Патриотического акта, согласно которому судебным исполнителям теперь открыт доступ к данным о посещении библиотек читателями.

Подкожное чипирование

Некоторыми корпорациями США рассматривается предложение подкожного использования RFID-чипов. В данном случае, они позволили бы заменить паспорта, привычные кредитные карточки и другие документы. Основное преимущество – их невозможно потерять, а недостаток - через них может осуществляться несанкционированное слежение за обладателем чипа. Нужно сказать, что такая система уже разработана и носит название VeriPay. Основана она на применении подкожного чипа миниатюрных размеров. Фирма-производитель делает акцент на том, что данное решение позволит разрешить проблему потери магнитных карт, а также создаст дополнительные барьеры для умышленного воровства и вообще во многом облегчит жизнь пользователя. На негативные высказывания относительно отрицательных сторон применения такого чипа, компания уверяет, что подобный чип можно в любой момент изъять. Но при этом гарантии безопасности такой системы компания не предоставляет, поскольку в случае, если воры будут располагать сложным оборудованием, то вероятно они смогут уловить сигналы от чипа, для того чтобы в последствии их устройства могли их воспроизвести. Более того, воры могут извлечь чип силой. Для продвижения «новинки», владельцы системы VeriPay предложили зарегистрироваться тем, кто желает получить такой чип – с целью статистики.

RFID-метки – переломный момент технологии

В настоящий момент использование RFID-меток приближается к статусу одной из самых популярных технологий, использующейся в сфере розничной торговли. Ее торможение на данном пути вызывают несколько отрицательных факторов. Не смотря на то, что RFID-метки представляют собой аналогию высокотехнологичных штрих-кодов, отличающейся возможностью считывания с расстояния и сквозь стены, некоторые потенциальные покупатели уверены в том, что RFID окончательно недоработана и при этом дорога по стоимости для ее выпуска в массы. На данном этапе, RFID-метки в основном направлены на маркировку контейнеров и поддонов, а не на каждый товар индивидуально.

Итак, в заключении проведенного обзора относительно будущего развития RFID-технологии и ее использования в настоящий момент, можно сделать определенные выводы.

Ранее внедрению RFID-технологии мешали такие факторы, как высокая стоимость системы, невыработанные международные стандарты, а также негативные отзывы общественных организаций, направленных на защиту прав потребителя. В настоящее время радиочастотная метка имеет доступную цену, которая варьируется в зависимости от функциональных возможностей от нескольких десятков центов до нескольких десятков долларов. При этом массовое ее производство, позволяет еще больше снизить на нее цену, но существует вероятность, что ее стоимость вряд ли сможет достигнуть стоимости бумажной этикетки со штрих-кодом, которой сегодня снабжается каждый товар. В связи с этим, радиочастотные метки используются преимущественно для маркировки тех объектов, цена которых значительно превышает стоимость метки. Также радиочастотная идентификация сегодня применяется для отслеживания возвратной тары в виде кег, контейнеров, паллет и прочих емкостей для транспортировки; транспортных средств; мусорных контейнеров; для маркировки и идентификации редких сортов вин; предметов сдаваемых в прокат (велосипеды, книги и пр.), историй болезни в медучреждениях, животных и инструментов.

Постепенно система РЧИ также внедряется в области розничной торговли для маркировки отдельных товаров и складского учета. В связи с этим, можно прогнозировать, что со временем цена метки rfid достигнет уровня, который позволит использовать ее на всех видах продукции. Единственным условием для такой перспективы является наличие единого стандарта, поскольку производство систем RFID сегодня ведется в нескольких странах. Следовательно, системы должны быть унифицированы и совместимы для того, чтобы не только радиочастотные метки, но и устройства считывания от разных компаний-производителей, могли без проблем взаимодействовать друг с другом. Данные стандарты уже разработаны и в сейчас находятся на стадии принятия.

Основным, и пока единственным весомым препятствием массового внедрения RFID-технологии является сопротивление общества, отстаивающего права потребителей. Однако, исходя из опыта внедрения в нашу жизнь современных технологий, всегда приходится чем-то жертвовать на пути к прогрессу. В настоящее время силы разработчиков брошены на то, чтобы найти компромисс между положительными и отрицательными сторонами применения RFID-технологии. Учитывая, что благодаря ее возможностям удалось ликвидировать самое слабое звено – человеческий фактор - в среде автоматизированных систем управления, в ближайшем будущем она, вероятно, произведет настоящую революцию в промышленной сфере, а также в сферах сельского хозяйства, транспорта и других, включая разработку новой специальной техники. Сейчас, ввиду перспектив развития RFID-технологии, серьезных конкурентов у нее нет.

И многие другие.

Уважаемый посетитель Интернет магазина!

Вы не можете до нас дозвониться? Вы ВСЕГДА можете отправить нам свой вопрос, заказ или просто контакты для связи с Вами по электронной почте или написать сообщение прямо с сайта с помощью формы отправки сообщения.

Мы обязательно свяжемся с Вами и решим все возникшие вопросы!

Кредитные и дебетовые карты со встроенной меткой радиочастотной идентификации (RFID) теперь являются нормой. Но это только одна сфера, в которой используется технология RFID.

Есть много других мест, в которых вы используете технологию RFID, возможно, даже не осознавая этого.

Итак, что такое RFID?

Радиочастотная идентификация - это использование радиоволн для считывания, захвата и взаимодействия с информацией, хранящейся в метке/теге. Метки обычно прикрепляются к объектам и могут считываться с нескольких метров. Кроме того, тег не всегда должен находиться в прямой видимости, чтобы инициировать взаимодействие.

Метка RFID - это простой способ присвоить объекту уникальный идентификатор. Кроме того, им не нужен внутренний источник питания, в то время как метка может быть такой же маленькой, как зерно черного перца. Это означает, что они легко внедряются почти везде - отсюда и их популярность.

Как работает RFID?

Основная система RFID состоит из двух частей: метки и считывателя.

Метка

RFID-метка имеет встроенный передатчик и приемник. Фактический RFID-компонент, содержащийся в метке, состоит из двух частей: интегральной схемы для хранения и обработки информации и антенны для приема и передачи сигнала. Метка RFID имеет энергонезависимое запоминающее устройство и может включать либо фиксированную, либо программируемую логику для обработки данных передачи и датчиков.

Теги могут быть пассивными, активными или пассивными с батарейкой.

Пассивная метка является самым дешевым вариантом и не содержит батареи. Метка использует радиопередачу, передаваемую считывателем.

Активная метка имеет встроенную батарею, периодически передающую свои учетные данные.

Аккумуляторная пассивная метка также оснащена небольшой встроенной батареей, но активируется только при наличии считывателя RFID.

Кроме того, метка может быть доступна только для чтения или для чтения/записи. Метка только для чтения имеет заводской серийный номер, используемый для идентификации в базе данных, в то время как метка чтения/записи может иметь определенные пользовательские данные, записанные в метку пользователем.

Считыватель

RFID-считыватель оснащен двухсторонним радиопередатчиком (трансивером), иногда называемым запросчиком. Приемопередатчик передает закодированный радиосигнал для взаимодействия с меткой. Радиосигнал по существу пробуждает или активирует метку. В свою очередь, приемоответчик метки преобразует радиосигнал в полезную мощность и отвечает считывателю.

Обычно мы классифицируем тип RFID-системы по типу метки и считывателя. Существует три общие комбинации:

Активная метка пассивного считывателя (PRAT): Считыватель пассивен, он только принимает радиосигналы от активной метки. Поскольку метка заряжается от батареи, диапазон приема/передачи может составлять от 0 до 600 м. Таким образом, PRAT является гибким решением RFID.
Активный считыватель пассивной метки (ARPT): считыватель активен, передает радиосигнал запроса, получая ответы на сигналы аутентификации от пассивных меток.
Активная метка активный считыватель (ARAT): считыватель активен и взаимодействует с активными или аккумуляторными пассивными метками.

В дополнение к типу RFID-системы RFID использует набор регулируемых полос частот.

Что такое OPID?

Оптическая RFID (OPID) является альтернативой RFID, которая использует оптические считыватели. OPID работает в электромагнитном спектре между частотами 333 ТГц и 380 ТГц.

Сколько данных?

Объем информации, хранящейся в теге RFID, изменяется. Например, пассивная метка может хранить только до 1024 байтов информации - это всего один килобайт (КБ). Смешно с точки зрения современной емкости хранилища, но достаточно, чтобы сохранить полное имя, идентификационный номер, день рождения, SSN, информацию о кредитной карте и многое другое. Однако аэрокосмическая промышленность использует пассивные сверхвысокочастотные RFID-метки с хранилищем 8 КБ для отслеживания истории деталей с течением времени. Они могут хранить огромное количество персональных данных.

Общее использование RFID

RFID-метки повсюду. Поскольку они легко привязываются практически к чему-угодно, не имеют потребности в энергии они используются во всех сферах жизни, в том числе:

Управление товарами и отслеживание
Наблюдение за людьми и животными
Бесконтактные платежи
Туристические документы
Штрих-коды и метки безопасности
Управление данными о здравоохранении
Тайминг

RFID также создает волны на постоянно растущем интеллектуальном внутреннем рынке. В 2010 году стоимость RFID значительно снизилась. В то же время надежность RFID увеличилась из-за глобального перехода на стандарты RFID. Внезапно появилась чрезвычайно надежная, но экономичная система отслеживания или идентификации.

Безопасность

Внезапный всплеск RFID также вызвал проблемы с безопасностью. Совсем недавно появились бесконтактные платежные карты с меткой RFID. Недобросовестные люди взламывали бесконтактные карточки, используя портативные платежные терминалы, в то время как карта с поддержкой RFID находилась в кармане целей или в кошельке.

В Великобритании, еще один пример включает в себя RFID-метки, хранящиеся в паспортах. Когда первый введенный, пароль на новый паспорт Великобритании был взломан в течение 48 часов. Кроме того, появились сообщения, что преступники воровали почту, содержащую новый паспорт, сканировали RFID-метки для данных, а затем отправляли их дальше по их пути.

RFID здесь, чтобы остаться

RFID - это огромная индустрия. Мы используем ее почти каждый день. Посылка, которая прибыла в ваш дом, карта, которой вы заплатили за ваш обед, ключ карта открывающая дверь, смарт-дом, ручной имплантат и многое другое, все это использует технологию RFID.

Для чего вы используете RFID? Вы используете его в своем интеллектуальном доме? Вы купили RFID-блокирующий кошелек? Дайте нам знать это в комментариях ниже!

Технология RFID (Radio Frequency Identification) пока остается довольно дорогой для отечественного рынка и работает только на крупных складах. Но руководители компаний, уже внедривших методику, успели по достоинству оценить преимущества радиочастотной идентификации товаров. Технология позволила решить целый ряд проблем, связанных с хранением и учетом продукции.

Как работает RFID?

Система RFID Reader довольно проста в использовании. На каждую единицу товара наносится специальная метка, в которой зашифрованы все данные: вес, объем, дата погрузки или разгрузки, основные параметры хранения. На выходе из складского помещения монтируется металлический каркас с чувствительными RFID датчиками. Они сканируют метки на каждой упаковке, которую проносят через ворота, и отправляют информацию в общую базу данных.

Программу можно настроить на идентификацию личных карточек сотрудников или объединить с системой видеонаблюдения. Это позволит не только упростить учет и отслеживание перемещений товаров, но и сократит число нарушений на складах.

Примеры использования

В мире существует практика использования систем на основе RFID технологии. Радиометки используются в различных областях:

На одном из заводов Toyota , расположенном в США, радиочастотная идентификация помогает контролировать заполненность трейлеров при погрузке. Аналогичные технологии внедрены на предприятиях Shevrolet и в крупных азиатских портах. Метки наносят на крупнотоннажные контейнеры, а погрузочную технику оснащают считывателями. Это позволило повысить товарооборот, так как пропала необходимость пересчитывать и сверять большие объемы товара вручную. При такой системе отслеживания снижается количество ошибок, произошедших по вине человека.

На заводах Sony Electronics используют перезаписываемые RFID метки. Их наносят на кинескопы на поточных линиях завершающих этапов производства. Сканируя метку, система передает данные в центральную базу, а оператор получает информацию о тестировании и местонахождении конкретной единицы продукции.

В ряде европейских стран радиочастотные метки избавили автовладельцев от необходимости пользования кассой каждый раз при заправке автомобиля. Электронные считыватели монтируют непосредственно на топливные насосы. Система запускает подачу топлива после получения соответствующего сигнала от сканера.

Транспортные компании также взяли технологию на вооружение . Метки ставят в нижней части лобового стекла грузовиков. В каждой контрольной точке и в конечном пункте располагают радиочастотные сканеры. Считывается не только дата и номер транспортного средства, но и вся информация по товару: накладные, путевые листы и т. д. В процессе движения автомобиля полностью исключается бумажная работа, передача данных осуществляется через центральный сервер.

В нашей стране RFID технологии появились около десяти лет назад и применяются в основном на складах. Но производители радиочастотного оборудования уже наладили серийный выпуск, так как уверены в его активном внедрении.

Применение RFID на складах

Использование RFID технологии для склада оправдано с экономической и практической точек зрения, особенно, если речь идет о терминалах с большим товарооборотом. Приобретение оборудования для крупных компаний окупается довольно быстро.

Преимущества системы радиочастотных меток:

Специалистам, которые занимаются устройством RFID на предприятии, особое внимание стоит уделить тем задачам, которые будут поставлены перед системой. Необходимо определить оптимальную дальность считывания, настроить антенны соответствующим образом, изучить специфику технологических процессов на складе. Важно понять принцип перемещения товарных позиций. Например, упаковка, пронесенная через RFID -считыватель , не обязательно должна покинуть пределы склада. Она может транспортироваться на другой участок, поэтому система не должна отмечать ее, как отгруженную.

Перспективы RFID

Подобные технологии чипирования уже используются в России, например, в новых паспортах. Но система работает пока не так активно, как в развитых странах. Эксперты прогнозируют RFID большое будущее, вплоть до полного замещения современных компьютеров. Конечно, это случится не скоро. Пока технологии дорабатываются с целью расширения функциональности и повышения эффективности. Одно из самых перспективных направлений развития – это работа во всевозможных интернет-магазинах. Учитывая ежедневный оборот, их склады нуждаются в особо строгом учете товаров, отслеживании перемещений.

Положительный опыт применения RFID в этом качестве представила компания Paxar. Ее специалистами была создана программа Magicmirror, основанная на радиочастотных технологиях. Это некое электронное зеркало. Посетитель фирменного магазина одежды Paxar может выбрать в коллекции любую модель с RFID меткой и поднести ее к зеркалу. На дисплей выйдет подробная информация о составе ткани, доступных цветах и размерах. Программа на основании данных сканера предложит также аксессуары, подходящие к этому предмету одежды. С помощью радиочастотного считывателя покупатель сможет вызвать продавца-консультанта, находясь в примерочной кабинке.

Технология хороша, особенно в применении к товарным складам. Однако, на сегодняшний день разработчики систем сталкиваются с некоторыми сложностями. Пути решения проблем со временем должны быть найдены, но пока технология внушает пользователям некоторые опасения.

Сложности использовании RFID-технологии для склада

Итак, чего же опасаются разработчики и конечные пользователи радиочастотных сканеров:

Цена . Первое оборудование, работающее по RFID технологии, было довольно громоздким и дорогостоящим. Оно неудобное в применении и требовало финансовых вложений, непосильных для мелких фирм. Инженерам удалось постепенно сделать установки более компактными. Ведь небольшие и легкие сканеры стоят дешевле, да и в использовании более просты. Стоимость же самих радиочастотных меток снижается не так быстро, как хотелось бы. Позволить себе оснастить весь склад микрочипами стоимостью в 10 евроцентов может далеко не каждая компания. Специалисты уверены, что как только стоимость меток упадет до 1 евроцента, спрос на них возрастет в разы.
Компьютерные угрозы – вирусы. Средний объем памяти микрочипа всего 2 кб. Изначально считалось, что метку просто невозможно заразить вирусом, но амстердамские ученые доказали противоположное. Они не только заразили микрочип, но и проанализировали возможные последствия этой ситуации. Неисправная метка выдает недостоверную информацию или вовсе перестает работать. Радиочастотная передача данных заражает и сканеры, через которые проходит чип. Это нарушает работу центральной базы данных и может полностью остановить работу склада, что означает колоссальные убытки для фирмы. Что еще опаснее – вирус может распространяться по радиоканалам и на другие метки, вызывая хаос. В применении к гипермаркетам и другим крупным объектам последствия совершенно непредсказуемы.
Возможность взлома . Собственно о взломе речь не идет, ведь чипы не защищены. Сканер способен считать информацию с большого расстояния, что дает большое поле для деятельности преступников. Любой человек, получивший товар с меткой, может воспользоваться считывателем и получить доступ к базе данных. Сюда относятся и сведения о кредитных картах покупателей, и другая конфиденциальная информация.
Кража данных из электронных документов . Например, при считывании паспортов, сканер автоматически отправляет данные в центральный компьютер. В Германии, Англии и США RFID технологии давно используются в оборонном секторе и в сфере здравоохранения. Но недавнее исследования показали, что данные с чипов можно скопировать с расстояния 100 метров, имея специальный сканер. То есть преступник может получить доступ к самым важным сведениям, распространение которых совершенно недопустимо.

Все эти опасения имеют место и при использовании RFID на складах. Специалисты активно ищут методы «поломки» чипа после того, как вещь передана покупателю, но пока все они малоэффективны. Программы деактивации метки вызывают лишь ее усыпление, а не выведение из строя.

Вот несколько способов, которые изобрели сами потребители, желающие сохранить тайну личной жизни:

срезание антенны. В ряде случаев это сделать невозможно. Например, при удалении метки с одежды придется испортить ткань;
обработка вещи в микроволновой печи. Излучение вызывает взрыв чипа, что тоже не проходит бесследно для купленного товара.

Немецкие инженеры много лет трудились над созданием прибора, способного вызвать необратимую деактивацию RFID метки. Технология основана на сильном воздействии электромагнитного импульса. Но пока аппарат тестируется и в свободном доступе его не найти.

Системы защиты данных

При невозможности вывести из строя метку, ученые решили разработать способы ее защиты. На сегодняшний день их несколько:

Защита данных паролем. Чип отправляет сканеру верные сведения только после введения секретного кода. Другой код может запустить программу самоуничтожения чипа, например, после покупки вещи. Технология оказалась уязвимой для хакеров, поэтому не нашла широкого распространения.
Аппаратно-сетевая защита. Система блокирует все метки на складе и открывает нужную только по запросу. Программа постоянно сканирует эфир, предоставляя сведения о попытке несанкционированно считывания. Данная технология применима к чипам любой сложности и объема. Она достаточно эффективна и защищена от атак хакеров.
Слом антенны. При покупке товара покупатель просто обламывает кончик антенны, ответственный за передачу данных на расстоянии. При возврате товара продавец может идентифицировать вещь, поднеся сканер вплотную к метке.
Установка «глушилок». Устройство работает по принципу самих RFID-меток, копируя алгоритмы микросхем. Разница в том, что «глушилка» на запросы сканера выдает недостоверную информацию – цифровой мусор. Создание такого мешающего чипа осложняется тем, что он должен распознавать различные считывающие устройства и выдавать поток ненужной информации незарегистрированным приборам.

В перспективе, использование RFID-технологий в организации работы склада должно повысить скорость товарооборота и эффективность всей складской системы. Если есть серьезная программа защиты данных, или информация на чипах не представляет особой ценности для третьих лиц, то радиочастотные метки – отличное решение для любого бизнеса.