Rfid метка что это

RFID-технология: что это такое, как работает система, описание и применение

Что такое RFID технологии — это система связи, которая расшифровывается как метод радиочастотной идентификации. Это метод, задача которого распознать живые или неодушевленные предметы с помощью использования радиоволн. В качестве Auto-ID используются отпечатки пальцев или сетчатка глаза, голос, одежда.

Описание

• программного обеспечения;
• считывателя;
• меток.

Этот метод позволяет автоматизировать распознавание и учет любых объектов. Процесс простой — данные из RFID-метки отправляются к считывающему устройству, в результате, в программе отражаются изменения. Чтобы все успешно функционировало, требуется антенна для улавливания сигналов от передатчика и правильная установка всего оборудования. Если сравнивать технологию с NFC, то у RFID есть преимущество. Она ловит сигнал на увеличенном расстоянии.

Как работает RFID

Разобраться в этом вопросе несложно. Вещь, на которую нанесена микросхема, отправляет личный код, модулируя частоту. Метка вступает во взаимодействие с ридером, внутрь него вмонтирован двухсторонний передатчик.

Это оборудование передает закодированный сигнал метке и активирует ее. Приемопередатчик, установленный на чипе, преобразует радиосигнал и высылает ответ. Таким взаимодействием наделены многие электронные приспособления обычной жизни, но мы даже не замечаем этого.

Широко использовали эту систему еще во время Второй мировой войны — на самолеты устанавливали специальные датчики, которые позволяли в любую погоду отличить своих от чужих. После окончания военных действий ее долгое время не задействовали. Сейчас почти каждая транспортная и логистическая компания старается встроить этот способ распознавания и учета.

Готовые решения для всех направлений

Ускорьте работу сотрудников склада при помощи мобильной автоматизации. Навсегда устраните ошибки при приёмке, отгрузке, инвентаризации и перемещении товара.

Мобильность, точность и скорость пересчёта товара в торговом зале и на складе, позволят вам не потерять дни продаж во время проведения инвентаризации и при приёмке товара.

Обязательная маркировка товаров — это возможность для каждой организации на 100% исключить приёмку на свой склад контрафактного товара и отследить цепочку поставок от производителя

Скорость, точность приёмки и отгрузки товаров на складе — краеугольный камень в E-commerce бизнесе. Начни использовать современные, более эффективные мобильные инструменты.

Повысьте точность учета имущества организации, уровень контроля сохранности и перемещения каждой единицы. Мобильный учет снизит вероятность краж и естественных потерь.

Повысьте эффективность деятельности производственного предприятия за счет внедрения мобильной автоматизации для учёта товарно-материальных ценностей.

Первое в России готовое решение для учёта товара по RFID-меткам на каждом из этапов цепочки поставок.

Исключи ошибки сопоставления и считывания акцизных марок алкогольной продукции при помощи мобильных инструментов учёта.

Получение статуса партнёра «Клеверенс» позволит вашей компании выйти на новый уровень решения задач на предприятиях ваших клиентов.

Получение сертифицированного статуса партнёра «Клеверенс» позволит вашей компании выйти на новый уровень решения задач на предприятиях ваших клиентов..

Используй современные мобильные инструменты для проведения инвентаризации товара. Повысь скорость и точность бизнес-процесса.

Где используются РФИД технологии

Сфера применения довольно широкая:

• Розничная торговля. С ее помощью контролируется перемещение товара от склада к магазину и обратно. Становится значительно проще проводить инвентаризации и не допускать кражи.
• Изготовление и реализация меховой продукции. На каждом изделии проставляется специальный знак обязательной маркировки.
• Логистика. Помогает ускорять погрузку и разгрузку, приемку товаров, держать под контролем перемещение товарных остатков. Способствует снижению ошибок работников по невнимательности.
• Производство. Отслеживание работы персонала и техники, обеспечивает уменьшение количества внештатных ситуаций, передает в программу данные учета сырья.
• Платежные сервисы. Проведение бесконтактной оплаты за товары и услуги.
• Безопасность доступа. Использование биометрии для автоматического входа в систему должностных лиц.
• Фармацевтика. Введен для проверки подлинности препаратов.

Использование технологии RFID

При помощи frequency radio identification можно автоматизировать и упростить самые разные процессы. Для этого создаются программы:

• по контролированию наличия сотрудников на рабочих местах и времени их прихода/ухода;
• определение автомобиля;
• склады;
• производственные операции;
• определение личности человека для входа в программы или комнаты.

Преимущества RFID

Сегодня это метод сделать автоматическими большинство производственных процессов в компаниях. С введением РФИД результаты работы всей организации существенно улучшаются, прибыль растет, а сбоев становится меньше. Среди основных достоинств:

• детали этой системы крайне сложно подделать;
• до 300 метров радиус считывания;
• не нужно прикасаться меткой к ридеру, достаточно оказаться в поле его действия;
• быстро и точно срабатывает;
• может считать информацию даже с транспорта или чего-то другого, что движется;
• способен работать сквозь любой материал, пропускающий радиоволны;
• на чипе допускается записывать и хранить информационные ячейки, перезаписывать его;
• считывание сразу с нескольких объектов;
• не реагирует на воздействие окружающей среды, большой срок службы.

Из чего состоит

Суть работы во взаимодействии между rfid chips и ридером. Первый хранит свой номер тега и записанные данные, при необходимости умеет передавать их считывающему устройству. Это происходит, как только метка оказывается в пределах радиуса функционирования приемопередатчика.

Считанную информацию отправляют в программу учета. Там она анализируется и обрабатывается по заранее указанным алгоритмам. Возможность считывать на расстоянии позволяет серьезно облегчить большинство операций на складе или производстве. Считывание может происходить много раз с одних и тех же объектов даже сквозь тонкие стены.

Чтобы настроить работу складских помещений или всего предприятия в целом, стоит обратиться к компании «Клеверенс». Здесь специалисты имеют огромный опыт и знают, какое оборудование подойдет больше, какие дополнительные функции могут пригодиться.

Чтобы все работало, требуется три составляющих:

• программное обеспечение;
• считыватель;
• метка.

Объект, в котором стоит чип, может быть идентифицирован системой. Это происходит, благодаря записанному в него неповторимому коду, он состоит из чисел. Просто считав эти данные, можно узнать все о пользователе или товаре.

Сфера применения постоянно расширяется. Все больше технология становится задействована там, где ведется жесткий контроль за перемещениями, где нужна скорость без ошибок и надежность. Постоянно придумываются новые пути и решения использования на заводах и фабриках. Там техника обеспечивает стабильное производство качественной продукции.

Что такое RFID метки

Вся информация хранится в чипе, для считывания которого применяется специальный ридер. Одна единица такого оборудование способна распознать данные любого rfid chip, внесенного в программу. Их встраивают в товары, скот, багаж, транспортные средства, выдаются карты с ним персоналу. Причем установленные микросхемы не перестанут работать, когда вещь будет куплена и покинет магазин. Иногда они могут задействовать в целях, не связанных с пересчетом.

Конструкция и виды RFID-меток

Это устройство размером от 3 мм до 20 см, которое принимает и отправляет сигнал. Габариты зависят от того, на каком расстоянии нужно регистрировать сигнальный знак и что должна уметь вещь. Это несложный механизм, всего две составляющих:

• Микросхема. Не крупная электронная пластина. Все детали закрепляются на полупроводниковую пленку. Задача этого элемента — хранить, обрабатывать, преобразовывать и передавать данные.
• Антенна. Занимается приемом и передачей радиосигнала.

Существует несколько категорий меток:

• Активные — питаются от личного источника. Распространяются даже на больших расстояниях, часто включены дополнительные функции. Относительно значительные размеры. Незаменимы везде, где необходимо функционировать даже на большом расстоянии.
• Полупассивные — есть батарея и половина возможностей предыдущей разновидности.
• Пассивные — не имеют собственного источника питания. Работают только в пределах 8 метров от ридера, но компактные и стоят дешевле.

В зависимости от частоты сигнала существуют три типа:

По виду выполнения:

• Наклейка. Тонкий стикер, основа пластик или бумага. На него наносится все, что может потребоваться изготовителю или продавцу.
• Бирка или этикетка. Аналог предыдущего часто на ткани или самом изделии.
• Корпусированные. Чипы под стеклом или пластиком, защищенные от случайного повреждения, попадания влаги или других загрязнителей.
• Инлей. Пластиковый или ПЭТ, задействован в производстве кредитных или дебетовых банковских карт, пропусков, клубных и бонусных карточек.
• Специальные. Создаются в разных видах под определенные задачи: шурупы — если нужно чипировать деревья, браслеты — при оформлении пациентов некоторых больниц или участников фестиваля, жителей отелей, квадраты пластика — для обработки животных.

Неактивная точка будет содержать в себе 1024 байта, это 1 килобайт. В нее поместится:

• полное имя (название);
• дата рождения (производства);
• идентификационный номер;
• кредитная карта (если это сотрудник).

Такие устройства нашли применение даже в освоении космоса для сохранения данных, только объем у них 8 килобайт. Они способны поглощать действительно много входящей информации и потом транслировать ее.

На земле такую большую память необязательно устанавливать, достаточно и меньшего размера. В зависимости от записывающего способа есть те, что поддерживают:

• RW — многократную запись и считывание;
• WORM — записывается один раз и считывается бесконечное количество;
• RO — только чтение.

Чтобы произвести метку для идентификации предприятия, обычно задействуют разновидность с одноразовой записью в момент создания — тип памяти RO.

Что такое RFID чип — это способ не допустить хищения. Отлично иллюстрируют эту ситуацию наклейки на продукцию в книжном магазине или на дорогой алкоголь в продуктовом отделе. При попытке выйти из заведения рамка начнет пищать, потому что распознает и считывает метку. Единственный способ выйти из помещения для покупателя с понравившейся вещью без звуков сирены — купить ее. Тогда на кассе снимут микросхему. Параллельно проведут операцию в программе учета — так на остатках не будет оставаться уже проданный товар.

Зачем пригодится РФИД-чип

Его задача — передать данные о конкретном объекте считывающему устройству. Это помогает держать под контролем количество и отслеживать передвижение единиц продукции, оптимизировать многие рабочие процессы. Можно задействовать штрихкоды, но это уже не самый надежный способ, кроме того, он не защищает от хищений и частых ошибок персонала по невнимательности.

Чипирование активно применяется даже в непривычных, на первый взгляд, сферах:

• Библиотечное дело. Нанесение чипа значительно ускоряет пересчет и учет, помогает быстро найти требуемый экземпляр и выдать книги посетителю.
• Медицина. Здесь использование очень широкое. На браслет наносятся личные данные пациента — его группа крови, присутствие аллергии на вещества, диагнозы. Появление такой вещи у младенца исключит возможность его похищения из медучреждения. В психиатрических лечебницах такие средства тоже пригодятся.
• Промышленность. Сложное оборудование оснащается микросхемой с подробной инструкцией по работе с ним. А запускается оно только прикладыванием специальной карты в руках у мастера. Это убережет электронику от возможной поломки неумелым специалистом.

Технология радиочастотной идентификации RFID задействуют многие компании. Сейчас такие метки можно встретить на вещах, изделиях из меха, лекарственных средствах. Их включают в брелоки и автомобильные ключи. Даже смарт-карточки для поездок в транспорте теперь работают на этой системе.

RFID метка: классификация, принципы работы и особенности применения

Радиочастотная метка (тег) — электронное устройство, которое принимает от RFID-считывателя сигнал, обрабатывает его и отправляет обратно (сканеру). Содержит уникальный номер объекта, на который нанесена, дополнительные сведения о нем и пароль для доступа к ячейке памяти (в зависимости от типа и модификации). Согласно ГОСТ Р 17363-2010* , объем — от 256 бит. RFID-метки используются для идентификации и прослеживания перемещений ТМЦ (товарно-материальных ценностей), транспорта, включая контейнеры, животных и людей.

В статье подробно расскажем о RFID-метках и как они устроены: о видах, принципах работы и особенностях применения.

Поможем выбрать RFID-метки для вашего бизнеса!

Классификация RFID чипов — виды и области применения

Рассмотрим структуру современной радиометки. Она включает:

• RFID-чип с памятью — для записи и хранения данных, идентифицирующих объект, животного или человека.
• Интегральную схему RFID-метки — тип полупроводника, требующий питания или от миниатюрной батарейки, или непосредственно от RFID-сканера (под воздействием радиоволн).
• Антенну — модуль, который принимает сигнал, посылаемый сканером.
• Корпус с подложкой и креплениями к объекту — объединяет и защищает упомянутые компоненты. Изготавливается из полиэфиров, полимеров, бумаги, стирола, ПВХ и других материалов.

На радиометку записываются:

• уникальный код, идентифицирующий объект, — EPC или UII;
• дополнительная информация — аналоги штриховых кодов формата EAN-128 или стандарта ANSI MH 10.8.2;
• пароль для доступа к памяти тега или его сброса.

EPC (electronic product code) — электронный код продукции и метод нумерации конкретных изделий, упаковок, документации или ячеек для их хранения по стандарту ISO/IEC 18000-6. Используется EPCglobal GS1 — международной организацией, стандартизирующей и продвигающей маркировку товаров.

UII (unique item identifier) — уникальный идентификатор объекта. Применяется для маркировки товарно-материальных ценностей RFID-метками по стандартам ISO/IEC.

На теги записываются следующие сведения, зашифрованные по ANSI MH 10.8.2:

• период хранения;
• номера сопроводительного документа, поставки, упаковочного листа;
• код уполномоченного работника;
• дата изготовления;
• серийный номер;
• количество товарных единиц, собранных в единую упаковку;
• вес нетто;
• номер контейнера, транспортного средства и другие.

Chainway C72 UHF

Urovo DT50P RFID

Newland UR90 UHF

Классификация RFID-меток

Существует несколько классификаций радиочастотных тегов:

• по схеме источника питания (активные, пассивные и полуактивные RFID-метки);
• диапазону рабочих частот;
• дальности действия;
• типу памяти;
• конструкции;
• классу пылевлагозащиты.

RFID-метки со встроенным источником питания (батарейкой) называются активными. Оборудованы собственным приемопередатчиком. «Умеют» фиксировать радиосигналы, испускаемые RFID-считывателем, находящимся на дистанции до 300 м. Оптимальны для прослеживания железнодорожных контейнеров, автомобилей и других транспортных средств. Активные RFID-теги оборудованы дополнительными аппаратными опциями — температурными датчиками, сенсорами влажности, вибраций и атмосферного давления. Выпускаются в 2 форм-факторах:

• метки — детекторы, которые активизируются в момент фиксации радиоволны, поступающей с RFID-сканера. Радиометка контроля доступа «просыпается», только когда приближается к соответствующей зоне. Это экономит ресурс батарейки и способствует продлению срока эксплуатации устройства;
• маячки — используются для периодического обмена сигналами с RFID-сканером. Интервалы между «коннектами» можно устанавливать и изменять по собственному усмотрению. Маячки оптимальны для прослеживания места нахождения объектов, передвижения животных и людей в реальном времени.

Активные RFID-метки, как правило, стоят дороже пассивных, крупнее по размерам, уступают по прочности, но почти не имеют ограничений по сферам применения. Срок службы — около 5 лет.

Пассивные RFID-метки — устройства без собственного источника питания. Получают энергию от RFID-сканера. Идеальны для прослеживания объектов на небольших дистанциях. Подходят для контроля ТМЦ, запасов и идентификации сотрудников компании. Относительно недорогие, миниатюрные и легко встраиваются в браслеты и бейджи. Работают на дистанции до 5–10 м.

Полуактивные (или полупассивные — BAP) — поддерживают функции и активных, и пассивных тегов. Получают питание от встроенной батарейки. Функционируют на расстоянии до 10 м. Корректная работа полупассивных радиометок частично зависит от энергии RFID-считывателя.

Еще одна классификация радиометок — по диапазону рабочих частот. Существуют три типа, заострим на них внимание.

Низкочастотные теги — LF (low frequency): 30–300 кГц. Стандартный диапазон — 125–134,2 кГц. Функционируют на расстоянии от 1–2 см до 2 м (в зависимости от размеров). Устойчивы к воздействию жидкостей и металлов. Регламентируются стандартами ISO 14223 и IEC 18000-2. Сигналы на этих частотах проходят сквозь тела и воду — теги оптимальны для идентификации животных и закрепляются на ошейниках. Подходят для применения на транспорте, в автопроме (иммобилайзеры, двери без ключей), на парковках, в системах контроля управления доступом (СКУД) — легко встраиваются в значки, браслеты и смарт-карты. Отвечают требованиям ISO 14223/18000-2, DIN 30745 и других. Минусы: относительная низкая скорость информационного обмена, чувствительность к помехам, дороговизна. Еще один недостаток — RFID-сканер «умеет» распознавать только один LF-тег за раз.

Высокочастотные теги — HF (high frequency): 3–30 МГц. Стандартный диапазон — 13,56 МГц. Функционируют на расстоянии от 20 см до 2 м (это зависит от мощности антенны). HF RFID-чипы сходны с NFC. Области применения:

• библиотечное дело и архивы (контроль и поиск объектов);
• торговля и логистика (адресное хранение);
• гостиничное дело и гостеприимство (управление дверными замками).

Функционируют по стандартам ISO 14443, который подходит для работы со смарт-картами MIFARE, ISO 15693/18092 и ECMA-340.

Ультравысокочастотные — UHF (ultra high frequency): от 300 МГц до 3 ГГц. Стандартный диапазон — 860—960 МГц. Работают в радиусе до 300 м.

• высокая скорость информационного обмена;
• самый большой радиус считывания;
• относительная дешевизна.

Минусы : чувствительность к волновым шумам и помехам, которые вызывают жидкости, металлы. Плохо переносят влагу и высокие температуры.

Сферы применения:

• торговля (операции с запасами и поставками);
• фармацевтика (прослеживание медицинских препаратов и ТМЦ);
• транспорт и логистика (контроль авиационных и железнодорожных контейнеров);
• производство (автоматизация бизнес-процессов и обязательная маркировка меховых изделий) и другие.

Функционируют по стандартам EPC Global, ISO/IEC 18000-6, Ubiquitous ID.

Виды RFID-меток по дальности действия:

• ближняя — до 20 см;
• средняя — от 20 см до 5 м;
• дальняя — от 5 до 300 м.

Расстояние, с которого RFID-сканер распознает тег, зависит от множества факторов:

• рабочего диапазона частот;
• настроек считывающего устройства;
• характеристик антенн метки и RFID-сканера (вида, поляризации, размеров, усиления, мощности);
• материала и его толщины;
• климата в помещении или на улице;
• поверхности, на которую нанесена радиометка, или ткани, в которую встроена.

Пассивные LF-метки в частотном диапазоне 125–134,2 кГц довольно «слабые». Функционируют на дистанции от 10 до 30 см. Расстояние можно «разогнать» максимум до 2 м, если прикрепить пассивный HF-тег к металлу. Мощность антенны RFID-считывателя должна быть не менее 1 Вт. Пассивные UHF RFID-метки считываются на расстоянии от 1 до 12 м. Увеличение до 50 м возможно, если их модифицировать.

Дальность считывания стандартной активной UHF RFID-метки в диапазоне 860–960 МГц — до 100 м. Возможности UHF-тегов, функционирующих на других частотах, выше:

• 2,45 ГГц — до 150 м;
• 433 МГц — до 500 м.

По типу памяти RFID-метки разделяются на три вида:

R/W — чтение и запись. Метки для динамического хранения информации. Подлежат перезаписи.

WORM — одноразовая запись и многократное чтение. Сведения, занесенные в память, изменить нельзя, но считывать можно много раз.

R/O — только чтение. Теги с собственной уникальной идентификацией. Передают записанные на них данные. Сравнительно недорогие, с небольшим объемом памяти.

Классификация тегов по конструкции:

• RFID-этикетки. Одноразовые и наносятся только на гладкие поверхности. Подходят для маркировки инвентаря и мебели.
• Корпусные. Радиометки, выпускаемые в противоударном корпусе высокой прочности. Наносятся на металл. Подходят для маркировки инструмента, контейнеров, газовых баллонов и стеллажных ячеек.
• RFID-браслеты. «Заточены» под ношение на запястье. Метки вшиваются в пластиковый корпус браслета и защищены от ударов, пыли и влаги. Используются как пропуски, ключи от камер хранения. Применяются в медицинских учреждениях для контроля посетителей и пациентов.
• RFID-брелоки. Бесконтактные теги, вшитые в спецкорпус. Применяются в СКУД — как ключи от въездных ворот, входных дверей — офисных или домашних.
• Смарт-карты. Пластиковые бесконтактные устройства, используемые в СКУД, транспортной сфере и гостиничном бизнесе.
• Вшивные, например, КИЗ. «Невидимые» RFID-чипы. Вшиваются в ткань изделия. Задействованы для обязательной маркировки меха.
• Имплантаты. Вживляются под кожу человека или животного. Применяются в системах безопасности — для обеспечения быстрого доступа к оружию и инкассаторского инвентаря, в сельском хозяйстве — для идентификации поголовья.

Это интересно! В России создана одна из самых маленьких RFID-меток в мире: чип диаметром 12 мм и толщиной 3 мм поддерживает работу в UHF-диапазоне на расстоянии от 20 см до 2 м.

Помимо вышеперечисленных, существуют теги с форм-фактором монеты, диска или колбы (могут выпускаться в стеклянном корпусе). Для маркировки изделий и экипировочного инвентаря используются радиометки, устойчивые к воздействию влаги и высоких температур. Они выдерживают стирку и глажку.

Метки классифицируются и по стандарту пылевлагозащиты:

• IP66 — не «боятся» крупных водяных брызг;
• IP67 — выдерживают краткосрочное погружение в воду на 1 м;
• IP68 — не теряют функциональности при погружении в жидкости на глубину более метра;
• IP69K (европейский стандарт) — полностью водонепроницаемы.

Примечание. Можно ли проверить товар на подлинность с помощью RFID-метки и как это сделать? Да, например, через приложение Original! Софт позволяет сохранять историю проверок и получать информацию по защите от подделок.

RFID технология — стандарты и протоколы, сферы применения, преимущества

RFID — это технология автоматической радиочастотной идентификации объектов. С ее помощью можно прослеживать не только продукцию и ТМЦ (торгово-материальные ценности), но и мобильность людей. RFID-системы широко применяются для контроля доступа персонала — на территорию предприятия, гостей и посетителей — на различные мероприятия.

В статье мы рассмотрим все основные нюансы, связанные с RFID — принципы работы радиочастотной идентификации, международные стандарты, оборудование, программное обеспечение, преимущества, недостатки и, конечно, перспективы развития этой технологии.

Подскажем, как автоматизировать бизнес при помощи RFID-технологии.

Как работает RFID технология

Расшифровка аббревиатуры RFID — Radio Frequency IDentification (в переводе — это и есть радиочастотная идентификация): простыми словами термин обозначает, что объекты распознаются с помощью радиосигналов. Специальные метки — теги — появились в 40-х годах XX века, запатентованы — в 80-х. Состоят из двух элементов:

• микрочипа, который используется для записи и хранения информации;
• антенны — для связи между меткой и RFID-оборудованием.

RFID-метка защищена от внешних воздействий специальной оболочкой и заключена в миниатюрный пластиковый корпус с креплениями к объекту. По тегам, нанесенным на ТМЦ, товар, груз, их можно идентифицировать и отследить все перемещения.

На метку записываются:

• уникальный номер — EPC или UII. По нему идентифицируется объект;
• дополнительные сведения — аналоги штрихкодов символики EAN-128 или стандарта ANSI MH 10.8.2;
• пароль для доступа к тегу или его обнуления.

EPC (electronic product code) — это и электронный код продукта, и способ нумерации каждого изделия, упаковок, документов или ячеек для их хранения по стандарту ISO/IEC 18000-6. Его использует EPCglobal GS1 — организация, которая занимается стандартизацией и продвижением маркировки товаров.

UII (unique item identifier) — уникальный идентификатор объекта. Этот код используется при маркировке ТМЦ радиометками по различным стандартам ISO/IEC.

Дополнительные данные, зашифрованные по ANSI MH 10.8.2, могут включать:

• срок годности;
• номера накладной, заказа или упаковочного листа;
• код сотрудника или ответственного лица;
• дату производства;
• «серийник»;
• количество товаров в упаковке;
• вес нетто;
• автомобильный номер и другую информацию.

Объем памяти RFID-чипа — от 1 бита до нескольких сотен килобит.

Оборудование, работающее с радиометками, классифицируется по функциям. Различают устройства:

• только для записи и перезаписи (например, принтеры и дубликаторы) данных;
• только для приема информации — RFID-считыватели — радиомодули с антеннами, генерирующими высокочастотное электромагнитное поле;
• способные выполнять обе функции.

Отдельного внимания заслуживают RFID-считыватели. Устройства бывают встроенными (например, в ТСД), ручными или стационарными и умеют работать с антеннами любых типов. Оборудованы двусторонними передатчиками — именно они и отвечают за чтение данных, записанных на микрочип метки.

Применение RFID-оборудования невозможно без специализированных программ:

• «товароучеток», функционирующих на конкретных платформах (например, 1С: Предприятие);
• мобильных приложений;
• клиентских модулей;
• дополнительных серверных приложений.

Софт для работы с RFID-метками необходим для развертывания системы радиочастотной идентификации любой сложности.

Таким образом, любой процесс, основанный на RFID-технологии, включает три основных этапа:

• Запись зашифрованных сведений об объекте на микрочип метки.
• Считывание данных с радиометки.
• Расшифровку, анализ, обработку и воспроизведение полученной информации.

Работа системы по технологии РФИД предусматривает наличие как минимум двух обязательных «участников»: сам тег, прикрепленный к объекту, и приемопередатчик — интеррогатор (interrogator) или считыватель. Теперь пошагово рассмотрим, как работает RFID-технология:

1. С помощью специализированного оборудования, например, принтера или дубликатора, на радиометку записываются идентификационные данные.
2. Тег крепится к объекту.
3. RFID-считыватель связывается с меткой. При передаче сигнала устройство генерирует электромагнитное поле — электроны проходят через антенну метки и обеспечивают микрочип питанием.
4. Тег «просыпается» и отвечает на запрос, связываясь с приемопередатчиком с помощью антенны. Микрочип отправляет данные считывающему устройству — радиосигналами. Этот процесс называется обратным рассеиванием (backscatter).
5. RFID-считыватель в свою очередь принимает сигнал, отправленный радиометкой, — встроенный приемопередатчик фиксирует и интерпретирует изменения электромагнитных волн.
6. Принятые данные обрабатываются предустановленным программным обеспечением.
7. Информация передается на компьютер, оснащенный специализированным софтом или «товароучеткой», готовой к работе с RFID-метками.

Резюме: RFID-технология обеспечивает автоматическую идентификацию объектов — по уникальному коду, записанному на микрочип тега.

RFID-системы классифицируются по дальности считывания данных:

• ближней — до 20 см;
• средней — от 20 см до 5 м;
• дальней — от 5 до 300 м.

Радиометка не обязательно должна находиться в границах прямой видимости RFID-считывателя.

Zebra MC33

Urovo DT50P RFID

Стандарты и протоколы RFID

Все метки, которые используются в системах RFID, работают на определенных частотах по регламентируемым протоколам — в соответствии с едиными международными стандартами, содержащими их описание.

Примечание. ISO и IEC — международные организации по стандартизации. У ISO общая специализация, а IEC — это электротехническая комиссия, которая отвечает за электронные и смежные с ними технологии.

Ниже речь пойдет о RFID-стандартах (ISO/IEC) — системных спецификациях, признанных на международном уровне.

ISO/IEC 18000

Наиболее «привлекательные» стандарты, охватывающие частотный диапазон от 125 кГц до 2,45 ГГц. Поддерживаются как пассивными (в основном) — без собственного источника питания, так и активными (реже) — с миниатюрной батарейкой — радиометками, транслирующими сигнал на дистанции от 20 см до нескольких десятков метров. Информационная база ISO 18000 включает 7 частей. Первая описывает общую архитектуру стандартизации — правила, определения и прочее. Еще шесть частей содержат стандарты — с параметрами работы радиоинтерфейсов связи:

• 2 — ниже 135 кГц;
• 3 — на 13,56 МГЦ;
• 4 — на 2,45 ГГц;
• 5 — на 5,8 ГГц;
• 6 — в диапазоне от 860 МГц до 930 МГц;
• 7 — на 433,92 МГц.

ISO 11784/11785

Международные стандарты, которые регулируют теги, используемые в животноводстве. Такие радиометки часто имплантируются. Также теги с микрочипами могут закрепляться непосредственно на теле животного.

ISO 11784 определяет структуру идентификаторов и методы обмена данными между тегами и считывателями, функционирующими на частоте 134.2 кГц.

ISO 11785 — техстандарт, описывающий принципы активации меток и передачи данных с радиометки на принимающие устройства (трансиверы). Обеспечивает возможность считывания информации с тегов разных производителей. Размеры радиочастотных меток не регламентированы. Теги выпускаются в различных форм-факторах, например, внутри стеклянных трубок, ушных вкладышей или ошейников.

ISO/IEC 14443

Международный стандарт, который описывает параметры идентификационных карт, работающих на частоте 13,56 МГц, правила и порядок их использования. Делится на два типа — Type A и Type B. Различаются схемами модуляции сигналов, принципами шифрования данных и способами предотвращения конфликтов, возникающих при работе с радиочастотными устройствами. Регламентированная дистанция информационного обмена — до 10 см.

ISO/IEC 14443A распространен в сферах транспорта (например, для автобусных карт) и строительства. Достоинство — мощная защита от радиопомех, недостаток — нестабильность питания.

ISO/IEC 14443B используется для меток, встроенных в удостоверения личности, паспорта и банковские карты. Достоинства — высокий уровень шифрования, стабильный прием сигнала. Недостаток — уязвимость к помехам.

ISO/IEC 15693

Популярный High RFID-стандарт, который используется при изготовлении HF-меток*, функционирующих на частоте 13,56 МГц, и чипов для бесконтактных банковских карт. Совместим с ISO 18000-3 и обеспечивает информационный обмен на больших дистанциях. Широко применяется в сферах:

• производства — для автоидентификации сырья и готовой продукции;
• медобслуживания — для работы со смарт-картами, полисами, амбулаторными картами пациентов, документами врачей;
• транспорта — для управления парковками;
• безопасности — для контроля доступа;
• финансов — при управлении активами;
• торговли и логистики — для маркировки ТМЦ.

Также используется в ювелирной промышленности и библиотечном деле.

*HF (high frequency) — высокие частоты от 3 до 30 МГц или короткие декаметровые волны длиной от 10 до 100 м.

EPC Gen2 (UHF RFID)

Стандарт, описывающий UHF-метки* Class 1 Gen 2 (первого класса второго поколения), функционирующие в диапазоне от 860 до 960 МГц. Разработанный компанией EPCglobal и идентичен ISO 18000-6. Одобрен и принят ISO в 2006. Включен в систему и известен как ISO 18000-6C. Используется при создании тегов, работающих на средних и дальних дистанциях. Метки EPC Gen2 «многоразовые» — подлежат неоднократной перезаписи. Главное достоинство — высокий уровень защищенности.

*UHF (ultra high frequency) — ультравысокие частоты, УВЧ.

RFID-стандарты — это база, играющая решающую роль в развитии технологического процесса.

DataMobile Стандарт Pro

Модуль Маркировка для DataMobile

Модуль RFID для DataMobile

Сферы применения RFID технологии

RFID-технологии используются в различных областях для идентификации как объектов, так и людей.

Радиочастотные системы помогают:

• повысить скорость выполнения повседневных задач;
• минимизировать влияние человеческого фактора;
• организовать прозрачную цепочку поставок.

Рынок потребительских товаров, торговля, маркировка продукции и RFID-технология

С 12 августа 2016 в России действует обязательная маркировка изделий из меха. Шубы чипируют контрольно-идентификационными знаками (КИЗ), которые содержат RFID-метки. С 1 ноября 2020 действует обязательная маркировка шин. На новую резину наносят идентификаторы Data Matrix. Правительство РФ разрешило бизнесу использовать и RFID-чипы — правда, по желанию и в качестве дополнения.

Это интересно! RFID-метки используются для составления карты магазина — они показывают места расположения товаров.

Для аутентификации целостности упаковки продукта выпускаются специальные наклейки — с индикацией вскрытия. Они часто используются для маркировки бутылок с дорогим алкоголем. Основа — сигнальная петля с насечками, которая разрушается при попытке снятия наклейки. В память микрочипа записывается несанкционированное действие. Еще один пример использования наклейки с индикацией вскрытия — ремонт дорогой электроники (например, ноутбука). На корпус устройства наносится RFID-этикетка, которую нельзя снимать до конца срока гарантийных обязательств сервиса.

RFID-наклейки помогают повысить лояльность к бренду и также используются для реализации маркетинговых предложений. Покупатели получают возможность участвовать в акциях и пользоваться бонусами и скидками. На чипе RFID-наклейки зашифрован URL-адрес — перейдя по ссылке можно узнать информацию о товаре и его производителе, получить приглашение подписаться на блог, вступить в сообщество или оформить доставку выигранного приза. Уже появились первые RFID-брелоки, интегрированные с системами бонусных программ для покупателей.

Применение RFID-технологии в логистике и складском хозяйстве

С помощью RFID-систем организуют:

• учет ТМЦ и грузов;
• контроль маршрутов между складами или внутри одной локации с большой территорией;
• транспортировку продукции.

Например, радиометку прикрепляют к погрузчику и штабелеру. Данные считываются при прохождении транспорта через автоматические ворота склада, после чего отправляются в центральную базу. Таким образом компания может прослеживать местонахождение груза или штабелера, количество перемещений (и поездок), маршруты и многое другое.

RFID-системы помогают организовать адресное складское хранение ТМЦ и быструю комплектацию заказов. Чипируют не только товары, инструменты, инвентарь и мебель, но и места их размещения — ячейки, полки и стеллажи.

Применение RFID-систем в транспорте

С помощью тегов ведется точный учет пассажиров, транспортных средств, грузов, рейсов и маршрутов, рабочего времени водителей. Метки встраиваются в проездные билеты и бесконтактные карты оплаты поездок, размещаются на автомобилях и мотоциклах.

Яркий пример использования меток — платные дороги и автомойки. Устройство закрепляется на лобовом стекле автомобиля — за зеркалом заднего вида. При пересечении контрольного пункта с радиометки считываются необходимые данные и списывается плата за проезд или услугу. После этого открывается шлагбаум.

По радиочастотным меткам прослеживают движение:

• транспортировочных контейнеров;
• локомотивов и железнодорожных вагонов.

Также RFID-системы применяются:

• в аэропортах — для прослеживания перемещений тележек (например, в лондонском Хитроу) на входе-выходе в зонах приема и выдачи багажа;
• в весовых комплексах для идентификации и учета автомобилей, вагонеток и грузов при измерении их массы.

Другие сферы, где успешно применяется RFID-технология

Системы радиочастотной идентификации выполняют множество функций. Среди них безопасность, контроль доступа персонала компании, гостей мероприятий и посетителей различных учреждений, прослеживание состояния людей и животных.

Финансы и банки

Пластиковые карты с микрочипами обеспечивают возможность бесконтактных платежей. Помимо этого, радиометки активно используются службами инкассации банков — для контроля и ускорения автоматической выдачи работникам навесного оборудования — специализированных сумок, мешков, кейсов и другого.

Текстильная промышленность, прачечные, учет униформы, белья и экипировочного имущества

RFID-системы используются на производстве — для учета и отгрузки готовой продукции: одежды, белья и других изделий. Микрочипы встраиваются в ярлыки, этикетки и даже пуговицы, «заливаются» в резиновые элементы и вставки.

В прачечных для учета изделий используются RFID-метки, адаптированные к тяжелым условиям среды:

• выдерживающие многократную стирку;
• нечувствительные к ударам и вибрации;
• устойчивые к воздействию высоких температур — например, при глажке.

Многие предприятия — например, больницы, отели и казино — используют RFID-системы учета белья и униформы. Радиочастотная идентификация задействуется и для контроля экипировочного имущества (ЭИ) — комплектов, которые выдаются пассажирам воздушного, железнодорожного и автотранспорта.

Для чего бывает нужен ярлык RFID на белье или одежде? Чтобы проконтролировать выдачу, приемку, отправку в стирку и получение обратно казенного ЭИ. Изделия легпрома снабжают термо-и влагостойкими спецметками, выдерживающими стирку, глажку и химчистку. Их легко прикрепить к текстилю — пришить или наклеить. За считывание данных с микрочипа, встроенного в ЭИ, отвечают RFID-тоннели с антеннами ближнего радиуса действия.

RFID в библиотеках и архивах

RFID-технологии используются в антикражных системах, установленных в пунктах приема и выдачи книг и документов. Радиочастотные метки облегчают поиск и инвентаризацию. Посетителям библиотек выдают электронные читательские билеты с микрочипами, на которые записываются персональные данные и сведения о выданных книгах. Таким образом обеспечивается автоматизация заказов, инвентаризации и размещения печатных материалов.

Здравоохранение, гостеприимство, индустрия развлечений и массовые мероприятия

RFID-браслеты, закрепляемые на запястье и не снимающиеся без видимых повреждений, используются для аутентификации:

• гостей и участников выставок, конференций, массовых и развлекательных мероприятий;
• туристов и посетителей пляжей, аквапарков и аттракционов;
• пациентов и посетителей медицинских клиник. В здравоохранении RFID-системы также применяются для контроля назначений, учета карт пациентов и лабораторных проб;
• постояльцев гостиниц, мотелей и хостелов. С помощью RFID-браслетов гости оплачивают номера и различные дополнительные услуги.

Имплантация радиометок в человеческое тело — не фантастика. В мире насчитывается от 50 до 100 тысяч носителей «вживленных» RFID-чипов. Устройства, как правило, имплантируются в кисть руки — между большим и указательным пальцами. Микрочипы не мешают проведению компьютерной томографии или прохождению ворот металлоискателей, установленных в аэропортах.

Это интересно! В 2004 компания Verichip имплантировала в трицепсы клиентов микрочипы, снабдив их биобондами (пористыми оболочками из полипропилена). Размеры устройств: 2,1–3,5 мм в диаметре и 12–28 мм в длину. Имплантаты задействуются в системах контроля доступа — например, в спецпомещения или к оружию, хранящемуся в сейфе. В университете Стэнфорда разработали RFID-чипы размером с клетку — 22 мкм (нанометра). Устройства функционируют в гигагерцовом диапазоне. Их используют для оценки состояния отдельных клеток.

Общепит

В сфере общественного питания радиочастотные чипы применяются для контроля движения и качества пищевых продуктов. RFID-системы используются и для облегчения работы персонала. Например, обеспечивают дистанционное открытие дверей перед официантами: отпирать замки и поворачивать ручки не нужно — руки остаются свободными.

Один из примеров внедрения радиочастотной технологии в общепите — «умный» стакан для учета проданного кофе и разбора его содержания (например, доз кофеина, алкоголя и калорийности). Основа — RFID-наклейки с микроконтроллером MIK213ND. Решение позволяет предотвратить нецелевые использования смарт-стаканов и расходование напитка.

Безопасность и контроль доступа сотрудников

На RFID-технологиях базируются многие бесконтактные СКУД — системы контроля и учета доступа (посетителей и персонала). Вход на территорию объекта — по личной смарт-карте, которая обменивается данными со считывателем, установленным возле двери или ворот. RFID-системы применяются для определения местоположения и идентификации состава воздушных и морских судов.

Без RFID-бейджей уже нельзя попасть на некоторые детские площадки. За ребенка, который носит радиочастотный браслет, можно не беспокоиться — с помощью специального приложения родитель может в любой момент узнать, где он находится.

RFID-считывателями, работающими со смарт-картами водителей, оборудуют колонки на автозаправках. Так, с помощью тегов, ведется точный учет топлива с расчетом для каждого транспортного средства. Нецелевое использование ГСМ (горюче-смазочных материалов) исключается.

Добывающая и лесная промышленность

Системы радиочастотной идентификации помогают прослеживать легальность заготовок сырья и древесины. В ресурсодобывающих отраслях RFID-системы задействуются для идентификации образцов сырья и автоматизации:

• прослеживания строительной, погрузочно-разгрузочной спецтехники и транспорта;
• учета сырья, ремонтного и производственного оборудования;
• контроля возвратной тары.

Животноводство

В животноводческой сфере RFID-системы используются для идентификации животных, учета кормов, прослеживания и контроля:

• поголовья;
• активности и перемещения;
• питания особей;
• вакцинации и проведения анализов.

Тегами не только чипируют животных, но и снабжают их паспорта и лабораторные пробы с биологическими материалами. RFID-технологии обеспечивают сбор данных:

• для последующей отправки в госорганы;
• для составления графиков кормления животных;
• для статистики их состояния и селекционных мероприятий.

RFID-технология находит применение и в других сферах деятельности, например, в ЖКХ или военном деле — для контроля перемещения и состояния техники.

RFID идентификация

В современном мире, несомненно, ценится возможность быстро и просто получать большие объёмы информации. Каждый год ведутся разработки для создания удобных и компактных носителей для хранения, передачи и защиты тех или иных данных.

На сегодняшний день человечество сделало большой шаг в эру цифровых технологий, обеспечив практически каждого человека возможностью выхода в Интернет. Цифровизируется всё: начиная со старых рукописных книжек, заканчивая документами и деньгами. Люди всё меньше пользуются наличными, отдавая предпочтение бесконтактным банковским картам, в государственных ведомствах всё больше говорят о введении единых электронных паспортов с доступом к любой информации о человеке за два клика. Больше не нужно проводить часы в очередях за получением той или иной бумажки – можно просто подать заявление через сайт. Нельзя отрицать, что подобные изменения упрощают жизнь простого человека. И касаются эти удобства не только таких вещей как документы. Это касается целых отраслей промышленности.

В этой статье мы затронем тему RFID индефикации – технологии, которая получила широкое применение в десятках сфер производства и, что самое главное, которой пользуется каждый день практически каждый из вас.

Так что же такое RFID и с чем его едят?

RFID (Radio-frequency identification) в переводе с английского означает радиочастотную идентификацию. Иными словами, это способ опознания объектов, при котором радиосигналы записывают или считывают информацию, хранящуюся на RFID-метках (ещё их называют трансподерами).

RFID относится к беспроводной системе, состоящей из двух компонентов: метки и считывателя. Считыватель – это устройство, которое имеет одну или несколько антенн, которые излучают радиоволны и принимают сигналы обратно от RFID-метки.

RFID-метки могут хранить различную информацию от одного серийного номера до нескольких страниц данных. Считыватели могут быть мобильными (отсюда и название «транспондеры»), чтобы их можно было переносить в руке, или они могут быть установлены на столбе или над головой.

В принципе, RFID-транспондеры могут быть предоставлены практически во всех формах, материалах, размерах и цветах. Их конкретная конструкция зависит от того, как они используются. Общей чертой всех различных транспондеров RFID является то, что они состоят из двух компонентов. Внутри каждый транспондер RFID состоит как минимум из одного микрочипа и одной напечатанной, уложенной или вытравленной антенны. Чип и антенна (также называемая вставкой) очень чувствительны, что означает, что их устойчивость к механическим, термическим и химическим воздействиям ограничена. Следовательно, становится необходим специальный «пакет» этих электронных компонентов. Самая простая форма упаковки — это RFID-этикетка.

«Одночиповый» транспондер состоит из подложки, содержащей антенну и чип, краткое название которых — вкладка. Система транспондера состоит из считывающего устройства, программного обеспечения и прикладного процесса, включая соответствующую услугу.

Классификация RFID

• По типу источника питания Существует два основных типа транспондеров — активные и пассивные. Активные RFID — транспондеры имеют собственную систему энергоснабжения, например встроенный аккумулятор, и могут передавать данные на большое расстояние (до 100 м). Пассивные транспондеры RFID получают энергию для передачи данных только от электромагнитного поля устройства записи-считывания RFID. Кроме того, существует промежуточный тип, представленный полуактивными или полупассивными транспондерами, которые, с одной стороны, имеют собственный источник питания, но сами не функционируют как отправители. Электропитание транспондера RFID осуществляется через батарею, и, следовательно, нет необходимости полагаться на характеристики электромагнитного поля, но ответ создается посредством модуляции поля, которое не усиливает поле дальше.
• По типу используемой памяти RO (Read Only) – в эти метки информация записывается лишь единожды. Их очень удобно использовать для единоразовой идентификации. WORM (Write Once Read Many) – содержит блок однократно записываемой памяти, которую можно считать много раз. RW (Read and Write) – транспондеры, в которые можно записывать и считывать данные много раз.
• По рабочей частоте Низкочастотные (LF = 125 кГц) Эта свободно доступная полоса частот характеризуется низкой скоростью передачи и короткими расстояниями передачи. В большинстве случаев создание этих систем дешево, легко в обращении и не требует регистрации, а также дополнительных сборов. Транспондеры RFID используют электромагнитные волны ближнего поля и получают энергию через индуктивную связь. Преимущество состоит в том, что транспондеры RFID в этой полосе частот относительно устойчивы к металлам или жидкостям, что делает их подходящими для использования при идентификации животных и людей. Для этих транспондеров свойственны коллизии – ошибки одномоментной передачи информации в среде с коллективным доступом. Высокочастотные (HF 13,56 МГц) Высокочастотные транспондеры универсальны и отличаются высокими скоростями передачи и высокими тактовыми частотами. Соответствующие транспондеры RFIDработают на частоте 13,56 МГц. Это короткая длина волны, требующая всего нескольких витков антенны. Следовательно, антенны RFID могут быть меньше и проще. Это позволяет использовать вытравленные или печатные антенны, что, в свою очередь, означает, что вкладки (= чип + антенна) могут изготавливаться в виде непрерывной катушки, и это значительно упрощает последующую обработку до тех пор, пока большое количество продукции в ролевой -ролевой процесс. Сверхвысокочастотные (UHF 860 — 950 МГц, разделенная на частичные полосы) Эти системы действительно имеют очень высокие скорости и дальности передачи. Из-за более коротких длин волн в качестве антенны вместо катушки достаточно диполя, для лучевой оптики достаточно расширения поля, что, в свою очередь, обеспечивает целевое распространение. Кроме того, UHF-транспондеры в основном производятся в виде фольги, что полезно для обработки больших объемов в ролевом процессе. Также стоит упомянуть в этом контексте, что некоторые полосы частот в микроволновом спектре еще не стали доступными с финансовой точки зрения рентабельности, и, более того, они могут подпадать под действие местных разрешительных ограничений.

Применение

Пожалуй, рассмотрим применение в сфере медицины.

Системы RFID используют радиоволны на нескольких разных частотах для передачи данных. В медицинских учреждениях и больницах технологии RFID включают следующие приложения:

• Управление запасами
• Отслеживание оборудования
• Обнаружение выхода из постели и обнаружение падения
• Отслеживание персонала
• Обеспечение того, чтобы пациенты получали правильные лекарства и медицинские устройства.
• Предотвращение распространения поддельных лекарств и медицинских изделий.
• Наблюдение за пациентами
• Предоставление данных для систем электронных медицинских карт

FDA не известно о каких-либо побочных эффектах, связанных с RFID. Однако есть опасения по поводу потенциальной опасности электромагнитных помех (EMI) для электронных медицинских устройств от радиочастотных передатчиков, таких как RFID. Электромагнитные помехи — это ухудшение характеристик оборудования или систем (например, медицинских устройств), вызванное электромагнитными помехами.

И это использование только в одной сфере!

Так же технология применяется в:

• Промышленности
• Транспортной и складской логистике, предотвращение краж в торговых залах;
• Системах контроля и управления доступом
• Системы управления багажом
• Паспорта
• Идентификация животных
• Системы оплаты
• Транспортные платежи

Преимущества использования технологии

• Каждая микросхема имеет уникальный серийный номер, который назначается только один раз во всем мире (UID или TID). Это гарантирует четкую назначаемость в рамках отдельного продукта и обеспечивает индивидуализацию всего диапазона продукта.
• Перезаписываемая память данных в микросхеме. Информация на носителе данных RFID может быть изменена, стерта или дополнена в любое время. Данные о продукте, обслуживании, производстве или обслуживании доступны непосредственно на продукте. (Преимущество перед обычными штрих-кодами)
• Связь, которая осуществляется между носителем данных RFID и системой записи-считывания без требования визуального контакта, обеспечивает устойчивость к грязи за счет размещения в защищенных местах, а также для невидимой интеграции в существующие продукты и упрощения процесса. оптимизация.
• Высокая скорость передачи данных составляет 100% первого прохода в случае штрих-кодов.
• Возможность одновременного считывания нескольких носителей данных RFID за один рабочий этап (массовый захват), что ускоряет процессы.

Всё ли так хорошо?

Использование RFID вызвало серьезные споры, и некоторые защитники конфиденциальности потребителей инициировали бойкот продукции. Эксперты по защите прав потребителей Кэтрин Альбрехт и Лиз Макинтайр, два выдающихся критика, назвали две основные проблемы конфиденциальности в отношении RFID, которые заключаются в следующем:

Поскольку владелец предмета может не знать о наличии метки RFID, а метку можно прочитать на расстоянии без ведома человека, конфиденциальные данные могут быть получены без согласия.

Если отмеченный товар оплачивается кредитной картой или в сочетании с использованием карты лояльности, то можно будет косвенно установить личность покупателя, прочитав глобальный уникальный идентификатор этого товара, содержащийся в теге RFID. Это возможно, если человек, наблюдающий, также имел доступ к данным карты лояльности и кредитной карты, а человек с оборудованием знает, где будет покупатель.

Цели безопасности

При обсуждении свойств безопасности различных конструкций RFID полезно сформулировать четкие цели безопасности.

• Метки (в дальнейшем «теги») не должны ставить под угрозу конфиденциальность их владельцев.
• Информация не должна передаваться неавторизованным читателям и не должна дать возможность создания долгосрочных ассоциаций отслеживания между тегами и их владельцами.
• Чтобы предотвратить отслеживание, владельцы должны иметь возможность обнаруживать и отключать любые теги, которые они несут.
• Общедоступные выходные данные тегов должны быть случайными или легко изменяемыми, чтобы избежать долгосрочных ассоциаций между тегами и держателями.
• Содержимое частного тега должно быть защищено контролем доступа и, если предполагается, что каналы опроса небезопасны, шифрованием.
• И теги, и читатели должны доверять друг другу. Спуфинг любой из сторон должен быть практически невозможным.
• Помимо обеспечения механизма контроля доступа, взаимная аутентификация между тегами и считывателями также обеспечивает определенную степень доверия. Атаки с перехватом сеанса и повторным воспроизведением также вызывают беспокойство. Индукция отказа или прерывание питания не должны нарушать протоколы или открывать окна для попыток взлома. И теги, и считыватели должны быть устойчивы к повторному воспроизведению или атакам типа «злоумышленник в середине».

Способы обезопасить использование технологии RFID

Помня об этих целях безопасности, рассмотрим свойства безопасности пассивных заводских тегов, доступных только для чтения. Каждый тег содержит уникальный идентификатор. Хотя нет ничего более «беспорядочного», чем оптический штрих-код, автоматический мониторинг RF-меток возможен. Этот базовый паттерн явно нарушает цель конфиденциальности, поскольку отслеживание владельцев тегов и чтение содержимого тегов возможно, если тег правильно представлен в поле запроса читателя. Ни метки, ни считыватели не аутентифицируются — следовательно, не существует и понятия доверия.

Предположим, что для устранения этих недостатков мы применяем политику удаления уникальных серийных номеров в точках продажи. Бирки, хранимые потребителями, по-прежнему будут содержать информацию о коде продукта, но не уникальные идентификационные номера. К сожалению, отслеживание все еще возможно путем связывания «совокупностей» определенных типов тегов с идентификаторами держателя. Например, уникальная склонность к обуви Gucci с RFID-меткой, часам Rolex и сигарам Cohiba может выдать вашу анонимность. Более того, этот паттерн по-прежнему не предлагает механизма доверия.

Обеспечение заявленных целей безопасности требует реализации контроля доступа и аутентификации. Криптография с открытым ключом предлагает решение. В каждый тег могут быть встроены определенный (тип) открытый ключ считывателя и уникальный закрытый ключ. Во время опроса метки и считыватели могут взаимно аутентифицировать друг друга с помощью этих ключей, используя хорошо понятные протоколы. Чтобы предотвратить подслушивание в зоне опроса, теги могут шифровать свое содержимое, используя случайный одноразовый номер, чтобы предотвратить отслеживание. К сожалению, поддержка надежной криптографии с открытым ключом выходит за рамки ресурсов недорогих (0,05–0,10 долл. США) тегов, хотя существуют решения для более дорогих тегов.

Симметричная аутентификация сообщений требует, чтобы каждый тег имел уникальный ключ для считывателя или чтобы ключ был совместно использован пакетом тегов. Для поддержки уникального ключа для каждого тега необходимы сложные накладные расходы на управление ключами. Если ключи должны быть общими, теги должны быть устойчивы к физическим атакам, описанным в; в противном случае компрометация одного эффективного тега ставит под угрозу всю партию. Внедрение защищенной памяти на недорогой бирке с числом логических вентилей, исчисляемым сотнями, является сложной задачей, особенно в свете сложности защиты памяти на смарт-картах с относительно большим количеством ресурсов. Даже поддержка надежного симметричного шифрования является проблемой в краткосрочной перспективе.

Рассматривая краткосрочные ограничения на ресурсы недорогих тегов, мы обсуждаем простую схему безопасности RFID, основанную на односторонней хэш-функции. На практике будет достаточно аппаратно-оптимизированной криптографической хеш-функции, если предположить, что она может быть реализована с затратой значительно меньших ресурсами, чем симметричное шифрование. В этой схеме каждый тег с поддержкой хеширования содержит часть памяти, зарезервированную для «мета-идентификатора», и работает либо в разблокированном, либо в заблокированном состоянии. В разблокированном состоянии все функции и память метки доступны для всех в зоне опроса.

Чтобы заблокировать тег, владелец вычисляет хеш-значение случайного ключа и отправляет его в тег как значение блокировки, то есть lock = hash (key). В свою очередь, тег сохраняет значение блокировки в области памяти мета-идентификатора и переходит в заблокированное состояние. Пока тег заблокирован, он отвечает на все запросы текущим значением мета-идентификатора и ограничивает все остальные функции. Чтобы разблокировать тег, владелец отправляет тегу исходное значение ключа. Затем тег хеширует это значение и сравнивает его с блокировкой, хранящейся под мета-идентификатором. Если значения совпадают, тег разблокируется.

Каждый тег всегда отвечает на запросы в той или иной форме и, таким образом, всегда раскрывает свое существование. Теги будут оснащены физическим механизмом самоуничтожения и будут разблокированы только во время связи с авторизованным читателем. В случае потери питания или прерывания передачи теги вернутся в заблокированное состояние по умолчанию. Доверенный канал может быть установлен для функций управления, таких как управление ключами, отключение тегов или даже запись тегов, требуя физического контакта между устройством управления и тегом. Требование физического контакта для критически важных функций помогает защититься от саботажа беспроводной сети или атак типа «отказ в обслуживании».

Механизм блокировки на основе хеша решает большинство наших проблем с конфиденциальностью. Контроль доступа к содержимому тегов ограничен держателями ключей.

Хотя этот вариант проекта частично удовлетворяет некоторым желаемым свойствам безопасности, более безопасные реализации требуют нескольких разработок. Одним из ключевых направлений исследований является дальнейшее развитие и внедрение недорогих криптографических примитивов. К ним относятся хэш-функции, генераторы случайных чисел, а также криптографические функции с симметричным и открытым ключом. Недорогое аппаратное обеспечение должно минимизировать площадь схемы и энергопотребление без отрицательного влияния на время вычислений. Безопасность RFID может выиграть как от улучшений существующих систем, так и от новых разработок. Более дорогие устройства RFID уже предлагают симметричное шифрование и алгоритмы с открытым ключом. Адаптация этих алгоритмов для недорогих пассивных устройств RFID должна стать реальностью в считанные годы.

Протоколы, использующие эти криптографические примитивы, должны быть устойчивыми к прерываниям питания и возникновению неисправностей. По сравнению со смарт-картами, RFID-метки обладают большей уязвимостью к этим типам атак. Протоколы должны учитывать нарушение беспроводных каналов или попытки перехвата связи. Сами теги должны плавно восстанавливаться после потери питания или прерывания связи без ущерба для безопасности. Постоянное совершенствование технологий неуклонно стирает границы между устройствами RFID, смарт-картами и повсеместными компьютерами. Исследования, направленные на повышение безопасности устройств RFID, помогут проложить путь к универсальной, безопасной повсеместно распространенной вычислительной системе. Все разработки, связанные с RFID-метками и другими встроенными системами, могут способствовать созданию надежной и безопасной инфраструктуры, предлагающей множество интересных потенциальных приложений.

Выводы

Таким образом, несомненными достоинствами RFID идентификации являются:

• Отсутствие необходимости прямого контакта или видимости
• Быстрота и точность
• Неограниченный срок эксплуатации
• Большой объем хранимой информации на маленьком носителе
• Возможность многократной перезаписи
• Цена

Благодаря применению этой технологии уже получилось:

• Сократить количество ошибок, вызванное ручным вводом информации
• Повысить оперативность многих промышленных процессов благодаря автоматизации
• Автоматизировать целые процессы производства
• Улучшение контроля качества операций

Вместе с положительными качествами идут негативные:

• Подверженность помехам
• Влияние на здоровье человека
• Коллизии
• Конфиденциальность считываемых данных данных