rfid считыватель что это такое
RFID-считыватель: что это такое
RFID-считыватель － это сканер, который посредством технологии радиочастотной идентификации распознает, записывает, считывает или передает сведения, записанные на чип, в специальное ПО.
Технология радиочастотной идентификации (RFID) － электромагнитное радиочастотное излучение, которое используют для записи, обработки и считывания информации, записанной на специальное устройство: RFID-метку, которое также называют тег, чип или транспондер.
Работу технологии обеспечивает RFID-система, в составе которой RFID-чип и портативный или стационарный RFID-считыватель, а что это такое, как, и в каких сферах применяют разные виды считывателей, рассмотрим далее.
Какие бывают системы считывания RFID
Работа системы основана на взаимодействии метки и считывающего устройства. Радиочастотный транспондер хранит информацию о товаре, документе или объекте. Для считывания записанных сведений используют ридер, который распознает данные, считывает их и передает в учетную программу.
Характеристики и применение системы считывания RFID зависит от особенностей оборудования, которое входит в ее состав (транспондеров и ридера).
Так, по способу идентификации данных на разных расстояниях RFID-системы бывают:
По особенностям применяемых в системе меток, RFID-комплекс может быть активным или пассивным.
Для пассивных комплексов характерны чипы, не имеющие автономного источника питания. Максимальная дальность распознавания таких меток － 2 метра. Чипы в таких системах имеют компактные размеры, хранят информацию по всем возможным видам маркировки, в том числе штрихкоды. Такие комплексы совместно с детекторами в виде рамок широко применяют в ритейле, например, в супермаркетах в качестве защиты от краж.
Активная RFID-система включает чипы, оснащенные собственным источником питания. Метки более крупные по размеру, имеют высокую точность передачи данных и дальность считывания (до нескольких сотен метров). Такие чипы способны генерировать более мощный радиосигнал, так как имеют автономный от ридера источник питания.
Также по характеристикам применяемых чипов классифицируют системы по типам памяти и по рабочему диапазону.
1. Задай вопрос нашему специалисту в конце статьи.
2. Получи подробную консультацию и полное описание нюансов!
3. Или найди уже готовый ответ в комментариях наших читателей.
Считывание RFID-меток: где применяют и для чего нужно
Идентификация и хранение информации на чипе необходимы для связывания объекта с его данными в цифровой системе. Так же, как и штрихкод, который содержит основные данные о товаре, тег служит для хранения сведений о физическом объекте (товар, изделие, документ и т. д.).
Радиочастотную идентификацию применяют в сферах, где нужна высокая скорость одновременного распознавания товаров или объектов (от одного до нескольких позиций одновременно) и усиленная безопасность.
Считывание RFID-меток применяют в следующих областях:
RFID-считыватель дальнего действия
Как упоминалось ранее, комплексы радиочастотной идентификации классифицируются по диапазону действия излучения. RFID-считыватель дальнего действия применяют в местах, с большими расстояниями, где нужна оперативная фиксация и одновременное сканирование десятков меток. Такие системы отличаются от комплексов среднего и ближнего радиуса действия более мощным сигналом между тегом и сканером.
К устройствам большого радиуса действия относятся портальные и стационарные считывающие сканеры, которые устанавливаются на проходах, на потолках, могут быть вмонтированы в стены, в замки. Их также закрепляют на складском оборудовании, конвейерах.
Ридеры этого типа применяют в логистике, на автостоянках, на складах, в крупных точках продаж и на платных парковках для фиксации передвижения и распознавания маркированных объектов: транспортных средств, паллет, контейнеров, или товаров.
Такие устройства оснащены интерфейсами для передачи данных на контролирующий ПК, посредством протоколов USB, Ethernet, RS-232, UART, I2C и т.д.
Корпус ридера имеет металлическое покрытие для защиты от попадания влаги и пыли.
RFID-считыватель: что это, схемы, принцип работы, обзор видов и моделей
Автоматизация активно и прочно входит в жизнь предпринимателей. Надежным и эффективным инструментом, позволяющим улучшить работу, который можно установить своими руками, является RFID стационарный считыватель пассивных меток и карт на расстоянии. Его использование считается одним из самых надежных для идентификации объектов, и не только торговых. Широта применения технологии поражает. Ее с одинаковой продуктивностью можно внедрить на производстве, в торговом зале, в логистическом центре или медицинском учреждении. Рассмотрим терминологию и особенности методики, чтобы понять в чем заключается ее уникальность.
Определение понятий
Здесь важно обратить внимание не только на технические средства, которые обеспечивают автоматизацию, но и на систему, лежащую в основе их работы. РФИД считыватель — это сканирующее устройство, которое, используя радиочастотную идентификацию, может читать, записывать и передавать данные, записанные на чип.
Его работа строится на Radio Frequency Identification — это тот самый прием, который посредством улавливания радиосигналов получает и передает информацию о распознавании объекта. Он не является новым, поскольку используется в той или иной областях на протяжении уже 40 лет, но в последнее время распространенность технологии постоянно растет.
Какие бывают системы доступа считывания RFID
Главная особенность методики кроется в том, что между устройством, отвечающим за сканирование, и встроенной меткой с чипом существует связь, посредством которой передается информация. Поэтому классификация технических средств производится по их внутренним характеристикам. Чаще всего происходит деление по дальности и по применяемым в работе меткам. Первые делятся на 3 группы:
Ближнего действия (чип и считыватель находятся не дальше 20 см друг от друга).
Что касается второго типа, то здесь отдельно выделяют активные и пассивные RFID-системы. Первые оснащаются собственным источником питания, а значит могут работать самостоятельно длительное время. Вторые не имеют отдельного аккумулятора и в принципе являются довольно слабыми, из-за чего ограничены в работе. Есть и другие варианты классифицирования, о них мы поговорим несколько позже.
RFID считыватель — виды, функции, области применения
RFID-считыватель — оборудование для регистрации радиочастотных меток (тегов, транспондеров). Обеспечивает возможность идентификации и прослеживания объектов, животных и людей. Поддерживает чтение и запись данных с радиометки и на нее.
В статье расскажем, какими бывают RFID-считыватели и как они работают. Также подробно рассмотрим сферы применения и подскажем, как выбрать подходящее устройство.
Классификация RFID-сканеров
Основная классификация RFID-считывателей проводится по рабочим частотам. Различают такие диапазоны:
Важно знать! UHF-метки EPC Class 1 Gen 2, функционирующие согласно стандарту ISO 18 000, получили наибольшее распространение. Они используются в торговле, логистике, складском хранении и на производстве. Это единственные транспондеры, поддерживающие LLRP (low level reader protocol), — протокол взаимодействия между RFID-устройствами путем обмена низкоуровневым сообщениями, способными изменять их статус.
RFID-сканеры также классифицируются:
Конструктивные особенности и режимы работы мы подробно рассмотрим в следующем разделе.
Виды RFID-считывателей
Все устройства, считывающие радиочастотные метки, можно четко разделить по типам конструкции и, как следствие, рабочим режимам, которые напрямую от нее зависят. Среди них:
Ручные мобильные считыватели RFID-меток
Так часто называют терминалы сбора данных, оборудованные модулями RFID-считывателей. Они выполняют чтение и запись (зависит от модели) данных с радиометки и на нее. Подходят для решения торговых и складских задач. Выпускаются в корпусах, защищенных от пыли и влаги:
Морозостойкие RFID-устройства (например, с подогревом экрана и сканирующего элемента) могут использоваться в холодильниках и морозильниках. Некоторые мини-компьютеры с RFID-приемниками выпускаются в противоударных корпусах. Они не теряют функциональности при падениях с высоты 1,8–3 м (зависит от модели). Дополнительные аксессуары — резиновые бамперы и текстильные защитные чехлы — повышают выносливость ТСД со средней ударопрочностью. Лимит высоты удается поднять в среднем с 1,2–1,5 м до 1,5–1,8 м.
Ручные мобильные компьютеры, оборудованные RFID-модулями, функционируют на базе процессоров, практически не уступающих десктопным, — двух-, четырех- и восьмиядерных, с частотой 1,2–2,5 ГГц. Они оснащаются двумя чипами памяти: оперативной — объемом до 6 ГБ и энергонезависимой (flash) — до 64 ГБ (зависит от модели). Работают под управлением операционных систем Android, Windows CE, ориентированных на корпоративное применение, и (реже) Windows Embedded Handheld, «заточенной» под промышленные нужды. RFID-модуль в составе ТСД выполняет считывание радиометок, как правило, на меньших расстояниях, чем стационарный. Радиус связи с радиометкой составляет 1–6 м. Исключение — терминалы сбора данных со встроенными RFID-считывателями дальнего действия, способными работать с транспондерами на дистанции до 15 м. Терминалы сбора данных, оборудованные RFID-модулями, питаются от съемных АКБ. Время автономной эксплуатации мини-компьютера — в среднем от 8 ч (смена) до 24 ч и зависит от мощности аккумулятора — 4 000–8 000 мАч.
Важно! Многие корпоративные и промышленные терминалы сбора данных на Android оборудованы NFC-приемниками, которые выполняют функции RFID-сканеров. Они «умеют» распознавать радиометки, работающие в HF-диапазоне, — на частоте 13,56 МГц. Не стоит путать их с мобильными компьютерами со встроенными или внешними RFID-ридерами (насадками), считывающими UHF-транспондеры.
Ручные считыватели радиометок
Проводные или беспроводные (получающие питание от АКБ) миниатюрные внешние устройства. Ручные RFID-считывателя по структурной схеме напоминают обычные сканеры штрихкодов, но в отличие от них работают только с транспондерами. Могут снабжаться сразу несколькими антеннами различных частотных диапазонов, например, UHF и HF. Дальность считывания — от 10 см до нескольких м (в зависимости от типа тега). Используются для инвентаризации чипированных ТМЦ и учета драгоценностей, шин и меховых изделий, промаркированных КИЗ (контрольно-идентификационными знаками).
RFID-планшеты
Подвид промышленных, сверхзащищенных и ударопрочных ручных мобильных компьютеров со встроенными RFID-считывателями. Это универсальные устройства с функцией регистрации радиометок в диапазоне UHF. Исполнение корпуса позволяет использовать их в агрессивной среде — под дождем, снегопадом, в запыленных и грязных помещениях. Планшеты с RFID-считывателями ориентированы на применение на производстве и способны выполнять множество дополнительных операций:
Насадки для смартфонов и ТСД
Узкоспециализированные портативные внешние модули, выполняющие функцию регистрации радиометок в UHF-диапазоне. К смартфонам, как правило, подключаются через аудиоразъем, к ТСД — по Bluetooth. Конструкция большинства моделей предусматривает возможность крепления на корпусах совместимых мобильных устройств. RFID-насадки разработаны в целях повышения уровня складской автоматизации. Невзирая на небольшие размеры, оборудуются встроенными UHF-антеннами. Дальность считывания RFID-меток — до 6 м. На качестве работы могут сказываться как условия окружающей среды (ветер, дождь, туман), так и уровень помех и шумов, исходящих от радиоустройств, находящихся поблизости.
Важно! Именно насадка превращает терминал сбора данных или смартфон на базе Android с поддержкой NFC в RFID-считыватель ультравысокочастотных меток.
Стационарные RFID-считыватели
Высокопроизводительное оборудование, обеспечивающее максимальные скорость и дальность (300 м и более) регистрации тегов. Функционирует на базе процессора, фиксирующего даже слабые ответные сигналы транспондеров в условиях сильных радиочастотных помех. Может подключаться к источникам питания по Ethernet-кабелю. Соединяется с ПК, POS-системами и ПАК (программно-аппаратными комплексами) через проводные интерфейсы USB, RS-232, RS-485, Wiegand.
Стационарные считыватели РФИД-меток оборудуются разъемами для установки антенн через внешние коммутаторы. Количество портов (2–8) зависит от модели. Обмен данными обеспечивает только одна из нескольких антенн. Переключения между ними выполняются «автоматом». Порядок работы и мощность для каждого выхода можно отрегулировать с помощью настроек.
Стационарное оборудование для считывания RFID-меток может выпускаться как в обычных, так и в пылевлагозащищенных и ударопрочных корпусах и поставляться в герметичных контейнерах. Выбор конструкции следует обосновывать условиями среды, в которых планируется применять РФИД-считыватель. Большинство стационарных моделей оборудовано спецразъемом с 4–8 цифровыми линиями управления периферийной техникой и различными событиями — открытием и закрытием ворот, дверей и шлагбаумов; приемом и обработкой световых сигналов и другими.
Интеграция с ПК, серверами и ПАК обеспечивается специализированным софтом, выпускаемым производителями РФИД-оборудования. Фирменное ПО включает:
Примечание. Большинство стационарных UHF RFID-ридеров поддерживает USB-соединение и функционирует по низкоуровневому (LLRP — low level reader protocol) протоколу обмена данными согласно стандарту ISO/IEC 24791-5.
Настольные стационарные USB-считыватели RFID-меток
Миниатюрные модели, предназначенные для регистрации одиночных тегов или небольшого количества транспондеров на сравнительно коротких дистанциях — от 2 до 15 м. Выпускаются в корпусах со встроенными антеннами. К управляющему и внешнему оборудованию подключаются через интерфейс USB. Монтируются на местах работы с книгами и документацией в архивах и библиотеках, меховой продукцией в ателье, украшениями в ювелирных мастерских.
RFID-ворота
Порталы, выполняющие антикражную функцию. Основное предназначение — минимизация эпизодов воровства в магазинах, библиотеках, музеях, производственных цехах и на складах. Помимо этого, RFID-ворота обеспечивают возможность идентификации транспортных средств, сотрудников и клиентов компании, гостей выставок и развлекательных мероприятий, посетителей различных учреждений, например, медицинских. Приемопередатчики, покрывающие сигналами проходные или проездные зоны регистрации RFID-меток, встраиваются в корпуса порталов.
Ворота оборудованы промышленными RFID-считывателями со встроенными или внешними коммутаторами, поддерживающими подключение 2–32 антенн. Радиус покрытия сигналом, исходящим от RFID-ворот, — около 3 м. При выборе транспондеров учитывайте дальность их действия, свойства объекта и материал поверхности, на которую их нужно нанести, радиочастотную мощность антенны считывателя.
Наиболее распространены портальные RFID-системы, включающие:
Транспондеры размещаются по бокам движущихся объектов (например, вилочных погрузчиков). Чтобы увеличить дальность регистрации радиометок со строго горизонтальной ориентацией, RFID-ворота оборудуют антеннами с линейной поляризацией. На выходе из торгового зала магазина или на складе, по которому товары перемещаются в невысоких палетах, устанавливают порталы до 160 см в высоту.
На конструкции RFID-ворот, которые размещаются в производственных помещениях, антенны закрепляются с помощью специальных кронштейнов. Модуль, считывающий радиометки, размещается рядом — в защитном боксе. На скорость движения чипированных объектов через контрольную зону влияет количество тегов, которое оборудование способно считать за один раз, и требования к точности их идентификации. Медленная транспортировка лучше, чем остановки, способные спровоцировать эффект интерференции (провал электромагнитного поля). При наложении волн, отраженных от окружающих объектов, друг на друга их амплитуды уменьшаются (или увеличиваются) и RFID-тег не считывается. Большую рабочую мощность обеспечивает бокс, защищающий регистрационную зону стенками-экранами с максимально возможного количества сторон, включая верхнюю. В качестве материала используется фольгированный утеплитель.
Потолочные RFID-сканеры
Устанавливаются за подвесными потолками на широких проходах/проездах и на объектах, представляющих культурную или историческую ценность. Позволяют не вмешиваться в интерьер или конструкцию здания/помещения. Работают так же, как и портальные RFID-считыватели. При небольших потоках движения чипированных объектов или посетителей с RFID-браслетами или бейджами через регистрационную зону, антенны тоже размещаются сверху (под потолком).
Как правило, используются «накладки» с круговой поляризацией. Они обеспечивают считывание радиометок в любой ориентации. Компоненты с линейной поляризацией встречаются реже, но выигрывают по дальности действия. Их недостаток — требование к ориентации транспондеров: постоянная, строго горизонтальная. Стандартные одноэлементные патч-антенны обеспечивают коэффициент усиления сигнала в пределах 8 дБ при направленности излучения около 60° (имеются в виду углы наблюдения).
RFID-тоннели
Специализированное оборудование, предназначенное для регистрации большого количества радиометок (несколько сотен), сконцентрированных в зоне объемом до 1 кубометра. Форм-фактор конструкции — бокс, оборудованный антеннами и защитными экранами, которые предотвращают регистрацию радиометок, находящихся снаружи тоннеля. Внутрь помещаются чипированные объекты, содержащие жидкости и металлы, например, упаковки с парфюмерией или ювелирными украшениями. Дальность действия RFID-тоннеля составляет до 20–25 см от антенны, как правило, петлевой ближнепольной — в этом случае она эффективней патч-версии.
RFID-технология: что это такое. Применение RFID
Деятельность субъектов хозяйственной деятельности опирается на сложные алгоритмы контроля и учета. QR-код, позволяющий их стандартизировать и унифицировать, имеет существенные недостатки, хотя и используется глобально. Вытесняет бесконтактное 2D-штрихкодирование универсальная технология, основанная на действии радиоволн.
Что такое RFID?
RFID представляет собой метод автоматической идентификации через радиосигнал. Система состоит из считывателей, меток и программного обеспечения. Метка – это микросхема, в которой хранятся данные, а также антенна для беспроводной передачи информации. Внешний считыватель сканирует память метки радиочастотной идентификации и обрабатывает полученные данные. Программное обеспечение отвечает за целостную работу системы.
Способ автоматической идентификации объектов с каждым годом используется все чаще. С помощью Radio Frequency IDentification проводят сверку наличия имущества организации и состояния финансовых обязательств, автоматизируют производственные процессы, устанавливают подлинность объектов, отслеживают логистику поставок. Постараемся разобраться детальнее, как работает система и в чем ее преимущество.
Принципы работы RFID
Radio Frequency IDentification по сути является усовершенствованным алгоритмом радиолокационного опознавания «Свой-чужой». Аппаратно-программный технический комплекс для автоматического поиска отличий использует радиоволны определенной частоты. Данные хранятся в специальной метке, которую можно принимать, а затем дешифровать удаленно с помощью специальных считывателей.
Технология имеет достаточно простой механизм работы:
Спрос на РЧИ появился еще в начале двадцать первого века. Система постоянно усовершенствуется, используется для маркировки и автоматизированной идентификации продукции. Но перечень функций RFID гораздо шире. С помощью современной технологии можно выполнить идентификацию и контролировать движение маркированных объектов – как живых, так и неживых.
Практическое применение RFID технологии
Сфер использования системы становится все больше. Идентификация особенно востребована при проведении интеллектуального учета перемещения объектов, принятии управленческих решений, автоматизации работы.
В промышленном производстве технология используется в следующих целях:
RFID в складском учете:
В логистике перевозок RFID выполняет следующие функции:
В части ритейла современная технология используется для достижения таких задач:
Автоматизация платных дорог включает несколько направлений:
RFID-технологии востребованы также и при контроле доступа:
В животноводстве современная система идентификация применяется, когда понадобятся:
Автоматическая идентификация платежных сервисов направлена на реализацию следующих целей:
RFID проекты любого уровня сложности. Внедрение, доработка и настройка систем RFID под ваши задачи. Заказать внедрение.
Технология нашла свое применение и в библиотеках. РФИД помогает упростить выполнение заказов, структурировать хранилище и архивы, контролировать документооборот и движение книг. С помощью радиочастотной идентификация обеспечивается защита от краж и проникновений, упрощается процесс инвентаризации.
Основные преимущества RFID
По сравнению с QR-кодом, радиочастотная идентификация обладает следующими преимуществами:
Данные на метке можно засекретить. Закрывается доступ полностью или только часть информации.
Определение RFID метки
Метка RFID также известна как транспондер. В микроустройство встроен чип, на котором хранится персональный номер и другие данные пользователя. Антенна принимает сигналы считывателя и передает информацию ему.
Транспондеры предназначены для идентификации и отслеживания места нахождения объектов. Для всех модификаций предусмотрен единый принцип связи, но метки все же различают по нескольким параметрам. Внешний вид может быть следующим:
Выпускают метки и в виде браслетов, которые используются для допуска на закрытую территорию.
Классификация RFID-меток
По источнику питания транспондеры бывают:
По типу памяти различают следующие метки:
Делятся транспондеры и по частоте, на которой происходит передача закодированных данных:
В отличие от других меток, транспондеры ближнего действия, известные как UNF, выдерживают повышенную влажность воздуха. Передача сигнала возможна и при наличии деталей из металла в упаковке. Как правило, мощность тега и считывателя совпадает, но в некоторых случаях метка способна излучать сигнал на несколько порядков ниже, по сравнению со считывающим устройством.
Альтернативы радиочастотной идентификации не существует, но эта система – все же достаточно дорогостоящее решение. В зависимости от сложности и типа, цена одной метки с микрочипом составит 0,15-7,0 долларов. Высокая стоимость будет оправдана при маркировании крупногабаритных объектов, ценных грузов или доступа на территорию с повышенными требованиями к безопасности. Особое внимание при выборе конкретного варианта следует уделить расстоянию между метками и ридерами, наличию металлических поверхностей, возможности хранения и перезаписи информации.
RFID идентификация
Предисловие
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.
Общая схема работы RFID
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.
Классификация RFID
По типу источника питания
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)
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:
Обнаружение выхода из постели и обнаружение падения
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
И это использование только в одной сфере!
Так же технология применяется в:
Транспортной и складской логистике, предотвращение краж в торговых залах;
Системах контроля и управления доступом
Системы управления багажом
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.
Безопасность
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
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