RFID

RFID ( Radio Frequency ID entification , radiofrekvenční identifikace  ) je metoda automatické identifikace objektů, ve kterých jsou data čtena nebo zapisována pomocí rádiových signálů uložených v tzv. transpondérech neboli RFID tagech .

Jakýkoli RFID systém se skládá ze čtečky (čtečky, čtečky nebo dotazovače) a transpondéru (neboli RFID tag, někdy se také používá termín RFID tag).

Podle rozsahu čtení lze systémy RFID rozdělit na systémy:

Většina RFID štítků se skládá ze dvou částí. První je integrovaný obvod (IC) pro ukládání a zpracování informací , modulaci a demodulaci vysokofrekvenčního (RF) signálu a některé další funkce. Druhá je anténa pro příjem a vysílání signálu.

Se zavedením RFID štítků do každodenního života je spojena řada výzev. Například spotřebitelé, kteří nemají čtečky, nemohou vždy rozpoznat a zbavit se štítků připevněných k produktu během výroby a balení. I když jsou takové štítky při prodeji obvykle zničeny, samotná skutečnost jejich přítomnosti vyvolává znepokojení mezi lidskoprávními [1] a náboženskými [2] organizacemi.

Již známé RFID aplikace ( bezkontaktní karty v systémech kontroly přístupu, systémy identifikace na velké vzdálenosti a platební systémy ) získávají s rozvojem internetových služeb stále větší oblibu.

Historie RFID tagů

Technologie, která se tomu nejvíce blíží, je rozpoznávací systém IFF (Identification Friend or Foe) , který vynalezla americká Naval Research Laboratory v roce 1937. Aktivně jej používali spojenci během druhé světové války k určení, zda je objekt na obloze vlastní nebo cizí. Podobné systémy se stále používají ve vojenském i civilním letectví. [3]

V roce 1945 vynalezl sovětský vědec Lev Sergejevič Termen zařízení, které umožňovalo překrývání zvukových informací na náhodných rádiových vlnách. Zvuk způsobil vibraci difuzoru , což mírně změnilo tvar rezonátoru a modulovalo odraženou vysokofrekvenční vlnu. A přestože zařízení bylo pouze pasivním vysílačem (tzv. „ štěnice “), je tento vynález považován za jednoho z prvních předchůdců technologie RFID. [čtyři]

Dalším mezníkem ve využívání technologie RFID je poválečná práce Harryho Stockmana „ Communication by Means of Reflected Power“ ( dokumenty IRE , s .  1196-1204, říjen 1948) [5] . Stockman poznamenává, že „...před vyřešením hlavních problémů v komunikaci pomocí odraženého signálu a také před nalezením aplikací této technologie byla vykonána značná výzkumná a vývojová práce“ [6] .

První demonstrace moderních RFID čipů (založených na efektu zpětného rozptylu), pasivních i aktivních, byla provedena ve vědecké laboratoři v Los Alamos v roce 1973 .  Přenosný systém běžel na 915 MHz a používal 12bitové tagy.

První patent spojený se samotným názvem RFID byl vydán Charlesi Waltonovi v roce 1983 (US patent č. 4 384 288). [7]

V roce 1997 se Kevin Ashton , zatímco pracoval jako asistent manažera značky ve společnosti Procter & Gamble (P&G), začal zajímat o používání RFID k řízení dodavatelského řetězce produktů P&G. V roce 1999 Ashton spolu s profesory Sanjay Sarma , Sunny Siu a výzkumníkem Davidem Brockem otevřeli centrum Auto-ID na MIT . Centrum zavedlo globální standardní systém pro RFID a další senzory. [osm]

Klasifikace RFID tagů

Existuje několik způsobů, jak organizovat RFID štítky a systémy [9] :

Podle zdroje energie

Podle typu zdroje energie se RFID tagy dělí na [9] :

Pasivní

Pasivní RFID tagy nemají zabudovaný zdroj energie [9] . Elektrický proud indukovaný v anténě elektromagnetickým signálem ze čtečky poskytuje dostatek energie pro provoz křemíkového CMOS čipu v tagu a přenos signálu odezvy.

Komerční implementace nízkofrekvenčních RFID tagů mohou být vloženy do nálepky (nálepky) [11] nebo implantovány pod kůži (viz VeriChip ).

V roce 2006 Hitachi vyrobilo pasivní zařízení nazvané µ-Chip (mu-chip), o rozměrech 0,15×0,15 mm (bez antény) a tenčí než list papíru (7,5 µm). Této úrovně integrace je dosaženo pomocí technologie Silicon-on-Isolator ( SOI ). µ-Chip může přenášet 128bitové jedinečné identifikační číslo zapsané do čipu během výroby. Toto číslo nelze v budoucnu změnit, což zaručuje vysokou úroveň spolehlivosti a znamená, že toto číslo bude pevně svázáno (přidruženo) k předmětu, ke kterému je tento čip připevněn nebo zapuštěn. µ-čip od Hitachi má typický čtecí rozsah 30 cm (1 stopa) [12] . V únoru 2007 představila společnost Hitachi zařízení RFID o rozměrech 0,05 × 0,05 mm a dostatečně silném, aby bylo možné jej vložit do listu papíru [13] .

Kompaktnost RFID tagů závisí na velikosti externích antén, které jsou mnohonásobně větší než čip a zpravidla určují rozměry tagů. [14] Nejnižší náklady na štítky RFID, které se staly standardem pro společnosti jako Wal-Mart , Target , Tesco ve Spojeném království, Metro AG v Německu a ministerstvo obrany USA , jsou přibližně 5 centů za štítek SmartCode ( s nákupy 100 milionů kusů) [15] . Navíc díky rozptylu ve velikosti antén mají visačky různé velikosti – od poštovní známky až po pohlednici. V praxi se maximální čtecí vzdálenost pasivních tagů pohybuje od 10 cm (4 palce) (podle ISO 14443 ) do několika metrů ( EPC a ISO 18000-6), v závislosti na zvolené frekvenci a velikosti antény. V některých případech může být anténa vytištěna.

Výrobní procesy Fluidic Self Assembly společnosti Alien Technology , flexibilní oblast synchronizovaného přenosu (FAST) společnosti SmartCode  a výrobní procesy PICA společnosti Symbol Technologies mají  za cíl dále snížit náklady na štítky prostřednictvím hromadné paralelní výroby. Alien Technology v současné době používá k výrobě štítků procesy FSA a HiSam, zatímco PICA, proces od společnosti Symbol Technologies  , je stále ve vývoji. Proces FSA může produkovat více než 2 miliony IC waferů za hodinu a proces PICA může produkovat více než 70 miliard tagů ročně (pokud se zlepší). V těchto technických procesech jsou integrované obvody připojeny k plátkům štítků, které jsou zase připojeny k anténám, aby vytvořily kompletní čip. Připojování IC k waferům a později waferům k anténám jsou prostorově nejcitlivějšími prvky výrobního procesu. To znamená, že s klesající velikostí se montáž IC ( anglicky Pick and place ) stane nejdražší operací. Alternativní výrobní metody, jako je FSA a HiSam, mohou výrazně snížit náklady na štítky. Standardizace výroby ( eng. Industry benchmarks ) v konečném důsledku povede k dalšímu poklesu ceny štítků s jejich rozsáhlou implementací.   

Nekřemíkové štítky mohou být vyrobeny z polymerových polovodičů [16] . V současné době je vyvíjí několik společností po celém světě. Štítky vyrobené v laboratoři a pracující na frekvencích 13,56 MHz předvedly v roce 2005 PolyIC ( Německo ) a Philips ( Nizozemsko ) . V průmyslovém prostředí se budou polymerové štítky vyrábět rolovacím tiskem (technologie podobná tisku časopisů a novin), díky čemuž budou levnější než štítky na bázi IC. Nakonec by to mohlo skončit tak, že se štítky tisknou stejně snadno jako čárové kódy pro většinu aplikací a jsou stejně levné.

Pasivní tagy UHF a mikrovlnných pásem (860-960 MHz a 2,4-2,5 GHz) přenášejí signál modulací odraženého nosného signálu ( Backscattering Modulation  - modulace zpětného rozptylu) [17] . Anténa čtečky vysílá signál nosné frekvence a přijímá modulovaný signál odražený od štítku. Pasivní RF-pásmové tagy přenášejí signál metodou zátěžové modulace signálu nosné frekvence ( Load Modulation  - zátěžová modulace) .  Každý štítek má identifikační číslo. Pasivní tagy mohou obsahovat zapisovatelnou energeticky nezávislou paměť typu EEPROM . Dosah štítků je 1-200 cm (HF štítky) a 1-10 metrů (UHF a mikrovlnné štítky).

Aktivní

Aktivní RFID tagy mají vlastní napájení a nejsou závislé na energii čtečky, díky čemuž jsou čteny na velkou vzdálenost, jsou větší a lze je vybavit další elektronikou. Tyto štítky jsou však nejdražší a baterie mají omezenou provozní dobu.

Aktivní tagy jsou ve většině případů spolehlivější a poskytují nejvyšší přesnost čtení na maximální vzdálenost [18] . Aktivní tagy, které mají svůj vlastní zdroj napájení, mohou také generovat vyšší výstupní úroveň než pasivní tagy, což jim umožňuje používat je v prostředích, která jsou agresivnější pro RF signál: voda (včetně lidí a zvířat, což je hlavně voda), kovy ( lodní kontejnery, auta), na dlouhé vzdálenosti ve vzduchu. Většina aktivních tagů umožňuje přenášet signál na vzdálenosti stovek metrů s životností baterie až 10 let. Některé RFID štítky mají vestavěné senzory, například pro sledování teploty zboží podléhajícího zkáze. Jiné typy senzorů ve spojení s aktivními tagy lze použít k měření vlhkosti, otřesů/vibrací, světla, záření, teploty a plynů v atmosféře (např. etylen ).

Aktivní tagy mají obvykle mnohem větší čtecí rádius (až 300 m) [19] a kapacitu paměti než pasivní tagy a jsou schopny uložit více informací, které mají být odeslány transceiverem.

Semi-pasivní

Semi-pasivní RFID štítky, nazývané také semi-aktivní štítky, jsou velmi podobné pasivním štítkům, ale mají baterii, která napájí čip [9] . Dosah těchto tagů přitom závisí pouze na citlivosti přijímače čtečky a mohou fungovat na větší vzdálenost a s lepšími vlastnostmi.

Podle typu použité paměti

Podle typu použité paměti se RFID tagy dělí na [9] :

  • RO ( English  Read Only ) - data jsou zaznamenána pouze jednou, a to ihned při výrobě. Takové štítky jsou vhodné pouze pro identifikaci. Nelze do nich zapsat žádné nové informace a je téměř nemožné je zfalšovat.
  • WORM ( Eng.  Write Once Read Many ) - kromě jedinečného identifikátoru obsahují takové tagy blok jednorázové zapisovatelné paměti, kterou lze později mnohokrát číst.
  • RW ( Read and Write ) - takové tagy obsahují identifikátor a paměťový blok pro čtení/zápis informací .  Data v nich lze několikrát přepsat.

Podle provozní frekvence

Značky LF pásma (125-134 kHz)

Pasivní systémy této řady mají nízkou cenu a díky svým fyzikálním vlastnostem se používají pro hypodermické štítky při mikročipování zvířat a lidí. Vzhledem k vlnové délce však dochází k problémům se čtením na velké vzdálenosti a také k problémům s kolizemi čtení .

Značky HF pásma (13,56 MHz)

13 MHz systémy jsou levné, nemají žádné problémy s životním prostředím nebo licencí, jsou dobře standardizované a mají širokou škálu řešení. Používají se v platebních systémech, logistice, osobní identifikaci. Pro frekvenci 13,56 MHz byla vyvinuta norma ISO 14443 (typy A / B). Na rozdíl od Mifare 1K poskytuje tento standard klíčový systém diverzifikace, který umožňuje vytvářet otevřené systémy. Používají se standardizované šifrovací algoritmy.

Na základě normy ISO 14443 B bylo vyvinuto několik desítek systémů, například systém placení za veřejnou dopravu v pařížském regionu.

U standardů, které v tomto frekvenčním rozsahu existovaly, byly zjištěny vážné bezpečnostní problémy: v levných čipech karty Mifare Ultralight , která byla uvedena do provozu v Nizozemsku pro systém městské hromadné dopravy OV-chipkaart , nebyla absolutně žádná kryptografie , [ 20] byla později hacknuta, což bylo považováno za spolehlivější kartu Mifare Classic . [21] [22]

Stejně jako v pásmu LF mají systémy postavené v pásmu HF problémy se čtením na velké vzdálenosti, čtením v podmínkách vysoké vlhkosti, přítomností kovu a problémy spojené s výskytem kolizí při čtení.

Značky pásma UHF (860-960 MHz)

Štítky tohoto sortimentu mají největší rozsah registrace, v mnoha standardech tohoto rozsahu jsou antikolizní mechanismy [23] . Původně orientované pro potřeby skladové a výrobní logistiky, štítky řady UHF neměly jedinečný identifikátor. Předpokládalo se, že identifikátorem pro štítek bude EPC číslo ( Electronic Product Code ) produktu, které každý výrobce zadá do štítku samostatně při výrobě. Brzy se však ukázalo, že kromě funkce nositele EPC čísla zboží by bylo dobré štítku přiřadit i funkci kontroly autentizace. To znamená, že vyvstal požadavek, který si odporuje: současně zajistit jedinečnost štítku a umožnit výrobci zaznamenat libovolné číslo EPC.

Dlouho neexistovaly čipy, které by tyto požadavky zcela splňovaly. Čip Gen 1.19 vydaný společností Philips měl neměnný identifikátor, ale neměl žádné vestavěné funkce pro ochranu paměťových bank tagu heslem a data z tagu mohl číst kdokoli s příslušným vybavením. Následně vyvinuté čipy standardu Gen 2.0 měly funkce parsování paměťových bank (heslo pro čtení, pro zápis), ale neměly jedinečný identifikátor štítku, který umožňoval na přání vytvářet identické klony štítků.

Konečně v roce 2008 NXP vydala dva nové čipy [24] , které dnes splňují všechny výše uvedené požadavky. Čipy SL3S1202 a SL3FCS1002 jsou vyrobeny ve standardu EPC Gen 2.0 , ale od všech svých předchůdců se liší tím, že paměťové pole TID ( Tag ID ), do kterého se obvykle při výrobě zapisuje kód typu tagu (a neliší se od tagu). tagovat v rámci jednoho článku ) se dělí na dvě části. Prvních 32 bitů je vyhrazeno pro kód výrobce tagu a jeho značky a druhých 32 bitů je pro unikátní číslo samotného čipu. Pole TID je neměnné, a proto je každý štítek jedinečný. Nové čipy mají všechny výhody značek Gen 2.0. Každá paměťová banka může být chráněna před čtením nebo zápisem heslem, číslo EPC si může zapsat výrobce produktu v okamžiku označení [24] .

V systémech UHF RFID jsou ve srovnání s LF a HF náklady na štítky nižší, zatímco náklady na ostatní zařízení jsou vyšší.

V současné době je frekvenční rozsah UHF otevřen pro volné použití v Ruské federaci v tzv. "evropském" rozsahu - 863-868 MHz. [25] [26]

RF blízké UHF tagy

Near-field tagy ( eng.  UHF Near-Field ), které nejsou přímo rádiovými tagy, ale využívají magnetické pole antény, umožňují řešit problém čtení v podmínkách vysoké vlhkosti, přítomnosti vody a kovu. S pomocí této technologie se očekává začátek masového používání RFID tagů v maloobchodě s farmaceutickými produkty (vyžadující autentizaci, účetnictví, ale často obsahující vodu a kovové části v balení). [27] [28]

Čtenáři (čtenáři)

(z anglického  čtenáře )

Zařízení, která čtou informace z tagů a zapisují do nich data. Tato zařízení mohou být trvale připojena k účetnímu systému nebo pracovat autonomně.

Typy čtenářů

Stacionární

Stacionární čtečky se montují nehybně na stěny, dveře, pohyblivá skladová zařízení (zakladače, nakladače). Mohou být vyrobeny ve formě zámku, zabudované do stolu nebo upevněny vedle dopravníku podél dráhy produktů [29] .

Čtečky tohoto typu mají oproti přenosným čtečkám obvykle větší čtecí plochu a výkon a jsou schopny současně zpracovávat data z několika desítek tagů. Stacionární čtečky jsou připojeny k PLC , integrovány do DCS nebo připojeny k PC. Úkolem takových čteček je postupně zaznamenávat pohyb označených objektů v reálném čase, případně identifikovat polohu označených objektů v prostoru [29] .

Mobilní

Mají relativně kratší dosah a často nemají trvalé spojení s kontrolním a účetním programem. Mobilní čtečky mají vnitřní paměť, do které se ukládají data z načtených tagů (poté lze tyto informace stáhnout do počítače) a stejně jako stacionární čtečky jsou schopny na tag zapisovat data (například informace o provedené kontrole) [29 ] .

V závislosti na frekvenčním rozsahu tagu se bude vzdálenost stabilního čtení a zápisu dat do nich lišit.

RFID a alternativní metody automatické identifikace

Z hlediska funkčnosti se RFID tagy jako způsob sběru informací velmi blíží čárovým kódům, které se dnes nejvíce používají pro označení zboží. I přes zlevnění RFID štítků se v dohledné době z ekonomických důvodů pravděpodobně nedojde k úplnému nahrazení čárových kódů radiofrekvenční identifikací (systém se nevyplatí).

Samotná technologie čárových kódů se přitom neustále vyvíjí. Nový vývoj (například dvourozměrný čárový kód Data Matrix ) řeší řadu problémů, které byly dříve řešeny pouze pomocí RFID. Technologie se mohou vzájemně doplňovat [30] . Komponenty s neměnnou použitelností mohou být označeny trvalými značkami založenými na technologiích optického rozpoznávání, které nesou informace o jejich datu výroby a použitelnosti, a mohou být označeny informace podléhající změnám, jako jsou údaje o konkrétním příjemci objednávky na vráceném opakovaně použitelném obalu. napsané na RFID štítku.

Výhody RFID

  • Možnost přepsání . Data RFID tagů lze mnohokrát přepisovat a aktualizovat, zatímco data čárových kódů nelze měnit – zapisují se okamžitě při tisku.
  • Není potřeba přímé viditelnosti . Čtečka RFID nepotřebuje ke čtení dat přímou viditelnost na štítek. Vzájemná orientace tagu a čtenáře často nehraje roli. Štítky lze číst přes obal, což umožňuje jejich skrytí. Ke čtení dat stačí, aby se tag alespoň na krátkou dobu dostal do registrační zóny, pohyboval se mimo jiné docela vysokou rychlostí. Naproti tomu čtečka čárových kódů vždy potřebuje přímý pohled na čárový kód, aby jej mohla přečíst.
  • Větší čtecí vzdálenost . Štítek RFID lze přečíst na mnohem větší vzdálenost než čárový kód. V závislosti na modelu štítku a čtečky může být dosah čtení až několik set metrů. Přitom takové vzdálenosti nejsou vždy vyžadovány.
  • Více datového úložiště . Štítek RFID může uložit mnohem více informací než čárový kód.
  • Podpora pro čtení více štítků . Průmyslové čtečky mohou současně číst mnoho (více než tisíc) RFID tagů za sekundu pomocí tzv. antikolizní funkce. Čtečka čárových kódů dokáže snímat vždy pouze jeden čárový kód.
  • Čtení dat štítků na libovolném místě . Aby bylo zajištěno automatické čtení čárového kódu, vypracovaly normalizační komise (včetně EAN International ) pravidla pro umísťování čárových kódů na produkty a přepravní obaly. Tyto požadavky se nevztahují na štítky RFID. Jedinou podmínkou je, aby se štítek nacházel v oblasti pokrytí čtečky.
  • Odolnost vůči prostředí . Existují RFID štítky, které jsou odolnější a odolnější vůči drsnému pracovnímu prostředí, zatímco čárový kód se snadno poškodí (například vlhkostí nebo znečištěním). V těch aplikacích, kde lze stejný předmět použít neomezeně mnohokrát (například při identifikaci kontejnerů nebo vratných kontejnerů), je štítek RFID přijatelnějším prostředkem identifikace, protože jej není nutné umístit na vnější stranu balík. Pasivní RFID štítky mají téměř neomezenou životnost.
  • Víceúčelové použití . Štítek RFID lze kromě nosiče dat použít i k jiným úkolům. Čárový kód není programovatelný a je pouze prostředkem k ukládání dat.
  • Vysoký stupeň zabezpečení . Jedinečné neměnné identifikační číslo přidělené štítku při výrobě zaručuje vysoký stupeň ochrany štítků před paděláním. Také data na štítku mohou být šifrována. RFID tag má schopnost chránit heslem operace zápisu a čtení dat a také šifrovat jejich přenos. Jeden štítek může ukládat veřejná a soukromá data současně.

Nevýhody RFID

  • Výkon štítku se ztrácí v případě částečného mechanického poškození.
  • Náklady na systém jsou vyšší než náklady na účetní systém založený na čárových kódech.
  • Jednoduchost vlastní výroby . Čárový kód lze vytisknout na jakékoli tiskárně.
  • Náchylnost na rušení ve formě elektromagnetických polí.
  • Nedůvěra uživatelů, možnost jeho využití ke sběru informací o lidech.
  • Instalovaná technická základna pro čtení čárových kódů výrazně převyšuje objem řešení na bázi RFID.
  • Nedostatečná otevřenost vypracovaných standardů .

Ve srovnání s jinými univerzálními identifikátory [31]

Charakteristika technologie RFID čárový kód QR kód
Potřeba značek pro přímou viditelnost Čtení i skrytých značek Čtení bez přímé viditelnosti je nemožné Čtení bez přímé viditelnosti je nemožné
Velikost paměti 10 až 512 000 bajtů Až 100 bajtů Až 3072 bajtů
Schopnost přepsat data a znovu použít štítek Tady je Ne Ne
Rozsah registrace až 100 m až 4 m až 1 m
Současná identifikace více objektů Až 200 značek za sekundu Nemožné Závislý na čtenáři
Odolnost vůči okolním vlivům: mechanické, teplotní, chemické, vlhkosti Zvýšená pevnost a odolnost Závisí na materiálu, který má být aplikován Závisí na materiálu, který má být aplikován
Životnost štítku Více než 10 let Záleží na způsobu tisku a materiálu, ze kterého se označovaný předmět skládá Záleží na způsobu tisku a materiálu, ze kterého se označovaný předmět skládá
Zabezpečení a ochrana proti padělkům Je možné předstírat Je snadné předstírat Je snadné předstírat
Pracujte, když je štítek poškozen Nemožné Obtížnost Obtížnost
Identifikace pohybujících se objektů Ano Obtížnost Obtížnost
Náchylnost na rušení ve formě elektromagnetických polí Tady je Ne Ne
Identifikace kovových předmětů Možný Možný Možný
Použití pevných i ručních terminálů pro identifikaci Ano Ano Ano
Možnost zavedení do lidského nebo zvířecího těla Možný Obtížnost Obtížnost
Rozměry Střední a malé Malý Malý
Cena Střední a vysoké Nízký Nízký

Kritika

RFID a lidská práva

Jak by se vám líbilo, kdyby se řekněme jednoho dne zjistilo, že vaše spodní prádlo šíří informace o vašem pobytu?

Debra Bowen , senátorka státu Kalifornie , na slyšení v roce 2003 [32]

Použití RFID štítků vyvolalo vážné kontroverze, kritiku a dokonce bojkot zboží. Čtyři hlavní problémy ochrany soukromí této technologie jsou následující:

  • Kupující nemusí o přítomnosti RFID štítku ani vědět. Nebo to nejde odstranit
  • Data z tagu lze číst na dálku bez vědomí majitele
  • Pokud je označená položka zaplacena kreditní kartou , je možné jednoznačně přiřadit jedinečný identifikátor štítku ke kupujícímu
  • Systém označování EPCGlobal vytváří nebo zahrnuje vytváření jedinečných sériových čísel pro všechny produkty, a to navzdory skutečnosti, že to vyvolává obavy o soukromí a pro většinu aplikací to není vůbec nutné.

Hlavním problémem je, že někdy štítky RFID zůstávají funkční i poté, co je položka zakoupena a odebrána z obchodu, a proto je lze použít pro sledování a jiné nevhodné účely, které nesouvisejí s funkcí inventáře štítků. Čtení na krátkou vzdálenost může být také nebezpečné, pokud se například přečtené informace hromadí v databázi nebo zloděj použije kapesní čtečku k posouzení bohatství potenciální oběti, která prochází kolem. Sériová čísla na RFID štítcích mohou poskytnout další informace i po likvidaci zboží. Například štítky v prodaných nebo darovaných předmětech lze použít k vytvoření sociálního okruhu osoby.

Experti[ kdo? ] jsou zaměřeni na bezpečnost proti používání technologie RFID k ověřování osob na základě rizika krádeže ID. Například útok typu man-in-the-middle umožňuje útočníkovi ukrást identitu v reálném čase. V současné době není teoreticky možné kvůli omezením zdrojů RFID štítků chránit je před takovými modely útoků, protože by to vyžadovalo složité protokoly přenosu dat. .

Normy

Negativní postoj k technologii RFID je umocněn mezerami, které existují ve všech současných standardech. Přestože proces zlepšování standardů neskončil, mnozí mají tendenci skrývat některé příkazy štítků před veřejností. Například příkaz Authentication v proprietární technologii Philips MIFARE využívající standard ISO / IEC 14443, po kterém musí štítek šifrovat své odpovědi a přijímat pouze šifrované příkazy, lze neutralizovat nějakým příkazem, který vývojářská společnost utajuje. Po provedení tohoto příkazu je možné úspěšně použít ReadBlock , fiktivně zašifrovaný konstantou (která se používá pro výpočet CRC v normě ISO/IEC 14443). Tímto způsobem můžete číst kartu MIFARE. Analýzou proudu spotřebovaného kartou navíc může obvodový inženýr přečíst všechna přístupová hesla ke všem blokům karty MIFARE (kvůli relativnímu obžerství buněk EEPROM a obvodové implementaci čtení paměti v čipu). Takže nejběžnější RFID karty mohou zpočátku obsahovat záložku.

Část podezření z RFID lze odstranit vytvořením úplných a otevřených standardů, jejichž absence vyvolává podezření a nedůvěru k technologii.

Používání mikrovlnných štítků v Ruské federaci v současnosti upravuje SanPiN 2.1.8 / 2.2.4.1383-03, schválený vyhláškou hlavního státního sanitáře Ruské federace č. 135 ze dne 6. 9. 2003. rozšířená mylná představa o nesouladu tohoto zařízení s normami [33] , v reálných výpočtech se bere v úvahu síla elektromagnetického pole nebo hustota výkonového toku emitovaného zařízením a nikoli výstupní výkon zařízení, jak byla založena v SanPiN 2.2.4 / 2.1.8.055-96, která pozbyla platnosti od 30.06.2003; skutečné hodnoty pro výpočet maximální přípustné úrovně v UHF zařízení skutečně existujících v Rusku jsou přibližně 10-20krát nižší než hodnoty stanovené hygienickými a hygienickými normami. [34]

Vývoj trhu RFID

Podle odborníků je trh s RFID systémy v Rusku stále v plenkách, takže nabídka v tomto segmentu výrazně převyšuje poptávku. Kvůli tomuto zpoždění se tuzemský trh vyvíjí rychlejším tempem – kumulativní průměrné roční tempo růstu v období 20082010 přesahuje 19 %. Zatímco průměrné roční tempo růstu globálního trhu RFID (CAGR) přesahuje 15 %.

Podle účastníků trhu činil objem světového trhu s produkty RFID v roce 2008 5,29 miliardy USD. Očekává se, že do roku 2018 vzroste více než 5krát. Objem ruského trhu RFID je něco málo přes jedno procento světového trhu a činí 69 milionů dolarů. [35]

Státní korporace také vytváří v Petrohradě sériovou výrobu zařízení a systémů založených na akustoelektronických a chemisorpčních zařízeních, včetně tlakových a deformačních senzorů , zařízení pro radiofrekvenční identifikaci (RFID), vysokofrekvenčních pásmových filtrů a detektorů plynů . Iniciátorem projektu je JSC Avangard. Celkový rozpočet projektu se odhaduje na 1,24 miliardy rublů, příspěvek Rusnana bude 550 milionů rublů. Zahájení výroby hotových výrobků je naplánováno na rok 2012. Očekává se, že projekt dosáhne plánovaných ukazatelů v roce 2015 [35] .

Všechny systémy RFID jsou v Rusku zaváděny poprvé. Společnost, která instaluje systém RFID, se nemusí tahat se zastaralým vybavením a frekvencemi, přizpůsobovat vybavení, které je již v zařízení k dispozici, úkolu a mít příležitost zavést nejpokročilejší vývoj.

Vzhledem ke své vysoké ceně se RFID v Rusku používá především pro logistické operace [36] , v metru velkých měst ( Moskva , [37] Petrohrad , [38] Kazaň [39] [40] , Jekatěrinburg ), pozemní dopravy (například Republika Bashkortostan) a v knihovních systémech. [41] [42] Podle generálního ředitele Rosnana Anatolije Chubaise je však v příštích letech možné přejít na nanočipy u bankovních karet s RFID, s jejichž pomocí bude technologie široce využívána v maloobchodě. [43]

Aplikace

V současné době se technologie RFID používají v celé řadě oblastí lidské činnosti:

Aplikace využívají informace o objektu, jeho vlastnostech, kvalitách, informace o poloze objektu.

Normy

Mezinárodní standardy RFID, jako nedílná součást technologie automatické identifikace, jsou vyvíjeny a přijímány mezinárodní organizací ISO společně s IEC. Příprava projektů (vývoj) norem probíhá v úzké spolupráci s iniciativními zainteresovanými organizacemi a firmami.

Organizace stanovující standardy

EPCglobal

EPCglobal [44] (joint venture mezi GS1 a GS1 US ) pracuje podle mezinárodních standardů v používání RFID a EPC s cílem vytvořit schopnost identifikovat jakýkoli objekt v dodavatelském řetězci společností po celém světě.

Jedním z poslání EPCglobal je zefektivnit velké množství RFID protokolů, které se objevily ve světě od 90. let 20. století, a vytvořit jednotný protokol pro uskutečnění průlomu v přijímání RFID komerčními organizacemi.

AIM globální

AIM Global [45] aktivně pracuje na průmyslových standardech od roku 1972 .

AIM Global  je mezinárodní obchodní sdružení zastupující poskytovatele automatické identifikace a mobilních technologií. Asociace aktivně podporuje vývoj standardů AIM prostřednictvím vlastního výboru pro technickou symboliku, Global Standards Advisory Groups a expertní skupiny RFID, stejně jako účastí v průmyslových, národních ( ANSI ) a mezinárodních (ISO) vývojových skupinách. [46]

V Rusku je pověřen vývoj standardů v oblasti RFID UNISCAN/GS1 Russia Associations. [47]

GRIFS

GRIFS [48]  je dvouletý projekt na vytvoření fóra interoperability RFID koordinovaného GS1 ve spojení s ETSI a CENI . Projekt je financován Evropským společenstvím. Provoz byl zahájen v lednu 2008. V rámci tohoto projektu se v letech 2008-2009 konaly tři konference v Tokiu, Hong Kongu a Bruselu.

EPC Gen2

EPC Gen2 je zkratka pro „EPCglobal Generation 2“.

Rozdělení tagů do tříd bylo přijato dlouho před vznikem iniciativy EPCglobal, ale neexistoval žádný obecně uznávaný protokol pro výměnu mezi čtečkami a tagy. To vedlo k nekompatibilitě mezi čtečkami a štítky od různých výrobců. V roce 2004 přijala ISO / IEC jednotnou mezinárodní normu ISO 18000 , která popisuje protokoly výměny (rádiová rozhraní, anglicky  air interface ) ve všech frekvenčních rozsazích RFID od 135 kHz do 2,45 GHz. Rozsah UHF (860-960) MHz odpovídá standardu ISO 18000-6A/B. S přihlédnutím k technickým problémům, které se projevovaly při čtení tagů třídy 0 a 1 první generace, vytvořili v roce 2004 specialisté Hardware Action Group v EPCglobal nový protokol pro výměnu mezi čtečkou a tagem UHF - Class 1 Generation 2. V roce 2006 byl návrh EPC Gen2 s malými změnami přijat ISO/IEC jako dodatek C ke stávajícím verzím A a B normy ISO 18000-6 a ISO/IEC 18000-6C je v současnosti nejběžnějším standardem technologie UHF RFID. Tento standard byl schválen navzdory tvrzením společnosti Intermec , že ​​jeho přijetí by porušilo řadu jejich patentů souvisejících s RFID. Bylo dohodnuto, že standard sám o sobě neporušuje patenty, ale za určitých okolností mohou výrobci muset platit společnosti Intermec poplatky.

Podle RFID Journal [49] vzrostl globální trh s čipy UHF Gen2 v roce 2010 o více než 200 procent ve srovnání s předchozím rokem. V roce 2011 se očekává další růst trhu, odhadovaný na 65 procent.

Prodej štítků RFID vzrostl v roce 2010 o 125 % a v roce 2011 se očekává růst trhu o dalších 105 %.

Funkce ID

Tagy Gen 2 jsou k dispozici s nebo bez předem zaznamenaného čísla výrobce. Číslo evidované výrobcem zboží lze zablokovat stejným způsobem jako původně zabudované číslo.

Antikolizní mechanismus (tagy)

Moderní tagy standardu Gen 2 využívají účinný antikolizní mechanismus založený na pokročilé technologii "slotů" - multisession control stavu tagů při "inventuraci", tedy čtení tagů v oblasti registrace. Tento mechanismus umožňuje zvýšit rychlost čtení tagů inventáře až na 1500 tagů/s (záznam – až 16 tagů/s) při použití čteček průmyslových portálů, např. od Impinj . Čtečka a tagy na začátku požadavku generují číslo q v rozsahu od 0 do 2 až po mocninu n. Pokud se číslo q čtečky a jeden ze štítků shodují, vyměňují si informace. Pokud počet odpovědí není roven jedné, pak čtenář zadá nový požadavek, ve kterém se číslo q vygeneruje znovu. V případě, že často nastane situace, kdy nedošlo k výměně informací s tagem (tedy pokud je tagů příliš mnoho nebo příliš málo v porovnání s rozsahem, ve kterém leží číslo q), čtečka opraví mocninu dvou n změnou hranic rozsahu. Tento algoritmus funguje mnohem rychleji než algoritmus použitý v Gen1, protože v prvním případě čtečka projde až 64 bitů bit po bitu a ve druhém případě funguje teorie pravděpodobnosti a existuje mechanismus úprav.

Antikolizní mechanismus (čtečky)

Tagy Gen 2 navíc umožňují efektivně používat několik čteček současně v překrývajících se a blízkých oblastech ( technologie Multiple Reader Mode ) díky oddělení frekvenčních kanálů čteček od sebe . 

Cena

Tagy Gen2 jsou v současné době již výrazně levnější než tagy předchozí generace, což také činí jejich použití výhodnějším a zařízení první generace (čtečky) ve většině případů vyžadují pouze přeprogramování (flash) firmwaru pro práci s novými standardy.

Hesla

Stejně jako štítky předchozího standardu má Gen2 možnost nastavit 32bitové přístupové heslo. U každého tagu je navíc možné nastavit zabíjecí heslo ( angl.  'kill' password ), po jehož zavedení si tag trvale přestane vyměňovat informace se čtečkami.

ISO normy

Od roku 2008 funguje jako mezinárodní standard v oblasti RFID jiný soubor standardů popisujících různé oblasti RFID [50] :

  • ISO 11784 - "Radiofrekvenční identifikace zvířat - Struktura kódů"
  • ISO 11785 - "Radiofrekvenční identifikace zvířat - Technická koncepce"
  • ISO 14223 – Animal RFID – Pokročilé transpondéry
  • ISO 10536 – „Identifikační karty. Bezkontaktní čipové karty »
  • ISO 14443 – „Identifikační karty. Bezkontaktní čipové karty. Karty s krátkou čtecí vzdáleností»
  • ISO 15693 – „Identifikační karty. Bezkontaktní čipové karty. Karty středního dosahu»
  • DIN/ISO 69873 - "Datové nosiče pro nástroje a upínací zařízení"
  • ISO/IEC 10374 - "Identifikace kontejnerů"
  • VDI 4470 - "Systémy ochrany výrobků"
  • ISO 15961 – „RFID pro správu produktů: řídicí počítač, funkční příkazy štítků a další syntaktické funkce“
  • ISO 15962 - "RFID pro správu produktů: syntaxe dat"
  • ISO 15963 – „Unikátní identifikace RFID tagu a registrace vlastníka pro správu jedinečnosti“
  • ISO 18000 - "RFID pro správu produktů: bezdrátové rozhraní"
  • ISO 18001 - "Informační technologie - RFID pro správu produktů - Doporučené aplikační profily"

Viz také

Poznámky

  1. RFID sekce webu  (anglicky) . Eff _ Datum přístupu: 14. října 2008. Archivováno z originálu 29. ledna 2011.
  2. Převyprávění obsahu Výzvy Posvátného synodu Ruské pravoslavné církve úřadům zemí Společenství nezávislých států a pobaltských států ze dne 6. října 2005 (nepřístupný odkaz) . Oficiální stránky Moskevského patriarchátu (17. října 2005). Získáno 14. října 2008. Archivováno z originálu 11. listopadu 2013. 
  3. Manish Bhuptani, Shahram Moradpur. Technologie RFID ve službách vašeho podniku = RFID Field Guide: Deploying Radio Frequency Identification Systems / Troitsky N.. - M. : "Alpina Publisher" , 2007. - S. 47. - 290 s. — ISBN 5-9614-0421-8 .
  4. Hacking Exposed Linux: Linux Security Secrets & Solutions (třetí vydání). McGraw-Hill Osborne Media. 2008.pp. 298. ISBN 978-0-07-226257-5 .
  5. Stockman, Harry (1948). „Komunikace pomocí odražené energie“. I.R.E. _ str. 1196-1204. skladník1948 . Staženo 2013-12-06 . |access-date=vyžaduje |url=( pomoc )
  6. Historie techniky (nepřístupný odkaz) . váhová společnost. Získáno 14. října 2008. Archivováno z originálu 25. března 2011. 
  7. google books - vyhledávání podle čísla patentu . Získáno 2. října 2017. Archivováno z originálu 9. února 2013.
  8. Oleg Kuzmenko. Technologie RFID: Principy fungování . safe.cnews.ru _ CNews (2004). Získáno 17. prosince 2020. Archivováno z originálu dne 17. května 2021.
  9. 1 2 3 4 5 Lahiri, 2007 , kapitola 1, odstavec 1.2.1 „Etiketa“ a její pododstavce.
  10. Finkenzeller, 2008 .
  11. rfid-news.ru Archivováno 6. dubna 2010.
  12. Hitachi představuje nejmenší RFID  čip . Získáno 30. ledna 2011. Archivováno z originálu 23. srpna 2011.
  13. Hitachi vyvíjí nejmenší RFID čipy (odkaz není k dispozici) . CNews (21. února 2007). Získáno 14. října 2008. Archivováno z originálu 17. září 2011. 
  14. Manish Bhuptani, Shahram Moradpur. Technologie RFID ve službách vašeho podniku = RFID Field Guide: Deploying Radio Frequency Identification Systems / Troitsky N. - Moskva: Alpina Publisher , 2007. - S. 70. - 290 s. — ISBN 5-9614-0421-8 .
  15. Mark Roberti. 5- centový průlom  . RFID deník. Datum přístupu: 14. října 2008. Archivováno z originálu 29. ledna 2011.
  16. Polymerní technologie otevírá nové oblasti použití RFID v  logistice . Tisková zpráva PRISMA (26. ledna 2006). Získáno 5. února 2010. Archivováno z originálu 23. srpna 2011.
  17. Daniel M. Dobkin. Základy RFID : Rádiové odkazy zpětného rozptylu a rozpočty odkazů  . RF v RFID: Pasivní UHF RFID v praxi . www.rfdesignline.com (10. února 2007). Získáno 5. února 2010. Archivováno z originálu 23. srpna 2011.
  18. Manish Bhuptani, Shahram Moradpur. Technologie RFID ve službách vašeho podniku = RFID Field Guide: Deploying Radio Frequency Identification Systems / Troitsky N. - Moskva: Alpina Publisher , 2007. - S. 65. - 290 s. — ISBN 5-9614-0421-8 .
  19. Lokalizace, reakce, optimalizace v reálném čase. RFID systém pro  lokalizaci . Siemens . - zároveň je tento systém z hlediska výkonu spíše rádiovým vysílačem s vyzařovacím výkonem atypickým pro aktivní RFID tagy. V běžném případě aktivní tagy vyzařují do 10mW, fungují na vzdálenost cca 100 m. Na stejnou vzdálenost funguje i zmíněný systém v budově. Získáno 26. listopadu 2008. Archivováno z originálu 23. srpna 2011.
  20. Pták kiwi . Malá tajemství velkých technologií . Computerra (17. února 2008). Datum přístupu: 13. února 2009. Archivováno z originálu 1. listopadu 2016.
  21. Pták kiwi . Zjevně není bezpečný . Computerra (30. března 2008). Získáno 13. února 2009. Archivováno z originálu 8. března 2016.
  22. Pták kiwi . A zaburácel hrom . Computerra (28. března 2008). Datum přístupu: 13. února 2009. Archivováno z originálu 1. listopadu 2016.
  23. Tao Cheng, Li Jin. Analýza a simulace RFID antikolizních algoritmů  (angl.) (pdf). Škola elektroniky a informačního inženýrství, Pekingská univerzita Jiaotong. Získáno 5. února 2010. Archivováno z originálu 29. ledna 2011.
  24. 1 2 Ivan Boenko. Jedinečnost nebo všestrannost? (nedostupný odkaz) . časopis "Informační bezpečnost" č. 3, duben-květen 2008. Datum přístupu: 13. února 2009. Archivováno 26. července 2011. 
  25. Ministerstvo telekomunikací a masových komunikací Ruské federace . Dne 28. dubna pod předsednictvím ministra informačních technologií a komunikací Ruské federace L.D. Reimana se konalo zasedání Státní komise pro rádiové frekvence (SCRF) (nedostupný odkaz) . Získáno 16. února 2009. Archivováno z originálu 26. září 2008. 
  26. Ministerstvo telekomunikací a masových komunikací Ruské federace . Státní komise pro rádiové frekvence (SCRF) (nedostupný odkaz) . — O změnách rozhodnutí Státního výboru pro rádiové frekvence ze dne 07.05.2007 č. 07-20-03-001 „O přidělení rádiových kmitočtových pásem zařízením krátkého dosahu“ (rozhodnutí Státního výboru pro rádiové frekvence č. 08-24-01-001). Získáno 16. února 2009. Archivováno z originálu 29. ledna 2010. 
  27. Claire Swedbergová. Pro farmacii se předpokládá přechod na UHF Near-Field  . RFID deník. Datum přístupu: 13. února 2009. Archivováno z originálu 29. ledna 2011.
  28. EPCIS a RFID ověřeno pro evropská léčiva . UNISCAN/GS1 RUS (9. února 2009). Datum přístupu: 13. února 2009. Archivováno z originálu 29. ledna 2011.
  29. 1 2 3 Lahiri, 2007 , kapitola 1, odstavec 1.2.2 a jeho pododstavce.
  30. nápady mezinárodní 2/2007 str.12-13. ISSN 1619-5043 Vydavatel: Siemens AG
  31. Lahiri, 2007 .
  32. Alorie Gilbert, štábní spisovatelka. Zastánci soukromí volají po  regulaci RFID . Zprávy CNET. Datum přístupu: 26. listopadu 2008. Archivováno z originálu 29. ledna 2011.
  33. "Proti krádeži". Požadavky na zdroje EMP RF . Datum přístupu: 13. února 2009. Archivováno z originálu 29. ledna 2011.
  34. Otevřený dopis (odkaz není k dispozici) . Datum přístupu: 13. února 2009. Archivováno z originálu 26. července 2011. 
  35. 1 2 V krize.ru - celá pravda o obětech  (nepřístupný odkaz)
  36. Leonid Volchaninov. IT v obchodu: RFID přeci jen půjde do hlavního proudu . Cnews . Získáno 13. února 2009. Archivováno z originálu 27. ledna 2011.
  37. Cestovní doklady . Oficiální stránky moskevského metra. Získáno 13. února 2009. Archivováno z originálu 23. srpna 2011.
  38. Cestovní doklady . Oficiální stránky petrohradského metra. Získáno 13. února 2009. Archivováno z originálu 22. února 2011.
  39. Bezkontaktní čipová karta (BCC) . Oficiální stránky kazaňského metra. Datum přístupu: 13. února 2009. Archivováno z originálu 29. ledna 2011.
  40. Inteligentní token (downlink) . Oficiální stránky kazaňského metra. Datum přístupu: 13. února 2009. Archivováno z originálu 29. ledna 2011. 
  41. Účetní systém knihoven HSE (nepřístupný odkaz) . Systematika společnosti (19. března 2008). Získáno 26. listopadu 2008. Archivováno z originálu dne 26. října 2008. 
  42. Společnost Systematics úspěšně dokončila projekt automatizace RFID pro knihovnu Státní univerzity - Vyšší ekonomické školy (nepřístupný odkaz) . Systematika společnosti (19. března 2008). Získáno 26. listopadu 2008. Archivováno z originálu 31. května 2008. 
  43. Jak jít do obchodu a nezaplatit? Čubajs předpovídá posun v maloobchodě k nanočipům . Fontanka.ru (4. prosince 2008). Datum přístupu: 13. února 2009. Archivováno z originálu 17. října 2011.
  44. Oficiální stránky  (anglicky) . EPCglobal. Získáno 26. listopadu 2008. Archivováno z originálu 23. srpna 2011.
  45. Oficiální stránky  (anglicky) . AIM globální. Datum přístupu: 26. listopadu 2008. Archivováno z originálu 29. ledna 2011.
  46. Řádní členové Aim  Global . AIM globální. Datum přístupu: 26. listopadu 2008. Archivováno z originálu 29. ledna 2011.
  47. Oficiální stránky . UNISCAN/GS1 Rusko. Datum přístupu: 26. listopadu 2008. Archivováno z originálu 29. ledna 2011.
  48. Oficiální stránky  (anglicky) . Archivováno z originálu 29. ledna 2011.
  49. RFID-news.ru – Rosnano označilo cluster Archivováno 30. května 2010.
  50. Finkenzeller, 2008 , s. 262-313.

Literatura

  • Maxim Vlasov. RFID: 1 technologie - 1000 řešení: Praktické ukázky využití RFID v různých oblastech. — M .: Alpina Publisher , 2014. — 218 s. - ISBN 978-5-9614-4879-5 .
  • Sandeep Lahiri. RFID. Implementační příručka = The RFID Sourcebook / Dudnikov S. - M. : Kudits-Press, 2007. - 312 s. — ISBN 5-91136-025-X .
  • Manish Bhuptani, Shahram Moradpour. Technologie RFID ve službách vašeho podniku = RFID Field Guide: Deploying Radio Frequency Identification Systems / Troitsky N .. - M. : "Alpina Publisher" , 2007. - 290 s. — ISBN 5-9614-0421-8 .
  • T. Sharfeld (s přílohami I. Deville, J. Damour, N. Charkani, S. Korneev a A. Gularia). Nízkonákladové systémy RFID / S. Korneev. - M. , 2006.
  • Klaus Finkenzeller. Příručka RFID. - M . : Nakladatelství "Dodeka-XXI", 2008. - 496 s. - ISBN 978-5-94120-151-8 .

Odkazy

  • rfid-news.ru (nepřístupný odkaz) . — Informační portál o ruském trhu RFID. Získáno 14. října 2008. Archivováno z originálu 12. června 2011. 
  • Ptačí kiwi . 100% zranitelnost s 99% zabezpečením . computerra.ru (19. září 2008). Získáno 18. srpna 2011. Archivováno z originálu 11. února 2017.
  •  RFID deník . - Portál časopisu věnovaný RFID technologiím. Datum přístupu: 14. října 2008. Archivováno z originálu 29. ledna 2011.
  • RFIDSolutionsOnLine.com  . _ — Případy, příběhy o úspěchu. Sbírka různých materiálů o RFID z celého světa. Datum přístupu: 14. října 2008. Archivováno z originálu 29. ledna 2011.
  • rfid-handbook.de  (německy)  (downlink) . — Příručka RFID. Získáno 14. října 2008. Archivováno z originálu 13. června 2006.