Рфид метки что это

Выбор RFID меток является краеугольным камнем при внедрении RFID систем. В отличии от инвестиций в оборудование, которые вы делаете единоразово. Покупка RFID меток – это постоянная статья затрат, которая ко всему прочему будет входить в себестоимость каждого изделия.
Во многих случаях именно от цены меток, будет зависеть целесообразность внедрения RFID системы. Тема выбора меток важнейшая и достаточно сложная, чтобы разобраться в которой необходимо понимать современное состояние технологий в RFID системах в общем.

Поэтому, как часто бывает, нам не обойтись без нескольких, довольно скучных но необходимых для осознанного выбора определений.

Содержание:

Системы радиочастотной идентификации (RFID)

За последнее время благодаря своим очевидным преимуществам перед другими системами автоматической идентификации, системы RFID завоевывают все большую долю рынка.

Например, они все чаще применяются в виде бесконтактных чип-карт для оплаты проезда в общественном транспорте.

Это конечно далеко не полный перечень сфер применения RFID систем. Широчайшее применение RFID системы получили: в розничной торговле, на производственных предприятиях, в сфере услуг, в медицинских и образовательных учреждениях и многие многие другие.

Основные компоненты RFID систем

Система радиочастотной идентификации состоит из двух основных компонентов:

Что такое RFID метка?

Закрепляется на объекте, который должен пройти процедуру идентификации.

RFID-метка состоит как минимум из трех компонентов:

• чипа, хранящего идентификационную и пользовательскую инфор­мацию. Чип также отвечает за связь со считывающим устройством;
• антенны, которая позволяет передавать информацию между мет­кой и считывающим устройством;
• оболочки, в которую заключаются чип и антенна;
• внешнего корпуса, адаптированного для крепления метки к различ­ным объектам, требующим идентификации.

Важнейшей характеристикой меток является способ подачи питания.

Различают пассивные метки, которые не имеют собственного источника питания и всю необходимую энергию получают от считывающего устройства (используя электрическое или магнитное поле).

В отличие от них активные транс­пондеры имеют собственный источник питания (батарейку), который полностью обеспечивает питание электронных компонентов или же запасает переданную энергию для кратковременной поддержки работы устройства. Подробный обзор активных меток читайте в нашем блоге.

Следующей важной характеристикой является рабочая частота излучения транспондера, которая в свою очередь определяет его дальность действия. При этом под рабочей частотой RFID системы понимают частоту, которую считы­вающее устройство использует для передачи данных; частота, на которой отве­чает транспондер, здесь никак не учитывается.

Хотя в большинстве случаев частота передачи данных транспондером не отличается от частоты, которую использует считывающее устройство (модуляция нагрузкой, отражение).

Однако, часто мощ­ность передаваемого транспондером излучения может быть на несколько поряд­ков ниже, чем мощность излучения, передаваемого считывающим устройством.

Основные конструкции RFID меток

RFID метки в форме монеты или диска

Наиболее часто транспондеры производятся в форме диска (или монеты), корпус которого изготавливается литьем под давлением из АВС-пластика и имеет диаметр от нескольких миллиметров до десяти сантиметров. В середине диска, может располагаться отверстие для крепления с помощью винта.

Преимуществом АВС-пластика будет являтся широкий диапазон рабочих температур (от −40 °C до +90 °C)

Корпус в форме колбы
RFID метки в форме колбы выпускаются из стекла или пластика

Метки выполнены в продолговатой стеклянной или пластиковой трубке размером, как правило от 12 до 32 мм. Внутри расположена печатная плата, на которой смонтированы электронная микросхема и развязы­вающий конденсатор, сглаживающий колебания напряжения питания.

Антенна транспондера выполнена из провода диаметром всего 0.03 мм и намотана на один ферритовый сердечник. Для большей механической прочности все эти компоненты заключены в достаточно твердую внешнюю оболочку.

При некоторых условиях возможно метки в форме колбы непосредственно встраивать в металлические объекты. Для этого используют стеклянные колбы, в которых применяются катушки с ферритовым сердечником, имеющим высокую магнитную проницаемость. Если подобный транспондер установить в горизонтальном положении в продолговатое углубление на металлической поверхности, размеры которой чуть превышают размеры самого транспондера, то с такого транспондера можно будет без всяких проблем считать данные. При такой установке транспондера линии напряженности магнитного поля проходят параллельно поверхности металла и потери из-за вихревых токов будут незначительны.

И напротив, при установке метки в просверленное вертикально гнездо не приведет к успеху, так как в этом случае проходящие через ферритовый сердечник транспондера линии напряженности магнитного поля падают на края отверстия вертикально и оканчиваются на поверхности металла. В этом случае возникающие вихревые токи сильно мешают передаче транспондером ответных данных.

Прямоугольный пластмассовый корпус
Пластмассовый корпус — был разработан для транс­пондеров, предназначенных для работы в системах, где предъявляются высокие требования по механической прочности.

Транспондер, корпус которого изготовлен из пластика в виде параллелепипеда, содержит те же компоненты, что и описанный чуть ранее транспондер в стеклянном корпусе, однако благодаря более длинной катушке он имеет больший радиус действия.

RFID метки для установки на металлические поверхности
Для того чтобы устанавливать метки на металлические объекты, были разработаны специальные конструкции.

В них катушка антенны транспондера наматывалась на сегментный ферритовый сер­дечник, после чего микросхема транспондера монтировалась на обратной стороне такого сердечника и соединялась контактами с катушкой. Для того чтобы при­дать транспондеру механическую прочность, а также устойчивость к вибрациям и необходимую термостойкость, микросхема транспондера вместе с сегментным ферритовым сердечником и эпоксидным закрепителем помещается в полуци­линдр, изготовленный из полифениленсульфида или других материалов с высокими прочностными свойствами.

Метки в виде часов
Такая конструкция была впервые применена в начале 90-х годов австрийской фирмой SkiDada и поначалу использовалась в качестве пропуска на горнолыжные трассы. В течение некоторого времени подобные транспон­деры получили широкое распространение, и прежде всего в системах контроля доступа и платежно пропускных системах.

Внутри таких часов находится тонкая печатная плата, на поверхности которой расположены дорожки, образующие рамочную антенну с небольшим числом витков.

Ключ или брелок
Метки часто выполняю в форме брелока для ключе от домашних или офисных дверей, что зачастую позволяет исключить забывание метки дома. Для этого чаще всего встраивают метку в пластиковый корпус, который заливается пластиком или компаундом.

Для доступа в офисные или рабочие помещения, кроме того, часто используют транспондеры, выполненные в виде брелков

Бесконтактные RFID карты
Конструкция бесконтактных RFID карт хорошо знакома нам по кредитным и телефон­ным картам. Преимущество такой формы для использования в RFID системах заключается в большой площади катушки, благодаря чему данные метки могут иметь большую дальность действия.

Бесконтактные чип-карты из PVC пластика привлекательны для разме­щения рекламы, поэтому на них часто, как и на телефонных картах, можно уви­деть красочные рекламные изображения.

Этикетки
Конструкция имеет толщину, прибли­зительно равную толщине листа бумаги. Здесь антенна транспондера изготавли­вается по технологии трафаретной печати или методом травления и может раз­мещаться на пластиковом листе толщиной всего 0.1 мм. Далее этот лист пластика ламинируется слоем бумаги, а на обратной стороне наносится слой клея.

Транспондер является достаточно тонким и гибким, так как он должен наклеиваться как самоклеящаяся этикетка на багаж при авиаперевозках.

Метка в виде этикетки состоит из тонких листов пластика или бумаги, между которыми находится катушка и микросхема транспондера.

Считывающее устройство

Считывающее устройство, или ридер, определяет формат метки, и в зависимости от задач может не только считывать, но и записывать данные и даже стирать информацию с метки.

Основные задачи считывателя:

Иногда наличие двух беспроводных интерфейсов даёт преимущества, например, считыватели дальнего радиуса действия используются для идентификации, а считыватели ближнего радиуса дей­ствия для безопасной записи данных через беспроводной канал, ближний радиус действия серьезно затруднит несанкционированный перехват такой информации.

Существует и дополнительное разделение RFID считывателей по даль­ности их действия: ближней и средней дальности действия (до 50 см.) и дальнего действия (более одного метра).

RFID-устройства считывания различаются, в том числе, по габаритам, производительности и стандартам. Существуют даже модели считывающих устройств без корпуса, предназначенные, например, для встраивания в другую продукцию (турникеты, мобильные мультимедиа устройства, ноутбуки, коммуникаторы и т. д.).

Стационарные считывающие устройства, особенно промышленные, с повышенным уровнем защиты и мощностью передатчика часто оборудованы такими дополнительными опциями, как переключатели антенн, которые позволяют использовать комплексы антенн.

Устройство антенны считывателя RFID
В зависимости от технологии, RFID-устройства считывания используют одну или несколько антенн (обычно не более четырех). Антенна может быть конструктивно выполнена в одном корпусе со считывателем, либо это могут быть конструктивно разные устройства коммутируемые с помощью кабеля.

Производители чипов

Следует различать производителей чипов и производителей меток. Производство чипов это высокотехнологичное, наукоемкое производство. Производителей чипов во всем мире несколько десятков, в отличии от производителей меток, которых сотни тысяч. Чипы изготавливают с применением хорошо отработанных техно­логий в производстве микроэлектроники.

Цены на чипы для RFID меток

Технология производства полупроводников хорошо развита, и хотя некоторый прогресс еще возможен, ожидать крупных проры­вов в виде значительного снижения стоимости или снижения энер­гопотребления не стоит. В настоящее время бюджетные кремние­вые RFID-метки стоят порядка пяти рублей за единицу при заказе крупнооптовой партии.

Цена напрямую зависит от функциональ­ности метки, форм-фактора чипа и условий эксплуатации. Широко обсуждается возможность добиться цены RFID-метки в два рубля по мере распространения технологии.

На данный момент минимальные цены которые можно получить в районе 7 рублей на оптовую партию.

В нашем каталоге указаны розничные цены:

Критерии, которыми следует руководствоваться при выборе RFID системы

В последнее время системы радиочастотной идентификации быстро раз­виваются, одним из свидетельств этого является расширение использования бесконтактных смарт карт в качестве электронных билетов для общественного пассажирского транспорта. Хотя 5 лет назад подобное было трудно себе даже представить, сегодня по всему миру уже используются миллиарды таких бес­контактных билетов. Также быстро расширялось и применение бесконтактных систем идентификации.

Сегодня на рынке предлагаются самые разнообразные системы, технические характеристики которых оптимизированы для самых различных областей при­менения — электронные проездные билеты, идентификация домашних животных, промышленная автоматика, системы контроля доступа.

Все эти системы могут перекрываться между собой по своим техническим характеристикам, что затруд­няет их классификацию и выбор наиболее подходящей для вас RFID системы.

Ситуация осложняется еще и тем, что, за исключением небольшого количества применений, стандарты для используемых RFID систем пока не разработаны.

Составить четкую картину всех предлагаемых на сегодняшний день систем радиочастотной идентификации достаточно сложно даже для специалиста в дан­ной области. Поэтому можно представить, с какими трудностями вы столкнетесь при выборе системы, которая бы полностью соответствовала вашим требованиям.

Дадим краткие рекомендации, какими критериями следует руководствоваться при выборе системы радиочастотной идентификации.

При частоте 100 кГц коэффициент поглощения водой или непроводящими веще­ствами приблизительно в 100 000 раз ниже, чем на частоте 1 ГГц. Можно сказать, что на низких радиочастотах поглощение или затухание сигнала практически незаметно, поэтому такие системы используются в основном там, где необходимо значительное проникновение в глубь объекта. В качестве примера можно привести метку которая и помещается в преджелудок (рубец) крупного рогатого скота.

Для чтения данных с транспондера здесь используется частота ниже 135 кГц.

По сравнению с системами с индуктивной связью микроволновые системы имеют значительно большую дальность действия — обычно от 2 до 15 м. Однако в отличие от устройств с индуктивной связью микроволновым системам часто необ­ходим дополнительный автономный источник питания. Обычно мощности, получаемой от считывающего устройства, недостаточно для нормальной работы транспондера.

Еще одним важным качеством является устойчивость к электромагнитным помехам, которые возникают при сварке или создаются мощными электродви­гателями. Индуктивные транспондеры здесь существенно проигрывают микро­волновым системам. Например, именно микроволновые системы господствуют на производственных линиях и лакировальных установках в автомобильной про­мышленности. Этому также способствует большой объем памяти (до 32 Кбайт) и способность работать при высоких температурах (до +250°С)

Дальность действия
Дальность действия, которая необходима для конкретной системы, опре­деляется несколькими факторами:

Минимальное допустимое расстояние между транспондерами соответствует расстоянию между двумя пассажирами, которые стоят в очереди на посадку в автобус.

Оптимальная дальность действия системы в таком случае составляет 5. 10 см, большая даль­ность привела бы только к дополнительным сложностям, так как в зоне действия считывающего устройства одновременно могло бы находиться большее коли­чество транспондеров. В этом случае сложнее было бы установить однозначное соответствие между билетом и пассажиром.

На сборочной линии автомобильного предприятия часто одновременно могут находиться разные модели автомобилей с совершенно различными габаритами.

Поэтому трудно определить, каково будет расстояние между расположенным в автомобиле транспондером и считывающим устройством.

В этом случае при выборе дальности чтения / записи RFID системы необходимо учиты­вать максимально возможное расстояние. При определении расстояния между транспондерами следует исходить из того, что в поле действия считывающего устройства всегда должен находиться только один транспондер. Здесь микровол­новые системы благодаря направленности диаграммы излучения имеют заметное преимущество перед ненаправленным, изотропным излучением систем с индук­тивной связью.

Требования к безопасности данных
Необходимо быть очень внимательным при определении требований к безопасности данных в RFID системе, включая аутентификацию и шифрование данных, иначе вы можете столкнуться с неожиданностями на стадии реализации или эксплуатации системы. Для этого необходимо сначала определить, какой интерес система представляет для потенциального взломщика, то есть какую выгоду он может получить от несанкционированного доступа к деньгам или другим ценным ресурсам. С этой точки зрения мы будем подразделять все приложения на две группы:

• Первая — промышленные или закрытые приложения
• Вторая — открытые, публичные системы с возможностью доступа к денежным средствам и другим ценным ресурсам

Приведем два примера подобных систем.
Типичный пример системы первого типа — сборочная линия на любом заводе. В этом случае доступ к RFID системе имеет ограниченное число сотрудников компании и возможен полный контроль над личностями потенциальных взломщиков. Однако злонамеренное изменение или фальсификация хранящихся в транспондере данных может вызвать значительные убытки и нарушить обычный ритм работы предприятия, даже если злоумышленник и не получит при этом никакой личной выгоды. Вероятность такого вмешательства в работу системы невелика, и поэтому можно использовать недорогие системы без какой-либо поддержки функций безопасности данных.

В качестве второго примера рассмотрим систему электронных билетов для общественного пассажирского транспорта. В этой системе носитель данных в виде бесконтактной чип-карты может быть приобретен практически каждым, так что круг потенциальных злоумышленников заранее определить просто невозможно. Успешный взлом системы идентификации может нанести транспортной компании значительный ущерб, ведь злоумышленники могут организовать продажу поддельных билетов. Что и было с блеском продемонстрировано преступниками организовавшими продажу поддельных билетов для московского метрополитена.

Кроме прямых финансовых потерь, это может ухудшить и имидж компании. Для таких приложений необходимо использовать чипы, которые поддерживают аутентификацию и шифрование передаваемых данных.

Объем памяти
Основной характеристикой электронной начинки транспондера является объем памяти, используемой для хранения данных. В приложениях, где важна низкая стоимость системы, применяются метки Read-only, которые не позволяют изменять записанную в них информацию, — здесь вы можете только идентифицировать объект, все остальные данные по объекту могут быть получены, из центральной базы данных, где хранится подробная информация об объекте.

Если же требуется записывать данные на транспондер в процессе работы системы, то вам необходим транспондер с памятью типа EEPROM или RAM.

Память типа ЕЕРКОМ чаще применяется в системах с индуктивной связью, обычно такая память имеет объем от 16 байт до 8 Кбайт.

Для использования памяти RAM необходимо постоянно обеспечивать питание для микросхемы памяти, иначе данные будут утеряны. Такая память применяется в микроволновых системах, ее объем обычно составляет от 256 байт до 64 Кбайт.

Применение RFID в реальных проектах

Современные RFID системы находят применение в сферах о которых еще несколько лет назад было сложно и помыслить.

Попытаемся сравнить недостатки и преимущества всех трёх систем идентификации. Ведь именно потребность в идентификации определяет возможности для применения RFID технологии в реальной жизни.

Теперь когда преимущество RFID неоспоримо, давайте пройдёмся по тем сферам RFID уже активно вытесняет традиционные системы идентификации и немного по тем сферам где будет вытеснять в ближайшее время.

Защита товара от подделок
При производстве или упаковке товара маркируйте его специ­альными радиометками, чтобы покупатели могли отличить ори­гинал от подделок.

Уникальную встроенную саморазрушающуюся метку подделать невозможно, поэтому сам факт ее наличия гарантирует подлинность товара с вероятностью 100%. К уникальному номеру метки в базе данных может быть привязана любая информация, например информация о том когда и где произведен данный товар. Даже если идентификатор удастся подделать в базе данных он присутствовать не будет. Что будет означать что это подделка.

Никакие другие технологии защиты оригинальных товаров из тех, что используются сегодня, не работают так эффективно.

Для покупателей есть возможность проверять подлинность товара, с помощью смартфона. И получать полную информацию о товаре.

В видео рассказано о глобальной системе отслеживания оригинальной меховой продукции.

Общественный транспорт
Одной из наиболее привлекательных возможностей для использования RFID систем, особенно для бесконтактных карт, является их применение в общественном пассажирском транспорте.

Поэтому, транспортным компаниям необходимо разработать долгосрочные меры по сокращению дефицита путем сокращения расходов и повышения рентабельности.

Одним из наиболее серьезных средств в борьбе с издержками может стать широкое использование бесконтактных RFID карт в качестве электронных средств оплаты проезда. Именно улучшение организации оплаты проезда предоставляет наибольшие перспективы для повышения эффективности работы транспортных компаний.

Розничная торговля
Технология идентификации продаваемых товаров с помощью штрих-кода активно применяется в торговле уже несколько десятков лет.

Обычно в сегменте розничной торговли совершенствуют:

• Отгрузку товаров со склада
• Приемку товаров в магазине
• Инвентаризация товара в магазине

Производство
Применение RFID в розничной торговле, имеет массу плюсов, но прежде чем продать что нибудь, нужно это произвести. Процесс производство в большинстве случаев не менее сложен чем процесс продажи.

Ведущие производственные компании уже используют RFID для отслеживания складских запасов полуфабрикатов, готовой продукции, инструмента и многого другого, местоположения транспортных средств и рабочих.

Сфера услуг многогранна, но ее многогранней возможности автоматизации которые появляются с приходом RFID технологии. Уже реализованы проекты по по автоматизации химчисток, прачечных, предприятий предлагающих услуги аренды.

Склад
RFID на складе позволяет снизить потери паллет и других транспортных товаров многоразового использования, а также автоматизировать управление ими.

Позволяет отслеживает местоположение как тары таки самих товаров.

Медицинские учреждения
Больницы используют основанную на радиочастотной идентификации систему получения информации о пациенте (данные пациента, диагноз, аллергии и т.д.) в реальном времени. Для этого используется одеваемый на руку пациента одноразовый неснимаемый браслет.

Кроме этого клиники применяют такие решения, чтобы управлять размещением пациентов, отслеживать использование медицинского оборудования и автоматизировать другие рабочие процессы.

Системы RFID в библиотеках используется для ускорения выдачи и приема книг, а также для совершенствования системы безопасности. Автоматизация процессов выдачи, возврата и выбытия книг из библиотечного фонда позволяет существенно сократить, время обслуживания читателей.

Вред от RFID

Египтяне верили в загробную жизнь, а индусы – в то, что нельзя стричь ногти по ночам. Многие граждане мира верят в то что технология RFID может нанести вред здоровью.

Несмотря на научную обоснованность отсутствия всякого вреда от RFID, именно вред здоровью может явится сдерживающим фактором при внедрении этой технологии.

Просвещение давно и хорошо зарекомендовавшия себя метод для борьбы с мракобесием.

На видео подробное исследование вопроса безопасности RFID систем.

Ловите ветер высоких технологий

Важно понимать что само по себе внедрение RFID систем, таким преимуществом не является. Для успешного внедрения необходимо понимание специфики ваших бизнес процессов и знание технических возможностей современных RFID технологий.

И если с первым вам придется разбираться самостоятельно, со вторым мы готовы помочь.

Не стесняйтесь задавайте вопросы, мы обычные люди, просто мы очень хорошо разбираемся в RFID.

Ну, и самое важное — ваше мнение

Источник

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

Источник