RFID

RFID ( R adio  Frequency ID entification , radio frequency identification ) er en metode til automatisk identifikation af objekter , hvor data læses eller skrives ved hjælp af radiosignaler lagret i såkaldte transpondere eller RFID - tags .

Ethvert RFID-system består af en læser (læser, læser eller interrogator) og en transponder (alias RFID-tag, nogle gange bruges udtrykket RFID-tag også).

I henhold til læseområdet kan RFID-systemer opdeles i systemer:

De fleste RFID-tags kommer i to dele. Den første er et integreret kredsløb (IC) til lagring og behandling af information , modulering og demodulering af et radiofrekvenssignal (RF) og nogle andre funktioner. Den anden er en antenne til at modtage og sende et signal.

Der er en række udfordringer forbundet med at indføre RFID-tags i hverdagen. For eksempel kan forbrugere, der ikke har læsere, ikke altid opdage og slippe af med tags, der er knyttet til et produkt under produktion og emballering. Selvom sådanne tags normalt bliver ødelagt under salget, vækker selve det faktum, at de er tilstede, bekymring blandt menneskerettighedsorganisationer [1] og religiøse [2] organisationer.

Allerede kendte RFID-applikationer ( nærhedskort i adgangskontrolsystemer, langtrækkende identifikationssystemer og betalingssystemer ) vinder mere og mere popularitet med udviklingen af ​​internettjenester .

Historien om RFID-tags

Den teknologi, der er tættest på dette, er IFF -genkendelsessystemet (Identification Friend or Foe) , opfundet af US Naval Research Laboratory i 1937. Det blev aktivt brugt af de allierede under Anden Verdenskrig til at afgøre, om en genstand på himlen er ens egen eller en andens. Lignende systemer bruges stadig i både militær og civil luftfart. [3]

I 1945 opfandt den sovjetiske videnskabsmand Lev Sergeevich Termen en enhed, der tillod lydinformation at blive overlejret på tilfældige radiobølger. Lyden fik diffuseren til at vibrere , hvilket en smule ændrede formen på resonatoren , og modulerede den reflekterede radiofrekvensbølge. Og selvom enheden kun var en passiv sender (den såkaldte " bug "), betragtes denne opfindelse som en af ​​de første forgængere for RFID-teknologi. [fire]

En anden milepæl i brugen af ​​RFID-teknologi er Harry Stockmans efterkrigsværk " Communication by Means of Reflected Power" ( IRE - papirer , s .  1196-1204, oktober 1948) [5] . Stockman bemærker, at "... der blev udført et betydeligt forsknings- og udviklingsarbejde, før de vigtigste problemer i kommunikationen ved hjælp af det reflekterede signal blev løst, og også før anvendelserne af denne teknologi blev fundet" [6] .

Den første demonstration af moderne RFID-chips (baseret på tilbagespredningseffekten), både passiv og aktiv, blev udført på Los Alamos Scientific Laboratory i 1973 .  Det bærbare system kørte ved 915 MHz og brugte 12-bit tags.

Det første patent forbundet med selve RFID-navnet blev udstedt til Charles Walton i 1983 (US patent nr. 4.384.288). [7]

I 1997 blev Kevin Ashton , mens han arbejdede som assisterende brand manager hos Procter & Gamble (P&G), interesseret i at bruge RFID til at styre forsyningskæden af ​​P&G-produkter. I 1999 åbnede Ashton sammen med professorerne Sanjay Sarma , Sunny Siu og forskeren David Brock Auto-ID Center ved MIT . Centret har etableret et globalt standardsystem for RFID og andre sensorer. [otte]

Klassificering af RFID-tags

Der er flere måder at organisere RFID-tags og systemer på [9] :

Efter strømkilde

I henhold til typen af ​​strømkilde er RFID-tags opdelt i [9] :

Passiv

Passive RFID-tags har ikke en indbygget energikilde [9] . Den elektriske strøm , der induceres i antennen af ​​det elektromagnetiske signal fra læseren, giver nok strøm til at betjene silicium CMOS -chippen i taggen og transmittere svarsignalet.

Kommercielle implementeringer af lavfrekvente RFID-tags kan indlejres i et klistermærke (mærkat) [11] eller implanteres under huden (se VeriChip ).

I 2006 fremstillede Hitachi en passiv enhed kaldet µ-Chip (mu-chip), der målte 0,15×0,15 mm (ikke inklusiv antennen) og tyndere end et papirark (7,5 µm). Dette integrationsniveau opnås med silicium-på-isolator ( SOI ) teknologi. µ-chippen kan sende et 128-bit unikt identifikationsnummer skrevet ind i chippen under produktionen. Dette nummer kan ikke ændres i fremtiden, hvilket garanterer en høj grad af pålidelighed og betyder, at dette nummer vil være fast bundet (associeret) med det objekt, som denne chip er knyttet til eller indlejret til. µ-chippen fra Hitachi har et typisk læseområde på 30 cm (1 fod) [12] . I februar 2007 introducerede Hitachi en RFID-enhed, der måler 0,05×0,05 mm og tyk nok til at blive indlejret i et ark papir [13] .

Kompaktheden af ​​RFID-tags afhænger af størrelsen af ​​eksterne antenner, som er mange gange større end chippen og som regel bestemmer taggenes dimensioner. [14] Den laveste pris på RFID-tags, som er blevet standarden for virksomheder som Wal-Mart , Target , Tesco i Storbritannien, Metro AG i Tyskland og det amerikanske forsvarsministerium , er cirka 5 cents for et SmartCode-mærke ( med indkøb af 100 millioner styk) [15] . Derudover har taggene på grund af spredningen i antennernes størrelse forskellige størrelser – fra et frimærke til et postkort. I praksis varierer den maksimale læseafstand for passive tags fra 10 cm (4 tommer) (i henhold til ISO 14443 ) til flere meter ( EPC og ISO 18000-6), afhængigt af den valgte frekvens og antennestørrelse. I nogle tilfælde kan antennen være udskrevet.

Alien Technology 's Fluidic Self Assembly , SmartCode  's Flexible Area Synchronized Transfer (FAST) og Symbol Technologies  ' PICA - fremstillingsprocesser sigter mod yderligere at reducere omkostningerne ved tags gennem masse parallel fremstilling. Alien Technology bruger i øjeblikket FSA- og HiSam-processerne til at lave tags, mens PICA, en proces fra Symbol Technologies  , stadig er under udvikling. FSA-processen kan producere over 2 millioner IC-wafere i timen, og PICA-processen kan producere over 70 milliarder tags om året (hvis den forbedres). I disse tekniske processer er IC'er knyttet til tag-wafere, som igen er fastgjort til antenner for at danne den komplette chip. Fastgørelse af IC'er til wafere og senere wafere til antenner er de mest rumligt følsomme elementer i fremstillingsprocessen. Det betyder, at efterhånden som størrelsen falder, vil IC-samling ( engelsk  Pick and place ) blive den dyreste operation. Alternative fremstillingsmetoder som FSA og HiSam kan reducere prisen på tags markant. Standardiseringen af ​​produktionen ( eng.  Industry benchmarks ) vil i sidste ende føre til et yderligere fald i prisen på tags med deres storstilede implementering.

Ikke-silicium tags kan fremstilles af polymere halvledere [16] . I øjeblikket udvikles de af flere virksomheder rundt om i verden. Etiketter fremstillet i laboratoriet og opererer ved frekvenser på 13,56 MHz blev demonstreret i 2005 af PolyIC ( Tyskland ) og Philips ( Holland ). I et industrielt miljø vil polymer-tags blive produceret ved rullende tryk (en teknologi, der ligner at trykke magasiner og aviser), hvilket vil gøre dem billigere end IC-baserede tags. I sidste ende kan dette ende med at gøre tags lige så nemme at udskrive som stregkoder til de fleste applikationer og lige så billige.

Passive tags for UHF- og mikrobølgebåndene (860-960 MHz og 2,4-2,5 GHz) transmitterer signalet ved at modulere det reflekterede bæresignal ( Backscattering Modulation  - backscattering modulation) [17] . Læserantennen udsender et bærefrekvenssignal og modtager det modulerede signal, der reflekteres fra mærket. Passive RF-bånd tags transmitterer et signal ved hjælp af metoden til belastningsmodulation af bærefrekvenssignalet ( Load Modulation  - load modulation) .  Hver etiket har et identifikationsnummer. Passive tags kan indeholde skrivbar ikke-flygtig hukommelse EEPROM - type. Rækkevidden af ​​tags er 1-200 cm (HF tags) og 1-10 meter (UHF og mikrobølge tags).

Aktiv

Aktive RFID-tags har deres egen strømforsyning og er ikke afhængige af læserens energi, som et resultat af, at de aflæses på lang afstand, er større og kan udstyres med ekstra elektronik. Disse tags er dog de dyreste, og batterierne har en begrænset driftstid.

Aktive tags er i de fleste tilfælde mere pålidelige og giver den højeste aflæsningsnøjagtighed ved den maksimale afstand [18] . Aktive tags, der har deres egen strømforsyning, kan også generere et højere outputniveau end passive tags, hvilket gør det muligt at bruge dem i miljøer, der er mere aggressive for RF-signaler: vand (herunder mennesker og dyr, som hovedsageligt er vand), metaller ( skibscontainere, biler), til lange afstande i luften. De fleste aktive tags giver dig mulighed for at sende et signal over afstande på hundreder af meter med en batterilevetid på op til 10 år. Nogle RFID-tags har indbyggede sensorer, for eksempel til at overvåge temperaturen på letfordærvelige varer. Andre typer sensorer i forbindelse med aktive tags kan bruges til at måle fugt, stød/vibrationer, lys, stråling, temperatur og gasser i atmosfæren (f.eks. ethylen ).

Aktive tags har normalt en meget større læseradius (op til 300 m) [19] og hukommelseskapacitet end passive tags og er i stand til at lagre mere information, der skal sendes af transceiveren.

Semi-passiv

Semi-passive RFID-tags, også kaldet semi-aktive tags, ligner meget passive tags, men har et batteri, der driver chippen [9] . Samtidig afhænger rækkevidden af ​​disse tags kun af følsomheden af ​​læserens modtager, og de kan fungere på en større afstand og med bedre egenskaber.

Efter den anvendte hukommelsestype

I henhold til den anvendte hukommelsestype er RFID-tags opdelt i [9] :

  • RO ( English  Read Only ) - data registreres kun én gang, umiddelbart under fremstillingen. Sådanne etiketter er kun egnede til identifikation. Der kan ikke skrives nye oplysninger ind i dem, og de er næsten umulige at forfalske.
  • WORM ( Eng.  Write Once Read Many ) - ud over en unik identifikator indeholder sådanne tags en blok med engangs-skrivbar hukommelse, som senere kan læses mange gange.
  • RW ( Read and Write ) - sådanne tags indeholder en identifikator og en hukommelsesblok til at læse/skrive information .  Dataene i dem kan overskrives flere gange.

Ved driftsfrekvens

LF-båndmærker (125-134 kHz)

Passive systemer i dette sortiment har lave priser og bruges på grund af deres fysiske egenskaber til hypodermiske tags i mikrochipning af dyr og mennesker. Men på grund af bølgelængden er der problemer med langdistanceaflæsning samt problemer med aflæsning af kollisioner .

HF-båndtags (13,56 MHz)

13 MHz-systemer er billige, har ingen miljø- eller licensproblemer, er godt standardiserede og har en bred vifte af løsninger. De bruges i betalingssystemer, logistik, personlig identifikation. For en frekvens på 13,56 MHz blev ISO 14443-standarden (type A/B) udviklet. I modsætning til Mifare 1K giver denne standard et nøglediversifikationssystem, som giver dig mulighed for at skabe åbne systemer. Der anvendes standardiserede krypteringsalgoritmer.

Med udgangspunkt i ISO 14443 B-standarden er der udviklet flere dusin systemer, for eksempel systemet til betaling af offentlig transport i Paris-regionen.

Der blev fundet alvorlige sikkerhedsproblemer for de standarder, der eksisterede i dette frekvensområde: der var absolut ingen kryptografi i de billige chips på Mifare Ultralight -kortet , som blev taget i brug i Holland til OV-chipkaart-byprissystemet for offentlig transport , [ 20] blev senere hacket, hvilket blev betragtet som mere pålideligt Mifare Classic- . [21] [22]

Som med LF-båndet har systemer indbygget i HF-båndet problemer med at læse fra lange afstande, læse under forhold med høj luftfugtighed, tilstedeværelse af metal og problemer forbundet med forekomsten af ​​kollisioner i aflæsningen.

UHF-båndtags (860-960 MHz)

Etiketter i denne serie har den største rækkevidde af registrering, i mange standarder i denne serie er der anti-kollisionsmekanismer [23] . Oprindeligt orienteret til behovene for lager- og produktionslogistik, havde UHF-seriemærker ikke en unik identifikator. Det blev antaget, at identifikatoren for etiketten ville være produktets EPC-nummer ( Electronic Product Code ), som hver producent ville indtaste på etiketten uafhængigt under produktionen. Det blev dog hurtigt klart, at ud over funktionen som bærer af varernes EPC-nummer ville det være godt at tildele etiketten funktionen autentificeringskontrol. Det vil sige, at der er opstået et krav, der modsiger sig selv: at samtidig sikre etikettens unikke karakter og give producenten mulighed for at registrere et vilkårligt EPC-nummer.

I lang tid var der ingen chips, der ville opfylde disse krav fuldstændigt. Gen 1.19-chippen udgivet af Philips havde en uforanderlig identifikator, men havde ingen indbyggede funktioner til adgangskodebeskyttelse af tag'ets hukommelsesbanker, og enhver med det passende udstyr kunne læse dataene fra tagget. Efterfølgende udviklede chips af Gen 2.0-standarden havde funktionerne at parse hukommelsesbanker (adgangskode til læsning, til skrivning), men havde ikke en unik etiketidentifikator, som gjorde det muligt at oprette identiske kloner af etiketter, hvis det ønskes.

Endelig, i 2008, udgav NXP to nye chips [24] , som i dag opfylder alle ovenstående krav. SL3S1202- og SL3FCS1002-chippene er lavet i EPC Gen 2.0 -standarden , men adskiller sig fra alle deres forgængere ved at TID ( Tag ID ) hukommelsesfeltet, hvor tagtypekoden normalt skrives under produktionen (og den adskiller sig ikke fra taggen) at tagge inden for én artikel ) er opdelt i to dele. De første 32 bit er reserveret til koden for tagproducenten og dens mærke, og de anden 32 bit er til det unikke nummer på selve chippen. TID-feltet er uforanderligt, og derfor er hver etiket unik. De nye chips har alle fordelene ved Gen 2.0 tags. Hver hukommelsesbank kan beskyttes mod læsning eller skrivning med et kodeord, EPC-nummeret kan skrives ned af produktproducenten på tidspunktet for mærkningen [24] .

I UHF RFID-systemer, sammenlignet med LF og HF, er prisen på tags lavere, mens prisen på andet udstyr er højere.

I øjeblikket er UHF-frekvensområdet åbent til fri brug i Den Russiske Føderation i det såkaldte "europæiske" område - 863-868 MHz. [25] [26]

RF nærfelts UHF tags

Nærfeltsmærker ( eng.  UHF Near-Field ), der ikke er direkte radiomærker, men ved hjælp af antennens magnetfelt tillader at løse problemet med læsning under forhold med høj luftfugtighed, tilstedeværelsen af ​​vand og metal. Ved hjælp af denne teknologi forventes begyndelsen af ​​massebrugen af ​​RFID-tags i detailhandlen af ​​farmaceutiske produkter (der kræver autentificering, regnskab, men ofte indeholder vand og metaldele i pakken) at begynde. [27] [28]

Læsere (læsere)

(fra engelsk  læser )

Enheder, der læser information fra tags og skriver data til dem. Disse enheder kan være permanent forbundet til regnskabssystemet eller arbejde selvstændigt.

Typer af læsere

Stationær

Stationære læsere monteres ubevægeligt på vægge, døre, bevægelige lagerenheder (stablere, læssere). De kan laves i form af en lås, indbygget i bordet eller fastgjort ved siden af ​​transportøren langs produkternes vej [29] .

Sammenlignet med bærbare læsere har læsere af denne type normalt et større læseområde og effekt og er i stand til samtidigt at behandle data fra flere dusin tags. Stationære læsere er forbundet til en PLC , integreret i en DCS eller tilsluttet en PC. Sådanne læseres opgave er gradvist at registrere bevægelsen af ​​markerede objekter i realtid, eller at identificere positionen af ​​markerede objekter i rummet [29] .

Mobil

De har en relativt kortere rækkevidde og har ofte ikke fast forbindelse med kontrol- og regnskabsprogrammet. Mobillæsere har en intern hukommelse, der gemmer data fra de læste tags (så kan denne information downloades til en computer) og er ligesom stationære læsere i stand til at skrive data til tagget (f.eks. information om den udførte kontrol) [29 ] .

Afhængigt af frekvensområdet for tagget, vil afstanden mellem stabile læse- og skrivedata til dem være forskellig.

RFID og alternative metoder til automatisk identifikation

Funktionsmæssigt ligger RFID-tags som metode til at indsamle information meget tæt på stregkoder, som i dag er mest udbredt til mærkning af varer. På trods af reduktionen i prisen på RFID-tags vil den fuldstændige udskiftning af stregkoder med radiofrekvensidentifikation næppe finde sted i en overskuelig fremtid af økonomiske årsager (systemet vil ikke betale sig).

Samtidig fortsætter selve stregkodeteknologien med at udvikle sig. Nye udviklinger (for eksempel den todimensionelle Data Matrix - stregkode ) løser en række problemer, som tidligere kun blev løst ved at bruge RFID. Teknologier kan supplere [30] hinanden. Komponenter med uændret anvendelighed kan mærkes med permanente mærkninger baseret på optiske genkendelsesteknologier, der indeholder oplysninger om deres fremstillingsdato og brugbarhed, og oplysninger med forbehold for ændringer, såsom data om en specifik modtager af en ordre på en returneret genanvendelig emballage, kan skrevet på et RFID-tag.

Fordele ved RFID

  • Mulighed for overskrivning . RFID-tag-data kan overskrives og opdateres mange gange, mens stregkodedata ikke kan ændres – det skrives med det samme, når de udskrives.
  • Intet behov for sigtelinje . RFID-læseren behøver ikke en direkte synslinje til tagget for at læse dens data. Den gensidige orientering af taggen og læseren spiller ofte ingen rolle. Etiketter kan læses gennem emballagen, hvilket gør det muligt at skjule dem. For at læse dataene er det nok, at tagget i det mindste kortvarigt kommer ind i registreringszonen og bevæger sig blandt andet med ret høj hastighed. I modsætning hertil skal en stregkodelæser altid have et direkte overblik over stregkoden for at kunne læse den.
  • Større læseafstand . Et RFID-tag kan læses på en meget større afstand end en stregkode. Afhængigt af mærkets model og læseren kan læseradius være op til flere hundrede meter. Samtidig er sådanne afstande ikke altid nødvendige.
  • Mere datalagring . Et RFID-tag kan gemme meget mere information end en stregkode.
  • Understøttelse af læsning af flere etiketter . Industrielle læsere kan samtidigt læse mange (mere end tusind) RFID-tags i sekundet ved hjælp af den såkaldte anti-kollisionsfunktion. Stregkodelæseren kan kun scanne én stregkode ad gangen.
  • Læsning af tagdata på ethvert sted . For at sikre automatisk læsning af stregkoden har standardudvalg (herunder EAN International ) udviklet regler for anbringelse af stregkoder på produkt- og forsendelsesemballage. Disse krav gælder ikke for RFID-tags. Den eneste betingelse er, at tagget er inden for læserens dækningsområde.
  • Miljøresistens . Der findes RFID-tags, der er mere holdbare og modstandsdygtige over for barske arbejdsmiljøer, mens stregkoden let beskadiges (f.eks. af fugt eller forurening). I de applikationer, hvor det samme objekt kan bruges et ubegrænset antal gange (f.eks. ved identifikation af containere eller returbeholdere), er et RFID-mærke et mere acceptabelt identifikationsmiddel, da det ikke behøver at placeres uden på pakken. Passive RFID-tags har en næsten ubegrænset levetid.
  • Multifunktionel brug . Et RFID-tag kan bruges til at udføre andre opgaver udover at være en databærer. En stregkode er ikke programmerbar og er kun et middel til at gemme data.
  • Høj grad af sikkerhed . Det unikke uforanderlige identifikationsnummer, der tildeles tagget under produktionen, garanterer en høj grad af beskyttelse af tags mod forfalskning. Dataene på etiketten kan også krypteres. RFID-tagget har evnen til at password-beskytte operationerne med at skrive og læse data, samt at kryptere deres transmission. En enkelt etiket kan gemme offentlige og private data på samme tid.

Ulemper ved RFID

  • Tagets ydeevne går tabt i tilfælde af delvis mekanisk skade.
  • Omkostningerne ved systemet er højere end omkostningerne ved et regnskabssystem baseret på stregkoder.
  • Nem selvproduktion . Stregkoden kan udskrives på enhver printer.
  • Modtagelighed for interferens i form af elektromagnetiske felter.
  • Mistillid til brugere, muligheden for at bruge det til at indsamle oplysninger om mennesker.
  • Den installerede tekniske base til aflæsning af stregkoder overstiger væsentligt mængden af ​​løsninger baseret på RFID.
  • Utilstrækkelig åbenhed af de udviklede standarder .

Sammenlignet med andre universelle identifikatorer [31]

Teknologi kendetegn RFID Stregkode QR kode
Behovet for line-of-sight tags Læser selv skjulte mærker Det er umuligt at læse uden synsvidde Det er umuligt at læse uden synsvidde
Hukommelsesstørrelse 10 til 512.000 bytes Op til 100 bytes Op til 3072 bytes
Mulighed for at overskrive data og genbruge etiketten Der er Ikke Ikke
Registreringsområde op til 100 m op til 4 m op til 1 m
Samtidig identifikation af flere objekter Op til 200 mark i sekundet Umulig Læser afhængig
Modstandsdygtighed over for miljøpåvirkninger: mekanisk, temperatur, kemisk, fugt Øget styrke og modstand Afhænger af det materiale, der skal påføres Afhænger af det materiale, der skal påføres
Label levetid Over 10 år Afhænger af trykmetoden og det materiale, som den markerede genstand består af Afhænger af trykmetoden og det materiale, som den markerede genstand består af
Sikkerhed og beskyttelse mod forfalskning Det er muligt at fake Det er nemt at fake Det er nemt at fake
Arbejd, når mærket er beskadiget Umulig Vanskelighed Vanskelighed
Identifikation af objekter i bevægelse Ja Vanskelighed Vanskelighed
Modtagelighed for interferens i form af elektromagnetiske felter Der er Ikke Ikke
Identifikation af metalgenstande Muligt Muligt Muligt
Brug af både faste og håndholdte terminaler til identifikation Ja Ja Ja
Mulighed for introduktion i menneske- eller dyrekroppen Muligt Vanskelighed Vanskelighed
Dimensioner Mellem og lille Lille Lille
Pris Medium og høj Lav Lav

Kritik

RFID og menneskerettigheder

Hvordan ville du have det, hvis det en dag blev opdaget, at dit undertøj spredte information om, hvor du befinder dig?

Debra Bowen , California State Senator , ved en høring i 2003 [32]

Brugen af ​​RFID-tags har forårsaget alvorlig kontrovers, kritik og endda boykot af varer. De fire vigtigste privatlivsproblemer ved denne teknologi er som følger:

  • Køberen ved måske ikke engang om tilstedeværelsen af ​​et RFID-tag. Eller kan ikke fjerne det
  • Data fra tagget kan fjernlæses uden ejerens viden
  • Hvis den mærkede vare betales med kreditkort , så er det muligt unikt at knytte mærkets unikke identifikator til køberen
  • EPCGlobal tagging - systemet skaber eller involverer oprettelsen af ​​unikke serienumre for alle produkter, på trods af at dette skaber bekymringer om privatlivets fred og slet ikke er nødvendigt for de fleste applikationer.

Den største bekymring er, at nogle gange forbliver RFID-tags operationelle, selv efter at varen er købt og fjernet fra butikken, og derfor kan bruges til overvågning og andre upassende formål, der ikke er relateret til taggenes lagerfunktion. Aflæsning på korte afstande kan også være farligt, hvis den læste information for eksempel samler sig i en database, eller en indbrudstyv bruger en lommelæser til at vurdere rigdommen for et potentielt offer, der går forbi. Serienumre på RFID-tags kan give yderligere information, selv efter at varerne er bortskaffet. For eksempel kan tags i videresolgte eller donerede varer bruges til at etablere en persons omgangskreds.

Eksperter[ hvem? ] er sikkerhedsorienterede mod at bruge RFID-teknologi til at autentificere personer baseret på risikoen for ID-tyveri. For eksempel gør et man-in-the-middle- angreb det muligt for en angriber at stjæle en identitet i realtid. I øjeblikket er det på grund af begrænsninger i ressourcerne af RFID-tags teoretisk ikke muligt at beskytte dem mod sådanne angrebsmodeller, da dette ville kræve komplekse dataoverførselsprotokoller. .

Standarder

Den negative holdning til RFID-teknologi forværres af de huller, der findes i alle nuværende standarder. Selvom processen med at forbedre standarderne ikke er afsluttet, er der hos mange en tendens til at skjule nogle af etiketkommandoerne for offentligheden. For eksempel kan Authentication -kommandoen i Philips MIFARE proprietære teknologi ved hjælp af ISO / IEC 14443-standarden, hvorefter etiketten skal kryptere sine svar og kun acceptere krypterede kommandoer, neutraliseres af en kommando, som udviklerfirmaet holder hemmeligt. Efter at have udført denne kommando, er det muligt at bruge ReadBlock , fiktivt krypteret med en konstant (som bruges til at beregne CRC i ISO/IEC 14443-standarden). På denne måde kan du læse MIFARE-kortet. Desuden kan en kredsløbsingeniør ved at analysere den strøm, der forbruges af kortet, læse alle adgangsadgangskoder til alle blokke på et MIFARE-kort (på grund af den relative frådseri af EEPROM-celler og kredsløbsimplementeringen af ​​hukommelseslæsning i chippen). Så de mest almindelige RFID-kort kan oprindeligt indeholde et bogmærke.

En del af mistanken om RFID kan fjernes ved at udvikle komplette og åbne standarder, hvis fravær forårsager mistro og mistillid til teknologien.

Brugen af ​​mikrobølgemærker i Den Russiske Føderation er i øjeblikket reguleret af SanPiN 2.1.8 / 2.2.4.1383-03, godkendt af dekretet fra den russiske føderations chefstatslæge nr. 135 af 06/09/2003. udbredt misforståelse om dette udstyrs manglende overensstemmelse med standarder [33] , i reelle beregninger tages der hensyn til styrken af ​​det elektromagnetiske felt eller strømtætheden, som udsendes af udstyret, og ikke enhedens udgangseffekt, som blev etableret i SanPiN 2.2.4 / 2.1.8.055-96, som blev ugyldig fra 30/06/2003; de faktiske værdier for beregning af det maksimalt tilladte niveau i UHF-udstyr, der faktisk eksisterer i Rusland, er cirka 10-20 gange lavere end dem, der er fastsat af sanitære og hygiejniske standarder. [34]

Udvikling af RFID-markedet

Ifølge eksperter er markedet for RFID-systemer i Rusland stadig i sin vorden, så udbuddet i dette segment overstiger betydeligt efterspørgslen. På grund af denne forsinkelse udvikler hjemmemarkedet sig i et hurtigere tempo - den kumulative gennemsnitlige årlige vækstrate i perioden fra 2008 til 2010 overstiger 19%. Mens den gennemsnitlige årlige vækstrate på det globale RFID-marked (CAGR) overstiger 15 %.

Ifølge markedsdeltagere udgjorde mængden af ​​verdensmarkedet for RFID-produkter i 2008 5,29 milliarder dollars. Det forventes, at det i 2018 vil vokse mere end 5 gange. Omfanget af det russiske RFID-marked er lidt over én procent af verdensmarkedet og beløber sig til 69 millioner dollars. [35]

Det statslige selskab skaber også i St. Petersborg masseproduktion af enheder og systemer baseret på akustoelelektroniske og kemisorptionsenheder, herunder tryk- og belastningssensorer , radiofrekvensidentifikation (RFID) enheder, højfrekvente båndpasfiltre og gasdetektorer . Initiativtager til projektet er JSC Avangard. Det samlede budget for projektet er anslået til 1,24 milliarder rubler, Rusnanos bidrag vil være 550 millioner rubler. Start af produktion af færdige produkter er planlagt til 2012. Projektet forventes at nå de planlagte indikatorer i 2015 [35] .

Alle RFID-systemer bliver introduceret i Rusland for første gang. En virksomhed, der installerer et RFID-system, behøver ikke at trække forældet udstyr og frekvenser med, tilpasse det udstyr, der allerede er tilgængeligt på anlægget, til opgaven og have mulighed for at implementere de mest avancerede udviklinger.

På grund af dets høje omkostninger bruges RFID i Rusland hovedsageligt til logistikoperationer [36] , i metroen i store byer ( Moskva , [37] St. Petersborg , [38] Kazan [39] [40] , Jekaterinburg ), land. transport (for eksempel Republikken Bashkortostan) og i bibliotekssystemer. [41] [42] Men ifølge Rosnanos administrerende direktør Anatoly Chubais er det i de kommende år muligt at skifte til nanochips til bankkort med RFID, ved hjælp af hvilke teknologien vil blive meget brugt i detailhandlen. [43]

Ansøgning

I øjeblikket bruges RFID-teknologier inden for en lang række områder af menneskelig aktivitet:

Applikationer bruger information om objektet, dets egenskaber, kvaliteter, information om objektets position.

Standarder

Internationale RFID-standarder, som en integreret del af automatisk identifikationsteknologi, er udviklet og vedtaget af den internationale organisation ISO sammen med IEC. Udarbejdelse af projekter (udvikling) af standarder udføres i tæt samarbejde med initiativinteresserede organisationer og virksomheder.

Standardsættende organisationer

EPCglobal

EPCglobal [44] (et joint venture mellem GS1 og GS1 US ) arbejder i henhold til internationale standarder i brugen af ​​RFID og EPC , med det formål at skabe evnen til at identificere ethvert objekt i forsyningskæden af ​​virksomheder rundt om i verden.

En af EPCglobals missioner er at strømline det store antal RFID-protokoller, der er dukket op i verden siden 1990'erne, og skabe en enkelt protokol for at realisere et gennembrud i kommercielle organisationers accept af RFID.

AIM global

AIM Global [45] har arbejdet aktivt på industristandarder siden 1972 .

AIM Global  er en international brancheforening, der repræsenterer udbydere af auto-identifikation og mobilteknologi. Foreningen støtter aktivt udviklingen af ​​AIM-standarder gennem sin egen tekniske symbologikomité, Global Standards Advisory Groups og RFID-ekspertgruppe, samt deltagelse i industri-, nationale ( ANSI ) og internationale (ISO) udviklingsgrupper. [46]

I Rusland er udviklingen af ​​standarder inden for RFID betroet UNISCAN/GS1 Rusland Associations. [47]

GRIFS

GRIFS [48]  er et toårigt projekt for at skabe et RFID Interoperability Forum koordineret af GS1 i samarbejde med ETSI og CENI . Projektet er finansieret af Det Europæiske Fællesskab. Opstartet i januar 2008. Inden for rammerne af dette projekt blev der afholdt tre konferencer i Tokyo, Hong Kong og Bruxelles i 2008-2009.

EPC Gen2

EPC Gen2 er en forkortelse for "EPCglobal Generation 2".

Opdelingen af ​​tags i klasser blev accepteret længe før fremkomsten af ​​EPCglobal-initiativet, men der var ingen generelt accepteret protokol for udvekslingen mellem læsere og tags. Dette førte til inkompatibilitet mellem læsere og tags fra forskellige producenter. I 2004 vedtog ISO / IEC en enkelt international standard ISO 18000 , som beskriver udvekslingsprotokollerne (radiogrænseflader, engelsk  luftgrænseflade ) i alle RFID-frekvensområder fra 135 kHz til 2,45 GHz. UHF-området (860-960) MHz svarer til ISO 18000-6A/B-standarden. Under hensyntagen til de tekniske problemer, der manifesterede sig ved læsning af klasse 0 og 1 tags af den første generation, skabte Hardware Action Group-specialisterne hos EPCglobal i 2004 en ny protokol til udveksling mellem læseren og UHF-tagget - Klasse 1 Generation 2. I 2006 blev EPC Gen2-forslaget med mindre ændringer vedtaget af ISO/IEC som addendum C til de eksisterende versioner A og B af ISO 18000-6, og ISO/IEC 18000-6C er i øjeblikket den mest almindelige UHF RFID-teknologistandard. Denne standard blev godkendt på trods af påstande fra Intermec om, at dens vedtagelse ville krænke en række af deres RFID-relaterede patenter. Der var enighed om, at standarden i sig selv ikke krænkede patenter, men under visse omstændigheder kan producenter blive nødt til at betale gebyrer til Intermec.

Ifølge RFID Journal [49] voksede det globale marked for UHF Gen2-chips med mere end 200 procent i 2010 sammenlignet med året før. I 2011 forventes markedet at fortsætte med at vokse, anslået til 65 procent.

Salget af RFID-tags voksede med 125% i 2010, og markedet forventes at vokse med yderligere 105% i 2011.

Funktioner ID

Gen 2 tags er tilgængelige med eller uden producentens forudindspillede nummer. Det nummer, der er registreret af producenten af ​​varerne, kan spærres på samme måde som det oprindeligt indbyggede nummer.

Anti-kollisionsmekanisme (tags)

Moderne tags af Gen 2-standarden bruger en effektiv anti-kollisionsmekanisme baseret på den avancerede teknologi af "slots" - multi-session kontrol af tags tilstand under "inventory", det vil sige læsning af tags i registreringsområdet. Denne mekanisme giver dig mulighed for at øge hastigheden for læsning af inventar-tags op til 1500 tags/sek (optagelse - op til 16 tags/sek), når du bruger industrielle portallæsere, for eksempel fra Impinj . Læseren og tags i begyndelsen af ​​anmodningen genererer et tal q fra 0 til 2 i potensen af ​​n. Hvis tallet q på læseren og en af ​​etiketterne matchede, så udveksler de information. Hvis antallet af besvarede tags ikke er lig med én, laver læseren en ny anmodning, hvor tallet q genereres på ny. I tilfælde af at der ofte opstår en situation, hvor information ikke blev udvekslet med tagget (det vil sige, hvis der er for mange eller for få tags sammenlignet med det område, hvori tallet q ligger), korrigerer læseren potensen af ​​to n ved at ændre grænserne for området. Denne algoritme virker meget hurtigere end algoritmen brugt i Gen1, da læseren i det første tilfælde gennemgår op til 64 bits bit for bit, og i det andet tilfælde virker sandsynlighedsteorien, og der er en justeringsmekanisme.

Anti-kollisionsmekanisme (læsere)

Derudover giver Gen 2-tags dig mulighed for effektivt at bruge flere læsere samtidigt i overlappende og tætte områder ( Multiple Reader Mode- teknologi ) på grund af adskillelsen af ​​læsernes frekvenskanaler fra hinanden . 

Pris

Gen2 tags er på nuværende tidspunkt allerede væsentligt billigere end tags fra den tidligere generation, hvilket også gør deres brug at foretrække, og førstegenerationsudstyr (læsere) kræver i de fleste tilfælde kun firmware-omprogrammering (flashing) for at fungere med nye standarder.

Adgangskoder

Ligesom etiketterne i den tidligere standard har Gen2 mulighed for at indstille en 32-bit adgangskode. Derudover er det for hvert tag muligt at indstille et kill-adgangskode ( eng.  'kill' password ), efter introduktionen af ​​hvilket tag'et permanent stopper med at udveksle information med læsere.

ISO-standarder

Fra 2008 fungerer et andet sæt standarder, der beskriver forskellige områder af RFID, som en international standard inden for RFID [50] :

  • ISO 11784 - "Radiofrekvensidentifikation af dyr - Struktur af koder"
  • ISO 11785 - "Radiofrekvensidentifikation af dyr - Teknisk koncept"
  • ISO 14223 - Animal RFID - Avancerede transpondere
  • ISO 10536 - "Identifikationskort. Kontaktløse chipkort»
  • ISO 14443 - "Identifikationskort. Kontaktløse chipkort. Kort med kort læseafstand»
  • ISO 15693 - "Identifikationskort. Kontaktløse chipkort. Mellemrækkende kort»
  • DIN/ISO 69873 - "Databærere til værktøj og spændeanordninger"
  • ISO/IEC 10374 - "Identifikation af containere"
  • VDI 4470 - "Produktbeskyttelsessystemer"
  • ISO 15961 - "RFID til produktstyring: kontrolcomputer, tagfunktionelle kommandoer og andre syntaktiske funktioner"
  • ISO 15962 - "RFID til produktstyring: datasyntaks"
  • ISO 15963 - "Unik RFID-tag-identifikation og ejerregistrering for Uniqueness Management"
  • ISO 18000 - "RFID til produktstyring: trådløs grænseflade"
  • ISO 18001 - "Informationsteknologi - RFID til produktstyring - Anbefalede applikationsprofiler"

Se også

Noter

  1. RFID-sektion af webstedet  (eng.) . Eff . Dato for adgang: 14. oktober 2008. Arkiveret fra originalen den 29. januar 2011.
  2. Genfortælling af indholdet af appellen fra den hellige synode i den russisk-ortodokse kirke til myndighederne i landene i Commonwealth af Uafhængige Stater og de baltiske stater af 6. oktober 2005 (utilgængeligt link) . Officiel hjemmeside for Moskva-patriarkatet (17. oktober 2005). Hentet 14. oktober 2008. Arkiveret fra originalen 11. november 2013. 
  3. Manish Bhuptani, Shahram Moradpur. RFID-teknologier til tjeneste for din virksomhed = 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 (tredje udgave). McGraw-Hill Osborne Media. 2008.pp. 298. ISBN 978-0-07-226257-5 .
  5. Stockman, Harry (1948). "Kommunikation ved hjælp af reflekteret kraft". I.R.E. _ pp. 1196-1204. stockman1948 . Hentet 2013-12-06 . |access-date=kræver |url=( hjælp )
  6. Teknologihistorie (utilgængeligt link) . skala virksomhed. Hentet 14. oktober 2008. Arkiveret fra originalen 25. marts 2011. 
  7. google bøger - søg på patentnummer . Hentet 2. oktober 2017. Arkiveret fra originalen 9. februar 2013.
  8. Oleg Kuzmenko. RFID-teknologi: Arbejdsprincipper . safe.cnews.ru _ CNews (2004). Hentet 17. december 2020. Arkiveret fra originalen 17. maj 2021.
  9. 1 2 3 4 5 Lahiri, 2007 , kapitel 1, afsnit 1.2.1 "Etiket" og dets underafsnit.
  10. Finkenzeller, 2008 .
  11. rfid-news.ru Arkiveret 6. april 2010.
  12. Hitachi afslører mindste RFID-  chip . Hentet 30. januar 2011. Arkiveret fra originalen 23. august 2011.
  13. Hitachi udvikler de mindste RFID-chips (link ikke tilgængeligt) . CNews (21. februar 2007). Hentet 14. oktober 2008. Arkiveret fra originalen 17. september 2011. 
  14. Manish Bhuptani, Shahram Moradpur. RFID-teknologier til tjeneste for din virksomhed = 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. Et 5-cents gennembrud  . RFID Journal. Dato for adgang: 14. oktober 2008. Arkiveret fra originalen den 29. januar 2011.
  16. Polymerteknologi åbner op for nye anvendelsesområder for RFID i  logistik . PRISMA pressemeddelelse (26. januar 2006). Hentet 5. februar 2010. Arkiveret fra originalen 23. august 2011.
  17. Daniel M. Dobkin. RFID Basics : Backscatter Radio Links og Link Budgets  . RF i RFID: Passiv UHF RFID i praksis . www.rfdesignline.com (10. februar 2007). Hentet 5. februar 2010. Arkiveret fra originalen 23. august 2011.
  18. Manish Bhuptani, Shahram Moradpur. RFID-teknologier til din virksomheds tjeneste = RFID Field Guide: Deploying Radio Frequency Identification Systems / Troitsky N. - Moskva: Alpina Publisher , 2007. - S. 65. - 290 s. — ISBN 5-9614-0421-8 .
  19. Lokalisering, respons, optimering i realtid. RFID-system til  lokalisering . Siemens . - samtidig er dette system effektmæssigt snarere en radiosender med en strålingseffekt, der er atypisk for aktive RFID-tags. I det sædvanlige tilfælde udsender aktive tags op til 10mW, fungerer i en afstand på omkring 100 m. Det nævnte system i bygningen fungerer på samme afstand. Hentet 26. november 2008. Arkiveret fra originalen 23. august 2011.
  20. Kiwi fugl . Store teknologiers små hemmeligheder . Computerra (17. februar 2008). Dato for adgang: 13. februar 2009. Arkiveret fra originalen 1. november 2016.
  21. Kiwi fugl . Klart ikke sikkert . Computerra (30. marts 2008). Hentet 13. februar 2009. Arkiveret fra originalen 8. marts 2016.
  22. Kiwi fugl . Og tordenen bragede . Computerra (28. marts 2008). Dato for adgang: 13. februar 2009. Arkiveret fra originalen 1. november 2016.
  23. Tao Cheng, Li Jin. Analyse og simulering af RFID-antikollisionsalgoritmer  (eng.) (pdf). School of Electronics and Information Engineering, Beijing Jiaotong University. Hentet 5. februar 2010. Arkiveret fra originalen 29. januar 2011.
  24. 1 2 Ivan Boenko. Unikhed eller alsidighed? (utilgængeligt link) . magasin "Informationssikkerhed" nr. 3, april-maj 2008. Adgangsdato: 13. februar 2009. Arkiveret 26. juli 2011. 
  25. Ministeriet for telekommunikation og massekommunikation i Den Russiske Føderation . Den 28. april, under formandskab af ministeren for informationsteknologi og kommunikation i Den Russiske Føderation, L.D. Reiman, et møde i statskommissionen for radiofrekvenser (SCRF) blev afholdt (utilgængeligt link) . Hentet 16. februar 2009. Arkiveret fra originalen 26. september 2008. 
  26. Ministeriet for telekommunikation og massekommunikation i Den Russiske Føderation . State Commission for Radio Frequency (SCRF) (utilgængeligt link) . — Om ændringer af afgørelsen fra Statens Komité for Radiofrekvenser af 07.05.2007 nr. 07-20-03-001 "Om tildeling af radiofrekvensbånd til kortdistanceapparater" (afgørelse fra Statens Komité for Radiofrekvenser Nr. 24-08-01-001). Hentet 16. februar 2009. Arkiveret fra originalen 29. januar 2010. 
  27. Claire Swedberg. Et skift til UHF Near-Field forudsagt for Pharma  . RFID Journal. Dato for adgang: 13. februar 2009. Arkiveret fra originalen 29. januar 2011.
  28. EPCIS og RFID valideret til europæiske lægemidler . UNISCAN/GS1 RUS (9. februar 2009). Dato for adgang: 13. februar 2009. Arkiveret fra originalen 29. januar 2011.
  29. 1 2 3 Lahiri, 2007 , kapitel 1, afsnit 1.2.2 og dets underafsnit.
  30. ideas international 2/2007 s.12-13. ISSN 1619-5043 Udgiver: Siemens AG
  31. Lahiri, 2007 .
  32. Alorie Gilbert, personaleskribent. Privatlivsforkæmpere opfordrer til RFID-  regulering . CNET nyheder. Dato for adgang: 26. november 2008. Arkiveret fra originalen 29. januar 2011.
  33. "Tyverisikring". Krav til kilder til EMP RF . Dato for adgang: 13. februar 2009. Arkiveret fra originalen 29. januar 2011.
  34. Åbent brev (link ikke tilgængeligt) . Dato for adgang: 13. februar 2009. Arkiveret fra originalen den 26. juli 2011. 
  35. 1 2 I crisis.ru - hele sandheden om ofrene  (utilgængeligt link)
  36. Leonid Volchaninov. IT i handelen: RFID vil trods alt blive mainstream . Nyheder . Hentet 13. februar 2009. Arkiveret fra originalen 27. januar 2011.
  37. Rejsedokumenter . Officiel hjemmeside for Moskva Metro. Hentet 13. februar 2009. Arkiveret fra originalen 23. august 2011.
  38. Rejsedokumenter . St. Petersborg Metros officielle hjemmeside. Hentet 13. februar 2009. Arkiveret fra originalen 22. februar 2011.
  39. Kontaktløst chipkort (BCC) . Kazan Metro's officielle hjemmeside. Dato for adgang: 13. februar 2009. Arkiveret fra originalen 29. januar 2011.
  40. Smart token (downlink) . Kazan Metro's officielle hjemmeside. Dato for adgang: 13. februar 2009. Arkiveret fra originalen 29. januar 2011. 
  41. HSE Library Accounting System (utilgængeligt link) . Virksomhedssystematik (19. marts 2008). Hentet 26. november 2008. Arkiveret fra originalen 26. oktober 2008. 
  42. Systematics-virksomheden gennemførte med succes RFID-automatiseringsprojektet for biblioteket på State University - Higher School of Economics (utilgængeligt link) . Virksomhedssystematik (19. marts 2008). Hentet 26. november 2008. Arkiveret fra originalen 31. maj 2008. 
  43. Hvordan går man til butikken og ikke betaler? Chubais forudser et skift i detailhandelen til nanochips . Fontanka.ru (4. december 2008). Dato for adgang: 13. februar 2009. Arkiveret fra originalen den 17. oktober 2011.
  44. Officiel side  (engelsk) . EPCglobal. Hentet 26. november 2008. Arkiveret fra originalen 23. august 2011.
  45. Officiel side  (engelsk) . AIM globalt. Dato for adgang: 26. november 2008. Arkiveret fra originalen 29. januar 2011.
  46. Fuldstændige medlemmer af Aim  Global . AIM globalt. Dato for adgang: 26. november 2008. Arkiveret fra originalen 29. januar 2011.
  47. Officiel hjemmeside . UNISCAN/GS1 Rusland. Dato for adgang: 26. november 2008. Arkiveret fra originalen 29. januar 2011.
  48. Officiel side  (engelsk) . Arkiveret fra originalen den 29. januar 2011.
  49. RFID-news.ru - Rosnano markerede klyngen Arkiveret 30. maj 2010.
  50. Finkenzeller, 2008 , s. 262-313.

Litteratur

  • Maxim Vlasov. RFID: 1 teknologi - 1000 løsninger: Praktiske eksempler på brugen af ​​RFID på forskellige områder. — M .: Alpina Publisher , 2014. — 218 s. - ISBN 978-5-9614-4879-5 .
  • Sandeep Lahiri. RFID. Implementeringsvejledning = The RFID Sourcebook / Dudnikov S. - M. : Kudits-Press, 2007. - 312 s. — ISBN 5-91136-025-X .
  • Manish Bhuptani, Shahram Moradpour. RFID-teknologier til din virksomheds tjeneste = RFID Field Guide: Deploying Radio Frequency Identification Systems / Troitsky N .. - M . : "Alpina Publisher" , 2007. - 290 s. — ISBN 5-9614-0421-8 .
  • T. Sharfeld (med appendikser af I. Deville, J. Damour, N. Charkani, S. Korneev og A. Gularia). Lavpris RFID-systemer / S. Korneev. - M. , 2006.
  • Klaus Finkenzeller. Håndbog i RFID. - M . : Forlaget "Dodeka-XXI", 2008. - 496 s. - ISBN 978-5-94120-151-8 .

Links

  • rfid-news.ru (utilgængeligt link) . — Informationsportal om det russiske RFID-marked. Hentet 14. oktober 2008. Arkiveret fra originalen 12. juni 2011. 
  • Fugl Kiwi . 100 % sårbarhed med 99 % sikkerhed . computerra.ru (19. september 2008). Hentet 18. august 2011. Arkiveret fra originalen 11. februar 2017.
  •  RFID Journal . - Portal for magasinet dedikeret til RFID-teknologier. Dato for adgang: 14. oktober 2008. Arkiveret fra originalen den 29. januar 2011.
  • RFIDSolutionsOnLine.com  . _ - Cases, succeshistorier. Indsamling af forskellige materialer på RFID fra hele verden. Dato for adgang: 14. oktober 2008. Arkiveret fra originalen den 29. januar 2011.
  • rfid-handbook.de  (tysk)  (downlink) . — RFID-håndbog. Hentet 14. oktober 2008. Arkiveret fra originalen 13. juni 2006.