IT-инфраструктура ,

Стандарты связи

RFID-метка для пациентов, чтобы их было видно на карте больницы

- А можете каждому строителю чип в голову вшить?
- Теоретически да, но, может быть, объясните, зачем вам это нужно?
- Они у нас стройматериалы воруют. Прямо во время работ. А так каждого будет видно, куда он там зашёл, куда не надо.

Проект решился вшиванием в форменную одежду RFID-метки, разделением стройки на зоны и дальше тем, что делается в сети при построении периметра. То есть построением профиля «белого» трафика - кто, куда и когда ходит. А потом - как на файрволле - запретили строителям всё остальное. Кражи сразу сократились. Прораб получил потустороннюю силу и видел почти каждый косяк.

А дальше каждый чёртов раз, когда я рассказываю про RFID-решение, люди начинают махать руками и путать эти метки с Wi-Fi, Bluetooth и пассивными резонирующими контурами. Одна из причин - некоторые RFID-метки действительно работают по Wi-Fi 802.11. Давайте расскажу, как это используется на практике в разных странах.

Пассивные и активные RFID

Есть два вида RFID-меток. Первые - те, которые не имеют собственного бортового питания и просто резонируют в магнитном поле. Такие вы чаще всего видите в магазинах от книжного до одежды, и даже на колбасе в продуктовом. Они очень дешёвые, маленькие и надёжные, если у злоумышленника нет сумки, сплётённой из проволоки по принципу клетки Фарадея.

Пассивные метки

Активные радиометки - это уже не резонирующий, а самостоятельно излучающий контур. Трансляция сигнала идёт постоянно и на существенно большее расстояние. Активные метки дороже, больше, но зато могут отдавать большее количество данных. Активные метки, очевидно, куда проще считывать - соответственно, сами считыватели будут на два порядка меньше и на порядок менее требовательными к питанию.

Активные метки

Обычная дальность сработки для пассивной метки - 3 метра, для активной - 100–500 метров.

«Большие» активные метки, чтобы два раза не вставать, снабжают и разными сенсорами. Возможность непрерывного мониторинга и передачи в радиоэфир сигнала даёт возможность вещать уровень температуры, влажности, оповещать о толчках и ударах, уровне вибрации, показывать уровень освещённости, загазованности (в том числе качественно, например, только по углекислоте), вещать уровень радиации. И писать логи во внутреннюю память - 512 килобайт уже не кажутся фантастикой.

Перечисленные метки очень активно применяются на разных производствах.

RFID over Wi-Fi 802.11

Теперь мы добрались до самых интересных и крупных RFID-меток. Это 802.11-совместимые радиоустройства, которые вещают на частотах от 2,4 до 2,4835 ГГц или 5,8 ГГц до 5,825 - в тех самых «бытовых» диапазонах. А прелесть их в в том, что они «из коробки» являются полноценными частями Wi-Fi-инфраструктуры и не требуют никаких промежуточных протоколов или интерфейсов для общения.

Не все поддерживают 5GHz - например, эта 802.11 b/g/n, 2.4GHz

Пациенты далеко не уйдут

Метка как на картинке сверху поста внедрялась в иностранном госпитале. Её цепляли пациентам на пояс. Она передаёт базовую телеметрию без дополнительных примочек - просто положение пациента (в случае больницы - ближайший излучатель, соответствующий палате или коридору). Если на неё надавить пальцем по углублению, то можно вызвать сестру, если надавить сильно или упасть лицом в пол вместе с меткой - вместо сестры прибежит сразу врач.

Она 802.11 b/g/n, мощность сигнала омниантенны +11.5dBm, 2.4 - 2.4835 GHz, протокол - UDP/IP или DHCP, заявлено 16 Мбит/с на 40 метров, 6 Мбит/c на 100 метров. Защита Open/WPA2, батарейка не извлекается, на морозе умирает через сутки-двое, есть некий класс защиты от дождя. Размер - примерно как таракан из «Пятого элемента», 3х5 сантиметров и чуть меньше сантиметра в высоту. Весит 2 грамма (столько крови в мышке-полёвке). Сзади клипса или липучка.

Больница в Канаде поставила эти метки и на персонал тоже - просто посмотреть, что можно сделать дальше. Выяснилось, что с помощью таких вещей можно очень повысить безопасность выполнения разных процедур, оптимизировать потоки пациентов, упростить работу по ведению журнала для охраны, мониторить всякие разные параметры с внешних датчков. Лучшая история - противный писк, если не вымыть руки, когда пришёл из «грязной» зоны.

Финал - внедрение меток на всё ценное оборудование. Начали просто с быстрого поиска предметов вроде коек, носилок и инвалидных кресел, но потом поняли, что можно снимать телеметрию с приборов. И подключили к уведомлениям а-ля Zabbix все медицинские мониторы, аппараты ИВЛ и т. п.

Поиск халявщиков на производстве

Ещё одно интересное внедрение делалось на американском производственном комплексе. Для начала каждый контейнер и каждая отдельная учётная единица (палета или ящик) снабжались пассивной RFID-меткой, для того чтобы вести точный учёт продукции и знать, что и как расходуется. Уже одно это несколько уменьшило, как написали в отчёте, «непроизводственные потери» - похоже, у них в Америке так же весело воруют, как и на привычных нам заводах.

Затем метки повесили на форму рабочих - это сделано по требованиям безопасности труда. На части меток - функция «одинокий рабочий», когда нужно двигаться или теребить метку раз в 5–10 минут. Не сделал - она противно пищит, а через 15 секунд отправляется SOS.

Затем, отслеживая потоки рабочих и материалов, аналитики производства стали искать проблемы. Нашли пару ручных процедур, которые совершенно не нужны были на заводе, автоматизировали часть процессов, разгрузили внутреннюю логистику за счёт правильного расположения складов и правильного учёта смен. В общем, смогли сделать так, чтобы рабочие не простаивали и не ждали чего-то, а постоянно работали. На последней стадии собирались делать интеграцию для автоматического назначения задач работникам в реальном времени (на момент внедрения это делалось в начале смены).

И финал - автоматизация журналов учёта транспорта и материалов, быстрые инвентаризации и контроль остатков.

В школе

Для одной американской же школы внедряли RFID+Wi-Fi весьма оригинальным способом. У каждого ученика - обычная Wi-Fi-совместимая метка, а у учителей - небольшие Wi-Fi-терминалы с возможностью отправки и приёма сообщений.

На базе ARiSTA Flow

Директор школы может отправлять сообщения учителям, а учителя могут реагировать записанными шаблонами вроде «понял», «срочно подойдите» и т. п. Эта же система включается по пожарной тревоге и другим ЧС - учителя получают информацию о том, куда надо выводить класс, то есть фактически маршрут эвакуации.

В каждом классе стоит считыватель (точка доступа Wi-Fi), который «видит» и пересчитывает учеников. Журнал посещаемости формируется автоматически. Школьный интранет подключён к серверу, который смотрит в большой Интернет, и родители могут логиниться с приложения или прямо через web-форму и смотреть, в каком месте школы сидят их дети, и заодно - дневники.

Самое интересное сделано в школьном автобусе, который собирает детей по району. Дети с метками садятся в автобус, а там установлена почти такая же функциональная инфраструктура, и родители могут убедиться, что ребёнок нормально сел, и видеть автобус на карте (он отдаёт координаты своего GPS-датчика).

Учители стали вешать отдельные метки ещё на проекторы и другое оборудование, чтобы знать, где оно находится точно, поэтому в проекте ещё разметка инвентаря школы.

Как это выглядит

Один из примеров решения - RFID over Wi-Fi Cisco.

Mobility Services Engine (MSE) агрегирует данные об уровне сигнала от всех беспроводных устройств и отправляет их на приложение MobileViewс. MSE также предоставляет богатый набор функций, начиная с безопасности - Cisco CleanAir, обнаружение местоположения несанкционированных устройств, системы предотвращения вторжений через Wi-Fi (wIPS) и аналитика местоположения.

Или MobileView - это веб-приложение для отображения отслеживания перемещений активов, включая сообщения тревоги, основанные на перемещениях по заданным зонам.

RFID-метки с телеметрией, кнопками вызова, датчиками температуры и влажности.

Вот метки персонала:

Range Outdoor range: Up to 200m (650 feet) Indoor range: Up to 80m (260 feet)
Physical and Mechanical Dimensions (incl. Flange): 80mm x 40.6mm x 20mm (3.14in x 1.60in x 0.8in) Total Weight (Incl. Retractable reel): 53g (1.86oz). Radio 802.11 b/g/n compliant (2.4 GHz) Low frequency receiver for chokepoint detection (125kHz) Transmission power: up to +19dBm (~81mW) Patented clear channel sensing avoids interference with wireless networks. Ultrasound Receiver Frequency: 40KHz.

Работает до 2 лет без замены батареи. Зависит от конфигурации в системе.
Включает в себя ультразвуковой передатчик с частотой 40kHZ, данные сигналы распространяются только в пределах комнаты, что необходимо для точности работы системы обнаружения местонахождения. RFID-метка через ультразвук получает запрос от специального передатчика, который установлен в комнате, и отправляет ответ через Wi-Fi, определяя местоположение человека.

Метки активов:

45mm x 31mm x 18mm (1.7in x 1.2in x 0.7in) Weight: 26g (0.92oz), Radio 802.11 compliant (2.4 GHz) Low frequency receiver for chokepoint detection (125kHz) Transmission power: up to +19dBm (~81mW) Patented clear channel sensing avoids interference with wireless networks. Ultrasound Receiver (optional) Frequency 40KHz.

В данной метке установлена батарея 3.6V с возможностью замены. Продолжительность работы - до 4 лет. Метка посылает информацию о заряде на систему MobileView. Метка оснащена сенсором движения, и в случае движения она начинает посылать сигнал на систему мониторинга. Интервал передачи настраивается в диапазоне от 1 секунды до 3,5 часов. Включает в себя ультразвуковой передатчик с частотой 40kHZ, данные сигналы распространяются только в пределах комнаты, что необходимо для точности работы системы обнаружения местонахождения. RFID-метка через ультразвук получает запрос от специального передатчика, который установлен в комнате, и отправляет ответ через Wi-Fi, определяя местоположение актива.

Устройство настройки метки:

Radio Wi-Fi 802.11 (2.4 GHz); b/g/n compliant* Bluetooth 4. 1 (2.4 GHz)* Low Frequency receiver (LF) 125kHz Transmission power: Up to +19dBm (~81mW). Это сенсор, данное устройство позволяет оперативно проводить конфигурацию RFID-меток.

Ультразвуковой LF-передатчик (разные варианты):

Ультразвуковой передатчик подключается к ЛВС и питается по PoE. Он постоянно отправляет запрос на частоте 40 KHz. На данной частоте сигнал распространяется только в пределах помещения, где установлен передатчик. Когда в помещении появляется активная RFID-метка, то она получает сигнал и производит передачу по Wi-Fi своих данных на систему мониторинга MobileView. Есть несколько видов LF-передатчиков, они отличаются дальностью передачи сигнала и возможностями для монтажа.

Благодаря данным устройствам получается сохранить заряд на активных метках, потому что метка при выходе из зоны работы LF-передатчика может отключаться и перестать передавать информацию через Wi-Fi.

В целом, надеюсь, стало чуть понятнее, как это работает. В России использование таких меток пока крайне мало распространено, но мы сейчас уже готовим первые крупные внедрения. Если есть вопросы не для публичного обсуждения, то моя почта - [email protected].

Технология RFID (Radio Frequency Identification) пока остается довольно дорогой для отечественного рынка и работает только на крупных складах. Но руководители компаний, уже внедривших методику, успели по достоинству оценить преимущества радиочастотной идентификации товаров. Технология позволила решить целый ряд проблем, связанных с хранением и учетом продукции.

Как работает RFID?

Система RFID Reader довольно проста в использовании. На каждую единицу товара наносится специальная метка, в которой зашифрованы все данные: вес, объем, дата погрузки или разгрузки, основные параметры хранения. На выходе из складского помещения монтируется металлический каркас с чувствительными RFID датчиками. Они сканируют метки на каждой упаковке, которую проносят через ворота, и отправляют информацию в общую базу данных.

Программу можно настроить на идентификацию личных карточек сотрудников или объединить с системой видеонаблюдения. Это позволит не только упростить учет и отслеживание перемещений товаров, но и сократит число нарушений на складах.

Примеры использования

В мире существует практика использования систем на основе RFID технологии. Радиометки используются в различных областях:

На одном из заводов Toyota , расположенном в США, радиочастотная идентификация помогает контролировать заполненность трейлеров при погрузке. Аналогичные технологии внедрены на предприятиях Shevrolet и в крупных азиатских портах. Метки наносят на крупнотоннажные контейнеры, а погрузочную технику оснащают считывателями. Это позволило повысить товарооборот, так как пропала необходимость пересчитывать и сверять большие объемы товара вручную. При такой системе отслеживания снижается количество ошибок, произошедших по вине человека.

На заводах Sony Electronics используют перезаписываемые RFID метки. Их наносят на кинескопы на поточных линиях завершающих этапов производства. Сканируя метку, система передает данные в центральную базу, а оператор получает информацию о тестировании и местонахождении конкретной единицы продукции.

В ряде европейских стран радиочастотные метки избавили автовладельцев от необходимости пользования кассой каждый раз при заправке автомобиля. Электронные считыватели монтируют непосредственно на топливные насосы. Система запускает подачу топлива после получения соответствующего сигнала от сканера.

Транспортные компании также взяли технологию на вооружение . Метки ставят в нижней части лобового стекла грузовиков. В каждой контрольной точке и в конечном пункте располагают радиочастотные сканеры. Считывается не только дата и номер транспортного средства, но и вся информация по товару: накладные, путевые листы и т. д. В процессе движения автомобиля полностью исключается бумажная работа, передача данных осуществляется через центральный сервер.

В нашей стране RFID технологии появились около десяти лет назад и применяются в основном на складах. Но производители радиочастотного оборудования уже наладили серийный выпуск, так как уверены в его активном внедрении.

Применение RFID на складах

Использование RFID технологии для склада оправдано с экономической и практической точек зрения, особенно, если речь идет о терминалах с большим товарооборотом. Приобретение оборудования для крупных компаний окупается довольно быстро.

Преимущества системы радиочастотных меток:

Специалистам, которые занимаются устройством RFID на предприятии, особое внимание стоит уделить тем задачам, которые будут поставлены перед системой. Необходимо определить оптимальную дальность считывания, настроить антенны соответствующим образом, изучить специфику технологических процессов на складе. Важно понять принцип перемещения товарных позиций. Например, упаковка, пронесенная через RFID -считыватель , не обязательно должна покинуть пределы склада. Она может транспортироваться на другой участок, поэтому система не должна отмечать ее, как отгруженную.

Перспективы RFID

Подобные технологии чипирования уже используются в России, например, в новых паспортах. Но система работает пока не так активно, как в развитых странах. Эксперты прогнозируют RFID большое будущее, вплоть до полного замещения современных компьютеров. Конечно, это случится не скоро. Пока технологии дорабатываются с целью расширения функциональности и повышения эффективности. Одно из самых перспективных направлений развития – это работа во всевозможных интернет-магазинах. Учитывая ежедневный оборот, их склады нуждаются в особо строгом учете товаров, отслеживании перемещений.

Положительный опыт применения RFID в этом качестве представила компания Paxar. Ее специалистами была создана программа Magicmirror, основанная на радиочастотных технологиях. Это некое электронное зеркало. Посетитель фирменного магазина одежды Paxar может выбрать в коллекции любую модель с RFID меткой и поднести ее к зеркалу. На дисплей выйдет подробная информация о составе ткани, доступных цветах и размерах. Программа на основании данных сканера предложит также аксессуары, подходящие к этому предмету одежды. С помощью радиочастотного считывателя покупатель сможет вызвать продавца-консультанта, находясь в примерочной кабинке.

Технология хороша, особенно в применении к товарным складам. Однако, на сегодняшний день разработчики систем сталкиваются с некоторыми сложностями. Пути решения проблем со временем должны быть найдены, но пока технология внушает пользователям некоторые опасения.

Сложности использовании RFID-технологии для склада

Итак, чего же опасаются разработчики и конечные пользователи радиочастотных сканеров:

1. Цена . Первое оборудование, работающее по RFID технологии, было довольно громоздким и дорогостоящим. Оно неудобное в применении и требовало финансовых вложений, непосильных для мелких фирм. Инженерам удалось постепенно сделать установки более компактными. Ведь небольшие и легкие сканеры стоят дешевле, да и в использовании более просты. Стоимость же самих радиочастотных меток снижается не так быстро, как хотелось бы. Позволить себе оснастить весь склад микрочипами стоимостью в 10 евроцентов может далеко не каждая компания. Специалисты уверены, что как только стоимость меток упадет до 1 евроцента, спрос на них возрастет в разы.
2. Компьютерные угрозы – вирусы. Средний объем памяти микрочипа всего 2 кб. Изначально считалось, что метку просто невозможно заразить вирусом, но амстердамские ученые доказали противоположное. Они не только заразили микрочип, но и проанализировали возможные последствия этой ситуации. Неисправная метка выдает недостоверную информацию или вовсе перестает работать. Радиочастотная передача данных заражает и сканеры, через которые проходит чип. Это нарушает работу центральной базы данных и может полностью остановить работу склада, что означает колоссальные убытки для фирмы. Что еще опаснее – вирус может распространяться по радиоканалам и на другие метки, вызывая хаос. В применении к гипермаркетам и другим крупным объектам последствия совершенно непредсказуемы.
3. Возможность взлома . Собственно о взломе речь не идет, ведь чипы не защищены. Сканер способен считать информацию с большого расстояния, что дает большое поле для деятельности преступников. Любой человек, получивший товар с меткой, может воспользоваться считывателем и получить доступ к базе данных. Сюда относятся и сведения о кредитных картах покупателей, и другая конфиденциальная информация.
4. Кража данных из электронных документов . Например, при считывании паспортов, сканер автоматически отправляет данные в центральный компьютер. В Германии, Англии и США RFID технологии давно используются в оборонном секторе и в сфере здравоохранения. Но недавнее исследования показали, что данные с чипов можно скопировать с расстояния 100 метров, имея специальный сканер. То есть преступник может получить доступ к самым важным сведениям, распространение которых совершенно недопустимо.

Все эти опасения имеют место и при использовании RFID на складах. Специалисты активно ищут методы «поломки» чипа после того, как вещь передана покупателю, но пока все они малоэффективны. Программы деактивации метки вызывают лишь ее усыпление, а не выведение из строя.

Вот несколько способов, которые изобрели сами потребители, желающие сохранить тайну личной жизни:

• срезание антенны. В ряде случаев это сделать невозможно. Например, при удалении метки с одежды придется испортить ткань;
• обработка вещи в микроволновой печи. Излучение вызывает взрыв чипа, что тоже не проходит бесследно для купленного товара.

Немецкие инженеры много лет трудились над созданием прибора, способного вызвать необратимую деактивацию RFID метки. Технология основана на сильном воздействии электромагнитного импульса. Но пока аппарат тестируется и в свободном доступе его не найти.

Системы защиты данных

При невозможности вывести из строя метку, ученые решили разработать способы ее защиты. На сегодняшний день их несколько:

1. Защита данных паролем. Чип отправляет сканеру верные сведения только после введения секретного кода. Другой код может запустить программу самоуничтожения чипа, например, после покупки вещи. Технология оказалась уязвимой для хакеров, поэтому не нашла широкого распространения.
2. Аппаратно-сетевая защита. Система блокирует все метки на складе и открывает нужную только по запросу. Программа постоянно сканирует эфир, предоставляя сведения о попытке несанкционированно считывания. Данная технология применима к чипам любой сложности и объема. Она достаточно эффективна и защищена от атак хакеров.
3. Слом антенны. При покупке товара покупатель просто обламывает кончик антенны, ответственный за передачу данных на расстоянии. При возврате товара продавец может идентифицировать вещь, поднеся сканер вплотную к метке.
4. Установка «глушилок». Устройство работает по принципу самих RFID-меток, копируя алгоритмы микросхем. Разница в том, что «глушилка» на запросы сканера выдает недостоверную информацию – цифровой мусор. Создание такого мешающего чипа осложняется тем, что он должен распознавать различные считывающие устройства и выдавать поток ненужной информации незарегистрированным приборам.

В перспективе, использование RFID-технологий в организации работы склада должно повысить скорость товарооборота и эффективность всей складской системы. Если есть серьезная программа защиты данных, или информация на чипах не представляет особой ценности для третьих лиц, то радиочастотные метки – отличное решение для любого бизнеса.

Уже известные приложения RFID (бесконтактные карты в системах контроля и управления доступом, системах дальней идентификации и в платёжных системах) получают дополнительную популярность с развитием интернет -услуг.

История RFID-меток

Технология, наиболее близкая к данной - система распознавания «свой-чужой» IFF (Identification Friend or Foe), изобретённая Исследовательской лабораторией ВМС США в 1937 году . Она активно применялась союзниками во время Второй мировой войны, чтобы определить, своим или чужим является объект в небе. Подобные системы до сих пор используются как в военной, так и в гражданской авиации.

Ещё одной вехой в использовании RFID-технологии является послевоенная работа Гарри Стокмана (Harry Stockman ) под названием «Коммуникации посредством отражённого сигнала» (англ. "Communication by Means of Reflected Power" ) (доклады IRE , стр. 1196-1204, октябрь 1948) . Стокман отмечает, что «…значительные работы по исследованию и разработке были сделаны до того, как были решены основные проблемы в связи посредством отражённого сигнала, а также до того, как были найдены области применения данной технологии» .

Первая демонстрация современных RFID-чипов (на эффекте обратного рассеяния), как пассивных, так и активных, была проведена в Исследовательской лаборатории Лос-Аламоса (англ. Los Alamos Scientific Laboratory ) в 1973 году . Портативная система работала на частоте 915 МГц и использовала 12-битные метки.

Классификация RFID-меток

Существует несколько способов систематизации RFID-меток и систем :

По источнику питания

По типу источника питания RFID-метки делятся на :

• Пассивные
• Активные
• Полупассивные

Пассивные

Пассивные RFID-метки не имеют встроенного источника энергии . Электрический ток , индуцированный в антенне электромагнитным сигналом от считывателя, обеспечивает достаточную мощность для функционирования кремниевого КМОП -чипа, размещённого в метке, и передачи ответного сигнала.

Коммерческие реализации низкочастотных RFID-меток могут быть встроены в стикер (наклейку) или имплантированы под кожу (см. VeriChip).

Компактность RFID-меток зависит от размеров внешних антенн, которые по размерам превосходят чип во много раз и, как правило, определяют габариты меток. Наименьшая стоимость RFID-меток, которые стали стандартом для таких компаний, как Wal-Mart , Target , Tesco в Великобритании, Metro AG в Германии и Министерства обороны США , составляет примерно 5 центов за метку фирмы SmartCode (при покупке от 100 млн штук) . К тому же, из-за разброса размеров антенн, и метки имеют различные размеры - от почтовой марки до открытки. На практике максимальная дистанция считывания пассивных меток варьируется от 10 см (4 дюймов) (согласно стандарту ISO 14443) до нескольких метров (стандарты EPC и ISO 18000-6), в зависимости от выбранной частоты и размеров антенны. В некоторых случаях антенна может быть изготовлена печатным способом.

Производственные процессы от Alien Technology под названием Fluidic Self Assembly , от SmartCode - Flexible Area Synchronized Transfer (FAST) и от Symbol Technologies - PICA направлены на дальнейшее уменьшение стоимости меток за счёт применения массового параллельного производства. Alien Technology в настоящее время использует процессы FSA и HiSam для изготовления меток, в то время как PICA - процесс от Symbol Technologies - находится ещё на стадии разработки. Процесс FSA позволяет производить свыше 2 миллионов ИС пластин в час, а PICA процесс - более 70 миллиардов меток в год (если его доработают). В этих технических процессах ИС присоединяются к пластинам меток, которые в свою очередь присоединяются к антеннам, образуя законченный чип. Присоединение ИС к пластинам и в дальнейшем пластин к антеннам - самые пространственно чувствительные элементы процесса производства. Это значит, что при уменьшении размеров ИС-монтаж (англ. Pick and place ) станет самой дорогой операцией. Альтернативные методы производства, такие как FSA и HiSam, могут значительно уменьшить себестоимость меток. Стандартизация производства (англ. Industry benchmarks ) в конечном счёте приведёт к дальнейшему падению цен на метки при их широкомасштабном внедрении.

Некремниевые метки могут изготавливаться из полимерных полупроводников . В настоящее время их разработкой занимаются несколько компаний по всему миру. Метки, изготавливаемые в лабораторных условиях и работающие на частотах 13,56 МГц, были продемонстрированы в 2005 году компаниями PolyIC (Германия) и Philips (Голландия). В промышленных условиях полимерные метки будут изготавливаться методом прокатной печати (технология напоминает печать журналов и газет), в результате чего они будут дешевле, чем метки на основе ИС. В конечном счёте это может закончиться тем, что для большинства сфер применения метки станут печатать так же просто, как и штрих-коды , и они станут такими же дешёвыми.

Активные метки обычно имеют гораздо больший радиус считывания (до 300 м) и объём памяти, чем пассивные, и способны хранить больший объём информации для отправки приёмопередатчиком.

Полупассивные

Полупассивные RFID-метки, также называемые полуактивными, очень похожи на пассивные метки, но оснащены батареей, которая обеспечивает чип энергопитанием . При этом дальность действия этих меток зависит только от чувствительности приёмника считывателя и они могут функционировать на большем расстоянии и с лучшими характеристиками.

По типу используемой памяти

По типу используемой памяти RFID-метки делятся на :

• RO (англ. Read Only ) - данные записываются только один раз, сразу при изготовлении. Такие метки пригодны только для идентификации. Никакую новую информацию в них записать нельзя, и их практически невозможно подделать.
• WORM (англ. Write Once Read Many ) - кроме уникального идентификатора такие метки содержат блок однократно записываемой памяти, которую в дальнейшем можно многократно читать.
• RW (англ. Read and Write ) - такие метки содержат идентификатор и блок памяти для чтения/записи информации. Данные в них могут быть перезаписаны многократно.

По рабочей частоте

Метки диапазона LF (125-134 кГц)

Пассивные системы данного диапазона имеют низкие цены и в связи с физическими характеристиками используются для подкожных меток при чипировании животных и людей. Однако, в связи с длиной волны, существуют проблемы со считыванием на большие расстояния, а также проблемы, связанные с появлением коллизий при считывании.

Метки диапазона HF (13,56 МГц)

Системы 13 МГц дешевы, не имеют экологических и лицензионных проблем, хорошо стандартизованы, имеют широкую линейку решений. Применяются в платежных системах, логистике, идентификации личности. Для частоты 13,56 МГц разработан стандарт ISO 14443 (виды A/B). В отличие от Mifare 1К, в данном стандарте обеспечена система диверсификации ключей, что позволяет создавать открытые системы. Используются стандартизованные алгоритмы шифрования.

На основе стандарта 14443 В разработано несколько десятков систем, например, система оплаты проезда общественного транспорта Парижского региона.

Для существовавших в данном диапазоне частот стандартов были найдены серьёзные проблемы в безопасности: совершенно отсутствовала криптография у дешёвых чипов карты Mifare Ultralight , введённая в использование в Нидерландах для системы оплаты проезда в городском общественном транспорте OV-chipkaart , позднее была взломана считавшаяся более надёжной карта Mifare Classic .

Как и для диапазона LF, в системах, построенных в HF-диапазоне, существуют проблемы со считыванием с больших расстояний, считывание в условиях высокой влажности, наличия металла, а также проблемы, связанные с появлением коллизий при считывании.

Метки диапазона UHF (860-960 МГц)

Метки данного диапазона обладают наибольшей дальностью регистрации, во многих стандартах данного диапазона присутствуют антиколлизионные механизмы . Ориентированные изначально для нужд складской и производственной логистики, метки диапазона UHF не имели уникального идентификатора. Предполагалось, что идентификатором для метки будет служить EPC-номер (Electronic Product Code ) товара, который каждый производитель будет заносить в метку самостоятельно при производстве. Однако скоро стало ясно, что помимо функции носителя EPC-номера товара хорошо бы возложить на метку ещё и функцию контроля подлинности. То есть возникло требование, противоречащее самому себе: одновременно обеспечить уникальность метки и позволить производителю записывать произвольный EPC-номер.

Долгое время не существовало чипов, которые бы удовлетворяли этим требованиям полностью. Выпущенный компанией Philips чип Gen 1.19 обладал неизменяемым идентификатором, но не имел никаких встроенных функций по паролированию банков памяти метки, и данные с метки мог считать кто угодно, имеющий соответствующее оборудование. Разработанные впоследствии чипы стандарта Gen 2.0 имели функции паролирования банков памяти (пароль на чтение, на запись), но не имели уникального идентификатора метки, что позволяло при желании создавать идентичные клоны меток.

Наконец, в 2008 году компания NXP выпустила два новых чипа , которые на сегодняшний день отвечают всем выше перечисленным требованиям. Чипы SL3S1202 и SL3FCS1002 выполнены в стандарте EPC Gen 2.0 , но отличаются от всех своих предшественников тем, что поле памяти TID (Tag ID ), в которое при производстве обычно пишется код типа метки (и он в рамках одного артикула не отличается от метки к метке), разбито на две части. Первые 32 бита отведены под код производителя метки и её марку, а вторые 32 бита - под уникальный номер самого чипа. Поле TID - неизменяемое, и, таким образом, каждая метка является уникальной. Новые чипы имеют все преимущества меток стандарта Gen 2.0. Каждый банк памяти может быть защищен от чтения или записи паролем, EPC-номер может быть записан производителем товара в момент маркировки .

В UHF RFID-системах по сравнению с LF и HF ниже стоимость меток, при этом выше стоимость прочего оборудования.

В настоящее время частотный диапазон УВЧ открыт для свободного использования в Российской Федерации в так называемом «европейском» диапазоне - 863-868 МГЦ.

Радиочастотные UHF-метки ближнего поля

По сравнению с переносными, считыватели такого типа обычно обладают большей зоной чтения и мощностью и способны одновременно обрабатывать данные с нескольких десятков меток. Стационарные считыватели подключаются к ПЛК , интегрируются в DCS или подключаются к ПК. Задача таких считывателей - поэтапно фиксировать перемещение маркированных объектов в реальном времени, либо идентифицировать положение меченых предметов в пространстве .

Мобильные

Обладают сравнительно меньшей дальностью действия и зачастую не имеют постоянной связи с программой контроля и учёта. Мобильные считыватели имеют внутреннюю память, в которую записываются данные с прочитанных меток (потом эту информацию можно загрузить в компьютер) и, как и стационарные считыватели, способны записывать данные в метку (например, информацию о произведённом контроле) .

В зависимости от частотного диапазона метки, дистанция устойчивого считывания и записи данных в них будет различна.

RFID и альтернативные методы автоматической идентификации

Стандарты Негативное отношение к технологии RFID усугубляется пробелами, существующими во всех нынешних стандартах. Хотя процесс совершенствования стандартов не закончился, во многих прослеживается тенденция скрывать от публики часть команд меток. Например, команда Аутентификация в фирменной технологии Philips MIFARE , использующей стандарт ISO/IEC 14443, после которой метка должна шифровать свои ответы и воспринимать только шифрованные команды, может быть нейтрализована некоторой командой, которую фирма-разработчик держит в секрете. После выполнения этой команды возможно успешное использование ReadBlock , фиктивно зашифрованной на константе (которая используется для подсчёта CRC в стандарте ISO/IEC 14443). Таким образом можно прочитать MIFARE-карточку. Более того, анализируя потребляемый карточкой ток, инженер-схемотехник может прочитать все пароли доступа ко всем блокам MIFARE-карточки (в силу относительной прожорливости EEPROM ячеек и схемотехнической реализации чтения памяти в чипе). Так, в наиболее распространённых RFID-карточках может изначально содержаться закладка. Часть подозрений в отношении RFID может быть снята выработкой полных и открытых стандартов, отсутствие каковых вызывает подозрения и недоверие к технологии. Применение меток диапазона СВЧ в Российской Федерации в настоящее время регулируется СанПиН 2.1.8/2.2.4.1383-03, утверждёнными Постановлением Главного государственного санитарного врача РФ № 135 от 09.06.2003 г. Несмотря на распространяемое заблуждение о несоответствии данного оборудования стандартам , при реальных расчётах учитывается напряженность электромагнитного поля или плотность потока мощности, излучаемая оборудованием, а не выходная мощность прибора, как это было установлено в СанПиН 2.2.4/2.1.8.055-96, утративших силу с 30.06.2003 г.; фактические значения для расчёта предельно допустимого уровня в реально существующем в России UHF-оборудовании примерно в 10-20 раз ниже, чем установленные санитарно-гигиеническими нормами. Развитие RFID-рынка По мнению экспертов, рынок RFID-систем в России ещё только зарождается, так что предложение в этом сегменте существенно превышает спрос. Из-за этого отставания отечественный рынок развивается опережающими темпами - совокупный среднегодовой темп роста в период с по 2010 год превышает 19 %. Тогда как среднегодовой темп роста мирового RFID рынка (CAGR) превышает 15 %. По оценкам участников рынка, объём мирового рынка RFID продукции в 2008 году составил 5,29 млрд $. Ожидается, что к 2018 году он вырастет более чем в 5 раз. Объём российского рынка RFID - чуть более одного процента от мирового рынка, и составляет 69 млн $. Также госкорпорация создает в Санкт-Петербурге серийное производство приборов и систем на основе акустоэлектронных и хемосорбционных устройств, в том числе датчиков давления и деформации , устройств радиочастотной идентификации (RFID), высокочастотных полосовых фильтров и газосигнализаторов . Инициатором проекта является ОАО «Авангард». Общий бюджет проекта оценивается в 1,24 млрд рублей, вклад Роснано составит 550 млн рублей. Начало выпуска готовой продукции намечено на 2012 год. Выход проекта на плановые показатели ожидается в 2015 году . Все системы радиочастотной идентификации в России внедряются впервые. Компании, устанавливающей RFID-систему, не нужно тянуть за собой устаревшее оборудование и частоты, подстраивать под задачу уже имеющееся на объекте оборудование, есть возможность внедрять самые передовые разработки. В силу своей дороговизны RFID в России используется преимущественно для осуществления логистических операций , в метрополитене крупных городов (Москва , Санкт-Петербург , Казань , Екатеринбург), наземном транспорте (например в Республике Башкортостан) и в библиотечных системах. Однако, по мнению генерального директора «Роснано » Анатолия Чубайса , в ближайшие годы возможен переход на наночипы для банковских карт с RFID, с помощью которых технология станет массово использоваться в розничной торговле. Применение Стандарты Основная статья: Стандарты RFID Международные стандарты RFID, как составной части технологии автоматической идентификации, разрабатываются и принимаются международной организацией ISO совместно с IEC. Подготовка проектов (разработка) стандартов производится в тесном взаимодействии с инициативными заинтересованными организациями и компаниями. Организации-разработчики стандартов EPCglobal AIM Global - международная торговая ассоциация, представляющая поставщиков автоматической идентификации и мобильных технологий. Ассоциация активно поддерживает развитие AIM стандартов за счёт собственного Technical Symbology Committee, Global Standards Advisory Groups и группы экспертов RFID, а также через участие в промышленных, национальных (ANSI) и международных (ISO) группах разработок. В России разработка стандартов в области RFID поручена [ ] Ассоциации UNISCAN/GS1 Russia. GRIFS ISO 11784 - «Радиочастотная идентификация животных - Структура кодов» ISO 11785 - «Радиочастотная идентификация животных - Техническая концепция» ISO 14223 - «Радиочастотная идентификация животных - Транспондеры с расширенными функциями» ISO 10536 - «Идентификационные карты. Бесконтактные чиповые карты» ISO 14443 - «Идентификационные карты. Бесконтактные чиповые карты. Карты с малым расстоянием считывания» ISO 15693 - «Идентификационные карты. Бесконтактные чиповые карты. Карты средней дальности считывания» DIN/ISO 69873 - «Носители данных для инструмента и зажимных устройств» ISO/IEC 10374 - «Идентификация контейнеров» VDI 4470 - «Системы охраны товаров» ISO 15961 - «RFID для управления товарами: управляющий компьютер, функциональные команды меток и другие синтаксические возможности» ISO 15962 - «RFID для управления товарами: синтаксис данных» ISO 15963 - «Уникальная идентификация радиочастотных меток и регистрация владельца для управления уникальностью» ISO 18000 - «RFID для управления товарами: беспроводной интерфейс» ISO 18001 - «Информационные технологии - RFID для управления товарами - Рекомендуемые профили приложений» См. также Примечания Раздел сайта, посвящённый RFID (англ.) . EFF . Дата обращения 14 октября 2008. Архивировано 29 января 2011 года. Пересказ содержания Обращения Священного Синода Русской Православной Церкви к органам власти стран Содружества Независимых Государств и Балтии от 6 октября 2005 года (рус.) . Официальный сайт Московской Патриархии (17 октября 2005 г.). Дата обращения 14 октября 2008. Архивировано 29 января 2011 года. Hacking Exposed Linux: Linux Security Secrets & Solutions (third ed.). McGraw-Hill Osborne Media. 2008. pp. 298. ISBN 978-0-07-226257-5 . «Альпина Паблишер» , 2007. - С. 47. - 290 с. - ISBN 5-9614-0421-8 . Stockman, Harry (1948). "Communication by means of reflected power". IRE : 1196-1204. Stockman1948. Проверено 2013-12-06 . История технологии (рус.) . Scale Company. Дата обращения 14 октября 2008. Архивировано 29 января 2011 года. google books - поиск по номеру патента , глава 1, параграф 1.2.1 «Метка» и его подпараграфы. rfid-news.ru Архивировано 6 апреля 2010 года. Hitachi Unveils Smallest RFID Chip (англ.) . Дата обращения 30 января 2011. Архивировано 23 августа 2011 года. Hitachi разработала самые маленькие чипы RFID (рус.) . CNews (21 февраля 2007). Дата обращения 14 октября 2008. Архивировано 29 января 2011 года. Маниш Бхуптани, Шахрам Морадпур. RFID-технологии на службе вашего бизнеса = RFID Field Guide: Deploying Radio Frequency Identification Systems / Троицкий Н.. - Москва: «Альпина Паблишер» , 2007. - С. 70. - 290 с. - ISBN 5-9614-0421-8 . Mark Roberti. A 5-Cent Breakthrough (англ.) . RFID Journal. Дата обращения 14 октября 2008. Архивировано 29 января 2011 года. Polymer technology opens up new fields of application for RFID in logistics (англ.) . PRISMA press release (26 января 2006). Дата обращения 5 февраля 2010. Архивировано 23 августа 2011 года. Daniel M. Dobkin. RFID Basics: Backscatter Radio Links and Link Budgets (англ.) . The RF in RFID: Passive UHF RFID in Practice . www.rfdesignline.com (10 февраля 2007). Дата обращения 5 февраля 2010. Архивировано 23 августа 2011 года. Маниш Бхуптани, Шахрам Морадпур. RFID-технологии на службе вашего бизнеса = RFID Field Guide: Deploying Radio Frequency Identification Systems / Троицкий Н.. - Москва: «Альпина Паблишер» , 2007. - С. 65. - 290 с. - ISBN 5-9614-0421-8 . Locating, Responding, Optimizing in Real Time. RFID System for the Locating (англ.) . Siemens . - при этом данная система по мощности является скорее радиопередатчиком с нетипичной для активных RFID-меток мощностью излучения. В обычном случае активные метки излучают до 10мВт, работают на расстоянии порядка 100 м. На это же расстояние работает упомянутая система в здании. Дата обращения 26 ноября 2008. Архивировано 23 августа 2011 года. Киви Берд. Маленькие секреты больших технологий (рус.) . Компьютерра (17 февраля 2008 года). Дата обращения 13 февраля 2009. Киви Берд. Ясно, что небезопасно (рус.) . Компьютерра (30 марта 2008 года). Дата обращения 13 февраля 2009. Киви Берд. И грянул гром (рус.) . Компьютерра (28 марта 2008 года). Дата обращения 13 февраля 2009. Tao Cheng, Li Jin. Analysis and Simulation of RFID Anti-collision Algorithms (англ.) (pdf). School of Electronics and Information Engineering, Beijing Jiaotong University. Дата обращения 5 февраля 2010.

Подписаться на акции и новости

RFID или не RFID? ВОТ В ЧЕМ ВОПРОС

В данной статье мы изучим особенности, а также перспективы развития популярной сегодня технологии радиочастотной идентификации.

Благодаря разработке и внедрению автоматизированных систем управления работа современных предприятий поднялась на новый уровень, благодаря исключению человеческий фактора, который до недавнего времени был основным слабом звеном в данной области. Теперь до конца решена проблема относительно скорости и корректности сбора, ввода и вывода информации в систему управления в сфере производств, торговли, транспортной перевозки и др.

Принципы технологии радиочастотной идентификации (сокращенно РЧИ) успешно применялись уже во время второй мировой войны. Тогда она позволяла автоматически идентифицировать самолеты (“свой-чужой”). Таким образом, данная технология приобрела со временем новые функции, но на базе современных подходов. Бесконтактная идентификация удобна тем, что соответствует в полной мере требованиям компьютеризированной системы управления, применяемой для распознавания и регистрации объектов, в том числе и прав пользователей. Система построена на основе использованиям штрих-кодов и на радиочастотном принципе (технология RFID), при котором на объект закрепляются специальные метки, с идентификационной и иной информацией.

Построение и функционирование на самом деле не представляется чего-то особенного и сложно. Все достаточно просто: в системе обязательно должно присутствовать три базовых компонента:

• считыватель (ридер), с помощью которого осуществляется сбор данных;
• идентификатор – может быть изготовлен в виде карты, метки, брелока или тега;
• компьютер – информационная система.

Считыватель создает в окружающем пространстве электромагнитное поле. Идентификатор принимает излучаемый от считывателя сигнал и формирует ответный, который принимает антенна считывателя. Сигнал обрабатывается электронным блоком и за тем по интерфейсу (каналу коммуникации) отправляется в компьютер (рис. 1).

Рис. 1. Принцип работы RFID-системы

Ридер – этот компонент оснащен приемо-передающим устройством и антенной, при помощи которых отправляет сигнал к метке и принимает ответный, а также микропроцессором для проверки и расшифровывания данных. В ридере также предусмотрена память для сохранения данных, которые при необходимости можно повторно передать.

Тег (метка) – имеет в своей конструкции интегральную схему и чип. Схема позволяет управлять связью с антенной и считывателем. Чип оснащен памятью, в которой хранится идентификационный код или иная информация. Улавливая сигнал от рейдера, тег осуществляет передачу данных, сохраненных в его памяти обратно в ридер. При этом для видимости между тегом и считывателем не требуется прямой контакт, так как радиосигнал способен легко проникать через различные неметаллические материалы. Это позволяет также скрывать метки внутри объектов, подлежащих контролю и идентификации.

Теги делятся на два вида – активные и пассивные. Активные функционируют от встроенной или присоединенной батареи. Отличаются тем, что предоставляют большую дальность чтения и для них требуется небольшая мощность считывателя. Пассивная метка может работать без источника питания, так как получает энергию от сигнала ридера. По конструкции они легче и меньше активных, более дешевые и отличаются продолжительным сроком службы.

Активные и пассивные теги могут использоваться:

• только для чтения;
• для чтения и записи данных;
• для однократной записи данных пользователем.

Сами системы RFID можно классифицировать по принципу действия: на интерактивные и пассивные. Простая пассивная система предусматривает постоянное излучение считывателя и подходит в качестве источника питания только для идентификатора. Когда идентификатор получает необходимый уровень энергии, он включается и обрабатывает излучение считывателя своим кодом, который впоследствии и принимается считывателем. Системы управления доступом, в большинстве своем работают именно по такому принципу.

Интерактивные системы управлению требуются, например, в сфере логистики. В них считыватель излучает модулированные колебания, другими словами формирует запрос. Метка «расшифровывает» запрос и при необходимости формирует ответ.

Интерактивные системы были разработаны для возможности работы более чем с одним тегом. Например, во время приема товара на склад, когда требуется прочитать сразу все метки, расположенные в упаковке с товаром. При таких условиях без механизма антиколлизии (предотвращение наложения радиоволн) обойтись сложно. Благодаря ему можно осуществлять выборочную поочередную работу с несколькими тегами, находящимися в одном поле считывателя. Если такой механизм отсутствует, то сигналы идентификаторов будут накладываться друг на друга. Благодаря антиколлизии считыватель может определить все теги по серийным номерам, а затем поочередно обработать.

Перезаписываемые идентификаторы

Для систем контроля допуска и подсчета количества единиц продукции на паллетах достаточно меток, которым присвоены уникальные номера. Но есть и такие задачи, когда метка должна содержать дополнительные данные, отражающие движение технологического процесса. В таких случаях применяют перезаписываемые идентификаторы, которые оснащены дополнительной энергонезависимой памятью. Такие теги отличаются тем, что информация в них сохраняется даже при отсутствии питания. Объем памяти может варьироваться от бит до килобайт в зависимости от задач.

Частотные диапазоны и стандарты

В системах RFID используются идентификаторы, классифицирующиеся по расстоянию считывания:

• Proximity – это карты или брелки, предоставляющие собой идентификаторы для считывания с небольших расстояниях – примерно с 10 см. Они применяются в системах контроля доступа и в некоторых транспортных приложениях;
• Vicinity – это идентификаторы увеличенной дальности считывания (около 1,5 метров). Они применяются для идентификации продукции преимущественно в логистических приложениях;

Если рассматривать теги относительно их рабочих частот, то основными являются:

• 125 или 134 кГц- низкочастотный диапазон
• 13,56 МГц - среднечастотный
• 800 МГц - 2,45 ГГц - высокочастотный

Низкочастотный диапазон применяется в большинстве случаев в системах контроля доступа и для идентификации металлических предметов и животных.

Самым популярным считается среднечастотный диапазон. Он оптимально подходит для транспортных и прочих аналогичных приложений, в которых требуется работа с перезаписываемыми метками. Базовый стандарт в таких системах - ISO 14443. Он используется практически всеми смарт-картами. Для меток, применяемых в таком диапазоне актуальны стандарты EPC и ISO 15693. Последний применятся при изготовлении перезаписываемых меток с широкой функциональностью. EPC (electronic product code)отличается более простой структурой и представляет собой электронный аналог штрих-кодов.

Высокочастотный диапазон стал применяться не так давно, но он интересен тем, что мощность излучения в нем пассивных идентификаторов достигает дальности до от 4 до 8 метров, что удобно для складских приложений. В данном диапазоне самыми распространенными считаются 2 стандарта: ISO 18000 и также EPC. Нужно отметить, что стандарт EPC, применяемый как в среднечастотном и высокочастотном диапазонах является наиболее перспективным, особенно для приложений логистики.

Чтобы преодолеть технические проблемы, связанные с разработкой международного стандарта в системах RFID, крупные производители систем РЧИ создали в рамках рабочую группу в рамках Международного электротехнического комитета (IEC) и Международной организации по стандартизации (ISO). Эта группа занимается разработкой международных стандартов RFID-систем для управления товарами. Специальный подкомитет, входящий в состав данной рабочей группы, ведет работу по маркировке товаров штрих-кодами. В целом рабочая группа по RFID включает 4 подгруппы: синтаксис данных, профили требований к приложениям, уникальная идентификация тегов RFID и радиоинтерфейс. Все они направлены на разработку международных стандартов для решения общих вопросов относительно применения систем РЧИ, продумывают информационное наполнение радиочастотной метки и систему ее управления и другие задачи относительно связи и работы метки и устройства считывания информации. Результат работы данных подгрупп должна будет привести к созданию серии международных стандартов, которые позволят решить проблемы по части совместимости компонентов радиочастотных систем от разных производителей.

Для того чтобы облегчить выбор систем RFID по их функциональным возможностям, разработка стандартов осуществляется для нескольких диапазонов частот: ниже 433 МГц, 13,56 МГц, 860 – 960 МГц, 2,45 ГГц и и135 КГц. Предполагается, что системы радиочастотной идентификации, работающие на основе данных частот, смогут удовлетворить все потребности их пользователей. Разработка международных стандартов осуществляется с согласованием национальных органов стандартизации, которые принимают участие в данном процессе. Международная организация по стандартизации предусматривает шесть стадий согласований на разных уровнях. На сегодняшний день разработанные проекты преодолели наиболее сложную часть своего пути, что позволяет воспринимать это как знак того, что в ближайшее время международные стандарты для RFID систем будут созданы.

Особенности современных стандартов по RFID приведены в табл. 1.

Таблица 1. Общие характеристики RFID-технологии

В настоящее время наибольший интерес представляют стандарты серии ISO 18000, основные особенности которых приведены в табл. 2.

Таблица 2. Стандарты RFID серии ISO 18000

Стандарт RFID	Наименование	Основное содержание
ISO 18000-1	Part 1: Definition of parameters to be standardized.	Определение параметров, которые должны быть стандартизованы
ISO 18000-2	Part 2: Parameters for air interface communications below 135 kHz	Параметры для бесконтактного интерфейса связи ниже 135 КГц
ISO 18000-3	Part 3: Parameters for air interface communications at 13.56 MHz	Параметры для бесконтактного интерфейса связи на 13,56 МГц
ISO 18000-4	Part 4: Parameters for air interface communications at 2.45 GHz	Параметры для бесконтактного интерфейса связи на 2,45 ГГц
ISO 18000-6	Part 6: Parameters for air interface communications at 860-930 MHz	Параметры для бесконтактного интерфейса связи на 860 – 930 МГц
ISO 18000-7	Part 7: Parameters for Active Air Interface Communications at 433 MHz	Параметры для бесконтактного интерфейса связи на 433 МГц

Преимущества RFID-технологии:

• для сбора данных с носителя не требуется прямая видимость или контакт со считывателем;
• RFID-метки обеспечивают быстрый и точный сбор информации;
• радиочастотные метки подходят для использования в агрессивных средах и могут считываться через краску, грязь, воду, пар, древесину, пластмассу и т.д.;
• пассивные RFID-метки отличаются неограниченным сроком эксплуатации;
• RFID-метки позволяют закодировать большой объем информации;
• RFID-метки сложно подделать;
• RFID-метки могут применяться не только для чтения, но и записи информации.

Области применения RFID-технологии

Некоторое время RFID-системы обходились по цене дороже штрих-кодовых систем бесконтактной идентификации. После того, как теги были технологически усовершенствованы, их стали использовать в тех сферах, где ранее применялся только штрих-код. Однако радиочастотные системы до сих пор продолжают соперничество со штрих-кодовыми не только по функциональным возможностям, но и по цене. Следует отметить, что предоставляет решения для работы в условиях плохой видимости. Микросхема RFID выполняет роль говорящего штрих-кода, передающего данные на считыватель. Напечатанные штриховые коды хорошо считываются лазерным сканером, но для его корректной работы необходима прямая видимость. А при технологии RFID сканер может декодировать информацию с носителями, даже когда он скрыт (например, вшит в одежду или встроен в корпус изделия). При этом даже совсем маленькая метка может содержать в несколько раз больше информации, чем штрих-код. Кроме того, метки RFID могут быть считаны, находясь в различных упаковках или прямо из тележки покупателя.

Результаты проведенного сравнительного анализа этих двух методов бесконтактной идентификации приведены в табл. 3.

Таблица 3. Сравнительные характеристики двух методов бесконтактной идентификации

Характеристики	RFID	Barcode
Идентификация объекта без прямого контакта	да	нет
Идентификация вне поля обозрения, скрытых объектов	да	нет
Хранение данных более 8Kb	да	нет
Возможность повторного записывания данных и многократного использования хранителя информации	да	нет
Дальность идентификации более 1м	да	нет
Одновременная идентификация нескольких объектов	да	нет
Противостояние механическому воздействию	да	нет
Противостояние температурному воздействию	да	нет
Противостояние химическому воздействию	да	нет
Влагостойкость	да	нет
Безопасность	да	нет
Идентификация движущихся объектов	да	нет
Долговечность	да	нет
Подверженность помехам в виде электромагнитных полей	да	нет
Идентификация металлических объектов	да	нет
Использование ручных терминалов для идентификации	да	нет
Использование стационарных терминалов для идентификации	да	нет
Автоматическая запись информации в режиме Non-Stop	да	нет
Примерная стоимость 1 этикетки, $	1	0,01
Примерная стоимость стационарного считывателя для карт, $	64	40
Информационная емкость	8 Кбайт	100 байт
Чувствительность к загрязнению	отсутствует	высокая
Возможность подделки метки	невозможна	легкая
Множественное одновременное чтение	возможно	невозможно
Скорость чтения	низкая	высокая
Максимальная дистанция чтения	0,5 м	8 м

В настоящее время RFID-системы применяются в разнообразных случаях, когда требуется оперативный и точный контроль, отслеживание и учет многочисленных перемещений различных объектов. Типичные применения:

• электронный контроль доступа и перемещений персонала на территории предприятий;
• управление производством, товарными и таможенными складами (в особенности крупными), магазинами, выдачей и перемещением товаров и материальных ценностей;
• автоматический сбор данных на железных дорогах, платных автомобильных дорогах, на грузовых станциях и терминалах;
• контроль, планирование и управление движением, интенсивностью графика и выбором оптимальных маршрутов;
• общественный транспорт: управление движением, оплата проезда и оптимизация пассажиропотоков;
• системы электронных платежей для всех видов транспорта, включая организацию платных дорог, автоматический сбор платы за проезд и транзит, платные автостоянки;
• обеспечение безопасности (в комплексе с другими техническими средствами аудио- и видеоконтроля);
• защита и сигнализация на транспортных средствах.

Область применения RFID-системы определяется ее частотой (рис. 2).

Рис. 2. Зависимость недостатков RFID-системы от частоты

Учитывая зависимости, предтавленные на рис. 2, RFID-системы можно разделить условно на три группы.

1. Высокочастотные (850 – 950 MГц и 2,4 – 5 ГГц), которые используются там, где требуются большое расстояние и высокая скорость чтения, например контроль железнодорожных вагонов, автомобилей, системы сбора отходов. В этих целях, ридеры устанавливают на воротах или шлагбаумах, а транспондер закрепляется на ветровом или боковом стекле автомобиля. Большая дальность действия делает возможной безопасную установку ридеров вне пределов досягаемости людей.
2. Промежуточной частоты (10 – 15 MГц) – используются там, где должны быть переданы большие массивы данных.
3. Низкочастотные (100 – 500 KГц). Используются там, где допустимо небольшое расстояние между объектом и ридером. Обычное расстояние считывания составляет 0,5 м, а для тегов, встроенных в маленькие “кнопочки”, дальность чтения, как правило, еще меньше – около 0,1 м. Большая антенна ридера может в какой-то мере компенсировать такую дальность действия небольшого тега, но излучение высоковольтных линий, моторов, компьютеров, ламп и т.п. мешает ее работе. Большинство систем управления доступом, бесконтактные карты управления складами и производством используют низкую частоту.

Бесконтактные информационные системы на основе RFID-технологии в настоящее время применяются тогда, когда необходимы:

• резкое сокращение затрат на ввод данных и исключение ошибок, связанных с ручным вводом информации;
• высокая оперативность регистрационной информации;
• высокая степень автоматизации управления имуществом, складами, транспортом, доступом людей в помещения;
• полностью автоматическая регистрация с последующей компьютерной обработкой результатов (пример: система регистрации пассажиров маршрутного такси или автобуса с автоматическим взиманием платы за проезд);
• улучшение контроля качества в производственных, складских и транспортных операциях;
• сокращение учетного документооборота и трудозатрат.

Все эти и многие другие задачи могут быть с успехом решены с помощью RFID-систем.

Рассмотрим более подробно основные приложения RFID-технологии.

Транспортные приложения

Для транспортных приложений в основном (примерно 80%) характерно использование карт Mifare марки Philips. Данный тип карт также применятся в качестве проездных билетов в пригородных поездах, в московском метрополитене и для других транспортных средств. Карты выполняются в соответствии с третьим уровнем ISO 14443 A и дополняются специальным механизмом криптозащиты. Этот механизм позволяет исключить подделку транспортных карт. Подобные идентификационные карты применяются также в клубных системах, автозаправочными станциями и в других областях, в которых требуется бесконтактная технология, а также защита от несанкционированного использования.

Склад и логистика

В данной сфере используются радиочастотные идентификаторы трех основных стандартов – EPC и ISO 15693 (среднечастотный диапазон), а также ISO 18000 (высокочастотный диапазон). Появление и применение популярного стандарта EPC в данной сфере обусловлено тем, что перезаписываемые теги стандарта ISO 15693 являются нерентабельными в ситуациях, когда товар нужно только идентифицировать. Кроме того, их использование нарушает принцип приватности, что в своем время повлекло несколько скандальных разбирательств. Что касается стандарта EPC, то он является аналогией штрихового кода по формату данных, что актуально для склада. Кроме того, такие метки можно деактивировать, когда необходимость в них отпадает. В приложениях склада и логистики также удобны метки высокочастотного диапазона, так как они позволяют осуществлять запись и чтение данных на большом расстоянии – до 10 метров, что предоставляет дополнительное удобство в процессе управления складскими запасами.

Электронные документы

Применение электронных документов считается новым, но весьма перспективным направлением в области использования технологии RFID. Высокая скорость считывания, высокая защита от несанкционированного доступа, надежность – все эти преимущества стали толчком для внедрения электронных меток в различные виды документов – в водительские удостоверения, паспорта, авиационные билеты и пр. Уже сегодня страны ЕЭС перешли на паспорта, в которых интегрированы RFID-метки . С такой же технической «начинкой» выпускаются въездные визы. ИКАО - международная ассоциация авиаперевозчиков – также планирует начать использование электронных авиабилетов. Отметим, что в память такой метки заносятся не только обычные сведения о владельце (ФИО, год рождения и пр.), но и в том числе биометрические признаки и цифровая цветная фотография.

Системы контроля и управления доступом (СКУД).

В системах СКУД технология RFID применяется уже сравнительно давно. Сегодня большинство офисов и предприятий используют для доступа бесконтактные пластиковые карты типа proximity. Изначально данное решение на базе этой технологии обходилось достаточно дорого, в сравнении с популярными тогда магнитными картами. На за счет удобства и надежности, которые предоставляет RFID, карты proximity быстро стали востребованными и в течение нескольких лет вытеснили с рынка конкурирующие технологии, применимые в системах контроля доступа. Большинство считывателей и карт для СКУД функционируют в пассивном режиме диапазоне частот 125 кГц. Конкретно устоявшихся стандартов в данной области пока что нет, но наиболее популярными и распространенными считаются форматы компаний, HID, EM Marin и Motorola. С недавних пор также в СКУД стали использовать интеллектуальные карты по стандарту ISO14443 (13,56 МГц), в виду массы преимуществ, которых они предоставляют, а также по причине того, что во многих странах эти карты уже ведены в массовую эксплуатацию.

Считыватели

Считыватели, применяемые в системах контроля и управления доступом, в основном производят под форматы карт Mifare, HID и EM Marin. По конструкции RFID считыватели могут оснащаться пластиковым корпусом (с клавиатурой или без) или металлическим. Приобретая унифицированный считыватель, пользователь может через несложные манипуляции выбирать необходимой ему формат данных, а также способ управления индикаторами. Отметим, что каждый считыватель оснащается звуковыми и двухцветными светодиодными индикаторами. Также многие модели поддерживают функцию запрета чтения данных с карт, которая обычно применяется при создании шлюзовых алгоритмов прохода и т.д. При работе с идентификаторами на средних и больших расстояниях, изготавливаются считыватели в виде рамки (для карт типа EM Marin); производятся также модели для работы с активными метками диапазона 2,45 ГГц, и устройства для работы с транспортными картами, адаптированные под форматы ISO 14443 A и B, в том числе Mifare.

Одним словом, для каждой сферы применения выпускаются свои технологические и конструктивные решения. Современный рынок предлагает радиочастотные считыватели различного исполнения – настольные, а также бескорпусные для возможности их встраивания в оборудование. Для объектов, которые были укомплектованы считывателями, снятыми с производства, предоставляются соответствующие модификации, которые совместимы не только по габаритам, и по протоколу обмена. Для тех приложений, которые связаны с идентификацией багажа, товаров, корреспонденции и прочей различной продукции, производят считыватели с определенным набором параметров для их максимальной эффективности в каждом конкретном случае.

Итак, основные вилы RFID-считывателей, используемые сегодня в различных сафрах применения:

• настольные считыватели;
• бескорпусные встраиваемые считыватели;
• считыватели с выносными антеннами для средней и большой дальности;
• ручные считыватели, оснащенные клавиатурой и ЖКИ.

Карты

На рис. 3 приведена типовая конструкция proximity-карты с бесконтактной RFID-идентификацией.

Рис. 3. Типовая конструкция proximity-карты с бесконтактной RFID-идентификацией

Метки

Метки ISO 15693 и EPC

Метки данных стандартов используются для идентификации различных предметов (кроме металлических). Их максимальная дальность считывания составляет 120 сантиметров. Стандартный тег по размерам идентичен пластиковой карте, но в отличие от нее имеет гибкую бумажную основу с клеящимся слоем. Такие метки обычно поставляются в рулонах по 500 штук в каждом. Основные характеристики таких меток:

• содержат уникальный серийный номер;
• объем памяти – EEPROM 128/0/24 байта;
• выпускаются в виде кристалла Philips I-Code SLI/ I-Code UID;/ I-Code EPC.

В зависимости от сферы применения метки такого стандарта могут иметь форму пластикового диска, диаметр которого варьируется от 20 до 30 мм. Нужно отметить, что чем меньше метка будет по размеру, тем меньше будет дальность ее считывания. Метки в таком исполнении стандартно поставляются по 150 штук в упаковке. При необходимости на заказ могут быть предоставлены метки с нестандартными размерами (например, 60x100 и др.). Если требуется изготовление меток нестандартных размеров, то тираж, как правило, осуществляется от 100 000 штук. Дополнительно на метках, независимо от их размера, может быть нанесена одноцветная или многоцветная печать в соответствии с требованиями заказчика. При печати минимальный заказ составляет 5000 меток.

Метки ISO 18000

Метки указанного стандарта применяются, в основном, в сфере логистики и в других приложениях, где нужна большая дальность считывания идентификаторов (до нескольких метров). Метки диапазона 900 МГц могут изготавливаться с особой конструкцией, позволяющей им работать даже на металлических поверхностях. Такая возможность позволяет использовать их для маркировки автомобилей, контейнеров и железнодорожных вагонов.

Метки для стекла и картона

Есть также определенная группа меток, предназначенная для нанесения на картонные коробки и аналогично тару, а также для идентификации автомобилей при нанесении на лобовое стекло.

Метки для металла

Метки для маркировки металлических поверхностей выпускаются в пластиковом корпусе. На объекты их можно крепить через специальные отверстия с использованием саморезов, или просто наклеивать на поверхность, путем нанесения адгезивного слоя на обратную сторону корпуса.

“Умные” пломбы

Специальные радиочастотные метки выпускаются в виде «пломб», предназначенных для защиты от вскрытия контейнеров. Если метка-пломба будет нарушена, то она перестанет функционировать. Применение пассивной RFID-технологии в данном случае позволило применить решение, которое являются более выгодным по цене и эффективности в сравнении с используемыми активными пломбами.

Подводя итоги, можно выделить основные перспективные сферы применения RFID-технологии.

ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ РАЗВИТИЯ RFID-ТЕХНОЛОГИИ

Современные технологии позволяют разместить составные части (в пассивных устройствах это антенна, конденсатор и полупроводниковая микросхема) не только под пластиковым корпусом, но также на акриловой подложке. Подобные разработки позволили снизить стоимость внедрения данной технологии, в результате чего производителя получили возможность наносить данные метки как обычные этикетки. Входящий в состав автоматизированной системы сканер, сконструированный на базе принципа электромагнитного захвата или индуктивной связи, питает пассивные метки.

По сути, систему RFID образуют два основных и взаимосвязанных элемента – метка и сканирующее устройство.

Оно считывает информацию с этикеток и бирок связь по радиосвязи. Данные попадают через ридер непосредственно в базу данных. Не менее интересное решение представляют из себя RFID-чипы, предназначенные для открытия дверных замков.

MyKey 2300, ставший первым образцом, изготовленным с применением данной технологии, может быть открыт как с помощью ключа-чипа, так и вводом кода с клавиатуры, подобной той, которой оснащены типовые кодовые замки.

Фото 1. Общий вид первого в мире замка MyKey 2300, ключом к которому служит RFID-чип

Итак, не смотря на то, что настоящий прорыв в области розничной торговли и системах СКУД с использованием радиочастотной системы произошел сравнительно недавно, сама технология RFID отнюдь не является новой. Она возникла и стала использоваться еще с 1940-х гг. Ее применяли радиопередатчики во время второй мировой войны для идентификации самолетов. Сегодня этот же метод применяется для всех летательных аппаратов, начиная от вертолетов заканчивая воздушным шаром. Более того, технология нашла новое применение также с 1980-х годов, когда государственные органы были обеспокоены распространением коровьего бешенства. На базе технологии RFID было осуществлена идентификация скота и уже в наши дни, метки rfid, изготовленные в виде бирок, носят миллионов коров в ушах. Микросхемы RFID также встраиваются в идентификационные жетоны, применяемые в системах безопасности, наносятся на товары для упрощения ведения учета в логистике; на ветровые стекла автомобилей для возможности автоматической оплаты дорожных пошлин и пр.

Не смотря на то, что RFID существует давно, массовое ее внедрение в сети поставщиков началось относительно недавно, но уже привело к значительным изменениям. Причем по мере распространения радиочастотной технологии в этой области, увеличилось и производство меток и сканеров, в связи с чем цена на них значительно снизилась. При этом коммерческие предприятия, выделяющие средства на интеграцию новой системы в управление товарами, смогли использовать ее совместно с другими приложениями, не затрачивая на это дополнительных вложений.

В качестве примера можно привести компанию-производителя сотовых телефонов – Nokia. Она смогла сделать из обычной модели сканер RFID. Таким образом, на рынке появились карманные ПК и мобильники, поддерживающие функцию сканирования этикеток RFID на товарах. Это позволило потребителям иметь атематический доступ к информации, содержащейся в компьютерных сетях, без набора адреса в Интернете. Пользователю нужно просто поднести свое устройство к бирке RFID – и информация будет распознана, откатывая доступ к сведениям об объекте. Это может быть, например, описание продукции, подробные указания, видеоматериалы, подробности акции и многое другое.

RFID: ПЛЮСЫ И МИНУСЫ

Система RFID позволила во многом позволила упростить и облегчить нашу жизнь. Однако у нее появились и противники. Так в Европе и США люди обеспокоены тем, что использование бирок и этикеток RFID на товарах может быть также способом отслеживания компаниями пристрастий потребителей, начиная от их любимого сорта сыра, вплоть до стиля и размера одежды. Кроме того, так как информацию с такой этикетки можно считывать на приличном расстоянии, защитники гражданских прав предполагают, что такие чипы могут несанкционированно использоваться не только внутри, но и за стенами магазина злоумышленниками. Если у них будет считывающее устройство, они смогут извлечь информацию с вещей и в дальнейшем использовать ее против их владельца, например, указав номер его кредитной карты при взломе базы данных магазина.

Многие аналитики, работающие в данной сфере, остаются при мнении, что преимущества, которые предоставляет технология RFID в системах обслуживания клиентов и покупателей, смогут перевесить все беспокойства относительно конфиденциальности. Объясняют они это также тем, что положительных сторон у RFID намного больше, чем недостатков. Кроме того, исследовательским центром Auto-ID, расположенном в Массачусетском технологическом институте, было предложено предоставить торговым предприятиям возможность деактивировать (отключать) метки RFID при выходе из магазинов. Не смотря на то, что единый стандарт RFID пока не разработан, некоторые производители уже приступили к выпуску таких бирок.

До определенного времени распространению RFID-меток и чипов препятствовала установленная на них цена и громоздкость. В связи с задачами, которые на них возлагались, нужны были более миниатюрные и дешевые устройства. В итоге заказчики смогли получить то, что хотели. Когда метки нового формата были разработаны, в средствах массовой информации сразу появились сообщения о выпуске идентификаторов, способных удовлетворить самые высокие требования, выдвигаемые к радиоидентификационным микросхемам. Первое известие пришло от компании Hitachi, в которой был разработан так называемый mu-chip. Его размеры составляют менее четверти от квадратного миллиметра и при этом он способен обмениваться информацией на расстоянии 25 сантиметров. Однако, небольшой радиус действия и обязательное использование внешней антенны ограничивают эксплуатацию этого устройства в сфере торговли и услуг.

Второе сообщение было получено от правительства Малайзии, в котором значилось, что была приобретена интеллектуальная собственность, касающаяся разработки RFID-чипа Manathir от японской компании FEC Inc. Его размеры составляют 50 см, а цена – 10 центов. Предназначается он для отслеживания товаров, а также для слежения за людьми. Более того, он подходит для имплантирования в тело человека. Радиус действия данного чипа был не указан, но судя по всему он достигает нескольких метров. Нужно сказать, что в Малайзии уже в течение нескольких лет применяются «умные» удостоверения личности на базе чипа RFID, и теперь стоит задача, сократить стоимость данных документов при помощи использованного нового чипа, а также имплантировать Manathir во все объекты, которые необходимо отслеживать. Понятно, что такая инициатива направлена на то, чтобы обеспечить государству полную информацию о своих гражданах.

Как в такой ситуации можно избежать тотальной слежки и сохранить право на частную жизнь? К радости граждан, исследователи решились рассмотреть данную проблему, и им все же удалось найти решение, причем простое и при этом достаточно остроумное: разработать так называемую «глушилку», направленную на противодействие по отношению к считывающим устройствам. В идеале она должна быть изготовлена по подобию RFID-чипов. Таким образом, «глушилка» должна представлять собой устройство, копирующее работу микросхемы RFID, только в отличие от нее на запросы сканеров выдавать случайную информацию «ни о чем» вместо полезной.

Работа подобного блокирующего чипа предусматривает несколько важных моментов. Во-первых, устройство должно уметь распознавать запросы от различных считывающих устройств. А во-вторых, выдавать сразу несколько ответов на один запрос. В таком случае, сканер просто «запутается». Данная идея была предложена специалистами компании RSA Security. Им удалось довести ее до лабораторного прототипа и теперь они стремятся изготовить пробные микросхемы.

По итогам этих мировых новостей, можно сделать вывод, что RFID-технология переживает сейчас период своеобразного бума, результаты которого в дальнейшем могут оказать большое влияние на развитие технического прогресса во многих направлениях. Ниже мы привели примеры, в которых на данный момент реализована RFID-технология, а также какие плюсы и минусы выявились в процессе ее применения.

RFID-ПЛЮСЫ США ввели RFID-паспорта для путешественников и туристов

Метками RFID теперь снабжаются туристические визы в США. В рамках принятой программы, все иностранцы, прибывающие в штаты, должны иметь на руках туристические визы, оснащенные пассивными RFID-чипами с функцией многократной перезаписи данных. Данное решение направлено на повышение отслеживания за перемещениями туристов. Также оно позволяет определить при необходимости число иностранцев, покидающих страну, причем без необходимости досмотра их документов. Эксперимент предусматривает внедрение чипов в документы, которые выдаются самыми крупными аэропортами США. Если технологию одобрит правительство, то чипы станут использоваться также во всех остальных таможенных пунктах страны.

Технология RFID вошла в паспортную систему Америки

Паспорта населения страны теперь также снабжены радиочастотным чипом, который позволяет быстро и легко получить записанную на нем информацию полицейским и сотрудникам на постах контроля. Паспорта нового образца содержат ряд стандартных анкетных данных, а также фотографию владельца документа, благодаря чему при необходимости можно моментально идентифицировать предъявителя в точках установки специальных терминалов. В дальнейшем к прочей информации планируется добавить отпечатки пальцев, а также результаты сканирования радужной оболочки глаз.

Отслеживание эмигрантов при помощи чипов

В США планируется использование технологии, позволяющей следить за передвижениями и, соответственно, местонахождением эмигрантов. Данная потребность вызвана ситуацией, происходящей в Америке на границе с Канадой и Мексикой. Государство планирует применить специальные идентификационные устройства для выдачи иностранцам, прибывшим в штаты на автомобилях или пешим ходом. Данные устройства функционируют на базе RFID-чипа, содержащем уникальный код, в котором указаны основные данные туриста – его полное имя, гражданство, дата прибытия и предполагаемого отбытия, а также биометрические данные. Подобные электронные удостоверения личности внедрены уже в Ногале в штате Аризона, в Нью-Йорке и Блэйне в штате Вашингтон в качестве эксперимента в течение года. Если данная практика будет признана, то электронные документы для эмигрантов будут использоваться на всей территории страны. По статистическим данным, такие удостоверения уже выданы более чем 17,5 млн. иностранцам, прибывшим в США с момента начала эксперимента.

RFID-метки для армии в США

В течение некоторого времени в США действовал закон, принятый Министерством обороны, согласно которому все поставщики были обязаны использовать RFID-метки на всех поставляемых в страну товарах. Исключение составили сыпучая продукция и большие объемы жидкости. Данное решение было принято для возможности контролирования и отслеживания поставок продуктов по всему миру, а также для повышения эффективности системы перевозок. Таким образом, содержание судоходного контейнера можно было определить без его вскрытия через RFID-метку.

Отслеживание товаров и покупателей

Как уже отмечалось ранее, RFID-бирки в настоящее время используются для отслеживания рогатого скота. В Америке, помимо указанной цели, бирки применяются также для идентификации потерянных домашних животных, а также для возможности проезжать жителям пригородной зоны в город на своем транспортном средстве через шлагбаум, где осуществляется въездной сбор, без остановки. Также в одном из бутиков Нью-Йорка установлены датчики в стенах примерочной. С их помощью можно определить, какую одежду примеряет покупатель, а также предоставить информацию о наличии в магазине иных цветов, размеров или тканей одежды. Технология RFID также используется как система антиворовства в магазинах, где стоимость обычной тенниски может составлять $400 и выше. В связи с тем, что с каждым годом радиочастотные метки совершенствуются и становятся все более миниатюрными, сторонники RFID предполагают, что в будущем данную технологию станут использовать даже для грязного белья для передачи информации стиральным машинам о том, какой режим нужен для их стирки, а холодильники будут способны отправлять заказ в магазины, когда закончится молоко.

Применение радиочастотные метки в соответствии с правилами ЕС

Законодательством ЕС было принято и урегулировано решение об использовании идентификационных систем для кошек, собак и хорьков, путешествующих внутри и между странами (членами сообщества). Цель данной инициативы - предотвращение эпидемий в Европе.

RFID для бесценных манускриптов

Библиотека в Ватикане использует радиочастотную идентификацию как основу системы управления, позволяющую вести контроль за манускриптами и другими важными историческими объектами.

TESCO перешел на радиочастотные метки

Один из самых крупных магазинов Великобритании Tesco стал применять радиочастотные метки на лезвиях бритвы марки Gillete для отслеживания передвижения товара.

Защита от подделок при помощи RFID

Технология радиочастотной идентификации также применяется для защиты товаров и торговой марки производителей от подделок благодаря использованию электронного кода.

Снижение риска похищения детей

Специалистами фирмы Eagle Tracer было предложено использование РЧИ для защиты детей с целью уменьшения риска их похищения.

Применение РЧИ в здравоохранении

Власти США предполагают, что подделка лекарственных средств может быть резко сокращена, если каждая коробка с лекарствами будет снабжаться электронным «паспортом».

Решение для отелей

Технология радиочастотной идентификации массово используется отелями, где позволила увеличить безопасность и уровень обслуживания, при этом сократить расходы.

Радиочастотные чипы на банкнотах евро

Проект Европейского Центрального банка, находящийся в данный момент в разработке, предусматривает внедрение радиочастотной метки в банкноты.

RFID-минусы

Потребители против RFID-чипов

После того, как корпорация Wal-Mart стала использовать в своей сети супермаркетов радиочастотные метки на всей реализуемой продукции, на нее хлынула волна негодования от потребителей, вплоть до того, что правозащитниками стал готовиться соответствующий проект закона. В итоге была выдвинута правозащитная организация CASPLAN направленная на защиту личных прав потребителей, а также законодательный проект, согласно которому, все товары с такими метками должны маркироваться соответствующим образом. В проекте закона также оглашено, что использование полученной с меток информации должно быть ограничено. И не смотря на то, что в данной области использование технологии RFID началось недавно, потребители считают, что защиту лучше начать уже сейчас.

RFID-технология не отвечает всем мерам безопасности

Относительно RFID в последние месяцы ее масштабного использования было высказано мнение специалистов, что данная технология представляет недостаточный уровень защищенности. RFID-метки, с использованием которых осуществляются мелкие расчеты, маркировка товарных упаковок, а также функционируют автомобильные противоугонные системы, в реальности действительно оказались не столь надежными против самых простых методик взлома при помощи дешевых устройств с процессорами. Уязвимость RFID-чипов заключается в том, что их взлом может быть осуществлен даже без прямого контакта. Злоумышленнику нужно просто находиться рядом. Поэтому, до тех пор, пока разработчики стандартов шифрования не улучшат RFID-метки по свойствам защиты, их использование в тех областях, где взлом системы повлечет значительные убытки, считается небезопасным.

Gillette отказалась от товара с rfid-метками

Использование радиочастотной технологии не увенчалось успехом также в опыте компании Gillette, так как потребители не оценили данной инициативы. Нужно отметить, что во многих странах потребители выразили протест, направленный на применение меток на товарах. В итоге, первые прибывшие партии изделий Gilette с RFID-метками в магазин Tesco, расположенном в Кембридже, были подвергнуты общественному бойкоту. Оценив реакцию потребителей, компания остановила тестирование и прекратила поставку товара с метками в магазин.

RFID-меток в магазинах Walmart не будет

Маркетологи утверждают, что технология РЧИ может произвести революцию в области розничной торговли, так как позволяет индивидуализировать обслуживание покупателей и обеспечить более эффективную инвентаризацию продукции. Но даже в этой сфере не все довольным этим «новшеством». Еще одна известная компания Walmart ьыла вынуждена прекратить эксперимент с использованием радиочастотных меток ввиду недовольства покупателей. Руководством Walmart было заявлено, что масштабное применение RFID-меток, которое должно было быть реализовано в скором времени, отменяется. Но, тем не менее, эту ситуацию нельзя считать конечной победой потребителей. Метки все равно планируется применять, если не в магазинах, то на складах и в дистрибьюторских центрах. Поэтому можно предположить, что потребители в какой-то степени все равно будут подвергнуты посягательству на их частную информацию.

Угроза приватности читателя в библиотеках

В библиотеках США также предполагается использование RFID-меток вместо штрих-кодов. При выходе с книгами из библиотеки их предположительно должны будут деактивировать (отключать). Но тогда получается, что человека можно будет выследить с помощью книг, которые находятся у него в сумке, так как никто не дает гарантию, что метки нельзя будет потом снова включить. В связи с этим некоторые граждане США обеспокоены положением принятого Патриотического акта, согласно которому судебным исполнителям теперь открыт доступ к данным о посещении библиотек читателями.

Подкожное чипирование

Некоторыми корпорациями США рассматривается предложение подкожного использования RFID-чипов. В данном случае, они позволили бы заменить паспорта, привычные кредитные карточки и другие документы. Основное преимущество – их невозможно потерять, а недостаток - через них может осуществляться несанкционированное слежение за обладателем чипа. Нужно сказать, что такая система уже разработана и носит название VeriPay. Основана она на применении подкожного чипа миниатюрных размеров. Фирма-производитель делает акцент на том, что данное решение позволит разрешить проблему потери магнитных карт, а также создаст дополнительные барьеры для умышленного воровства и вообще во многом облегчит жизнь пользователя. На негативные высказывания относительно отрицательных сторон применения такого чипа, компания уверяет, что подобный чип можно в любой момент изъять. Но при этом гарантии безопасности такой системы компания не предоставляет, поскольку в случае, если воры будут располагать сложным оборудованием, то вероятно они смогут уловить сигналы от чипа, для того чтобы в последствии их устройства могли их воспроизвести. Более того, воры могут извлечь чип силой. Для продвижения «новинки», владельцы системы VeriPay предложили зарегистрироваться тем, кто желает получить такой чип – с целью статистики.

RFID-метки – переломный момент технологии

В настоящий момент использование RFID-меток приближается к статусу одной из самых популярных технологий, использующейся в сфере розничной торговли. Ее торможение на данном пути вызывают несколько отрицательных факторов. Не смотря на то, что RFID-метки представляют собой аналогию высокотехнологичных штрих-кодов, отличающейся возможностью считывания с расстояния и сквозь стены, некоторые потенциальные покупатели уверены в том, что RFID окончательно недоработана и при этом дорога по стоимости для ее выпуска в массы. На данном этапе, RFID-метки в основном направлены на маркировку контейнеров и поддонов, а не на каждый товар индивидуально.

Итак, в заключении проведенного обзора относительно будущего развития RFID-технологии и ее использования в настоящий момент, можно сделать определенные выводы.

Ранее внедрению RFID-технологии мешали такие факторы, как высокая стоимость системы, невыработанные международные стандарты, а также негативные отзывы общественных организаций, направленных на защиту прав потребителя. В настоящее время радиочастотная метка имеет доступную цену, которая варьируется в зависимости от функциональных возможностей от нескольких десятков центов до нескольких десятков долларов. При этом массовое ее производство, позволяет еще больше снизить на нее цену, но существует вероятность, что ее стоимость вряд ли сможет достигнуть стоимости бумажной этикетки со штрих-кодом, которой сегодня снабжается каждый товар. В связи с этим, радиочастотные метки используются преимущественно для маркировки тех объектов, цена которых значительно превышает стоимость метки. Также радиочастотная идентификация сегодня применяется для отслеживания возвратной тары в виде кег, контейнеров, паллет и прочих емкостей для транспортировки; транспортных средств; мусорных контейнеров; для маркировки и идентификации редких сортов вин; предметов сдаваемых в прокат (велосипеды, книги и пр.), историй болезни в медучреждениях, животных и инструментов.

Постепенно система РЧИ также внедряется в области розничной торговли для маркировки отдельных товаров и складского учета. В связи с этим, можно прогнозировать, что со временем цена метки rfid достигнет уровня, который позволит использовать ее на всех видах продукции. Единственным условием для такой перспективы является наличие единого стандарта, поскольку производство систем RFID сегодня ведется в нескольких странах. Следовательно, системы должны быть унифицированы и совместимы для того, чтобы не только радиочастотные метки, но и устройства считывания от разных компаний-производителей, могли без проблем взаимодействовать друг с другом. Данные стандарты уже разработаны и в сейчас находятся на стадии принятия.

Основным, и пока единственным весомым препятствием массового внедрения RFID-технологии является сопротивление общества, отстаивающего права потребителей. Однако, исходя из опыта внедрения в нашу жизнь современных технологий, всегда приходится чем-то жертвовать на пути к прогрессу. В настоящее время силы разработчиков брошены на то, чтобы найти компромисс между положительными и отрицательными сторонами применения RFID-технологии. Учитывая, что благодаря ее возможностям удалось ликвидировать самое слабое звено – человеческий фактор - в среде автоматизированных систем управления, в ближайшем будущем она, вероятно, произведет настоящую революцию в промышленной сфере, а также в сферах сельского хозяйства, транспорта и других, включая разработку новой специальной техники. Сейчас, ввиду перспектив развития RFID-технологии, серьезных конкурентов у нее нет.

И многие другие.

Уважаемый посетитель Интернет магазина!

Вы не можете до нас дозвониться? Вы ВСЕГДА можете отправить нам свой вопрос, заказ или просто контакты для связи с Вами по электронной почте или написать сообщение прямо с сайта с помощью формы отправки сообщения.

Мы обязательно свяжемся с Вами и решим все возникшие вопросы!

RFID (радиочастотная идентификация) использует электромагнитные поля для автоматической идентификации и отслеживания тегов, прикрепленных к объектам. Теги содержат электронно сохраненную информацию. Пассивные метки собирают энергию от радиосигналов соседнего RFID-считывателя. Активные теги имеют локальный источник питания (например, аккумулятор) и могут работать в сотнях метров от считывающего устройства. В отличие от штрих-кода, тег не должен находиться в пределах видимости прибора, поэтому он может быть встроен в отслеживаемый объект. RFID - это один из методов автоматической идентификации и сбора данных.

Применение

RFID-метки используются во многих отраслях промышленности. Например, считыватель RFID, прикрепленный к автомобилю во время производства, может использоваться для отслеживания прогресса по конвейерной линии. Фармацевтические препараты с маркировкой можно отслеживать через склады. Имплантация RFID-микрочипов в домашний скот позволяет идентифицировать животных.

Поскольку метки RFID могут быть прикреплены к деньгам, одежде и имуществу или имплантированы в животных и людей, возможность читать личную информацию без согласия пользователя вызывает серьезную проблему конфиденциальности. Эти риски привели к разработке стандартных спецификаций, касающихся вопросов безопасности личных данных. Теги также могут использоваться в магазинах для ускорения оформления заказа и предотвращения краж.

История

В 1945 году Леон Термен изобрел прослушивающее устройство для Советского Союза, которое повторно передавало радиоволны с добавленной аудиоинформацией. Звуковые колебания при вибрации влияли на диафрагму, которая слегка меняла форму резонатора, модулировавшего отраженную радиочастоту. Несмотря на то что это устройство было скрытым прибором для прослушивания, а не идентификационным тегом, оно считается предшественником USB RFID-считывателя, поскольку активировалось аудиоволнами из внешнего источника. Транспондеры по-прежнему используются большинством работающих самолетов. А раньше подобная технология, такая как считыватель RFID-меток, регулярно использовалась союзниками и Германией во Второй мировой войне для идентификации самолетов.

Устройство Марио Кардулло, запатентованное 23 января 1973 года, было первым истинным предшественником современной RFID, поскольку это был пассивный радиоприемник с памятью. Первоначальное устройство было пассивным, с питанием от опросного сигнала. Оно было продемонстрировано в 1971 году администрации Нью-Йорка и другим потенциальным пользователям и состояло из транспондера с 16-разрядной памятью для использования в качестве платного устройства. Основной патент Cardullo охватывает использование радиочастот, звука и света в качестве среды передачи.

Область использования

Первоначальный бизнес-план, представленный инвесторам в 1969 году, демонстрировал следующие сферы применения считывателя RFID:

• использование в транспорте (идентификация автомобильных транспортных средств, автоматическая система оплаты, электронный номерной знак, электронный манифест, маршрутизация транспортного средства, мониторинг эффективности транспортных средств);
• банковское дело (электронная чековая книжка, электронная кредитная карта);
• персонала, автоматические ворота, наблюдение); медицинская отрасль (идентификация, история пациентов).

Ранняя демонстрация отраженной мощности (модулированного обратного рассеяния) RFID-меток, как пассивных, так и полупассивных, была выполнена Стивеном Деппом, Альфредом Коелле и Робертом Фрайманом в Национальной лаборатории Лос-Аламоса в 1973 году. Портативная система работала на частоте 915 МГц и использовала 12-битные теги. Этот метод применяется большинством современных UHFID и микроволновых RFID-считывателей. В современной жизни такие устройства очень востребованы.

Спецификация

Система радиочастотной идентификации использует метки, прикрепленные к идентифицируемым объектам. При изготовлении RFID-считывателя своими руками следует учитывать, что двусторонние радиопередатчики-приемники, называемые запросчиками или считывателями, посылают сигнал тегу и считывают его ответ. Метки RFID могут быть пассивными, активными или пассивными. Активный тег имеет встроенный аккумулятор и периодически передает его ID-сигнал. Пассивный аккумулятор (BAP) имеет небольшую батарею на борту и активируется при наличии считывателя RFID. Пассивная бирка дешевле и меньше, потому что у нее нет батареи. Вместо этого тег использует радиоволну, переданную считывателем. Однако для работы пассивного тега он должен быть освещен уровнем мощности примерно в тысячу раз сильнее, чем для передачи сигнала. Это влияет на интерференцию и облучение.