RFID ( Radio Frequency ID entification , radio Frequency ID ) on kohteiden automaattinen tunnistamismenetelmä, jossa dataa luetaan tai kirjoitetaan käyttämällä ns. transpondereihin tallennettuja radiosignaaleja eli RFID-tunnisteita .
Mikä tahansa RFID-järjestelmä koostuu lukijasta (lukija, lukija tai kyselylaite) ja transponderista (alias RFID-tunniste, joskus käytetään myös termiä RFID-tunniste).
Lukualueen mukaan RFID-järjestelmät voidaan jakaa järjestelmiin:
Useimmat RFID-tunnisteet ovat kaksiosaisia. Ensimmäinen on integroitu piiri (IC) tietojen tallentamiseen ja käsittelyyn , radiotaajuisen (RF) signaalin modulointiin ja demoduloimiseen ja joihinkin muihin toimintoihin. Toinen on antenni signaalin vastaanottamiseen ja lähettämiseen.
RFID-tunnisteiden käyttöönottoon jokapäiväisessä elämässä liittyy useita haasteita. Esimerkiksi kuluttajat, joilla ei ole lukijoita, eivät aina pysty havaitsemaan ja päästä eroon tuotteeseen kiinnitetyistä tunnisteista tuotannon ja pakkaamisen aikana. Vaikka tällaiset tunnisteet yleensä tuhoutuvat myynnin aikana, jo niiden läsnäolo aiheuttaa huolta ihmisoikeus- [1] ja uskonnollisten [2] järjestöjen keskuudessa.
Jo tunnetut RFID-sovellukset ( lähestymiskortit kulunvalvontajärjestelmissä, pitkän kantaman tunnistusjärjestelmät ja maksujärjestelmät ) yleistyvät Internet - palvelujen kehittymisen myötä.
Tätä lähinnä oleva tekniikka on IFF (Identification Friend or Foe) -tunnistusjärjestelmä , jonka US Naval Research Laboratory keksi vuonna 1937. Liittoutuneet käyttivät sitä aktiivisesti toisen maailmansodan aikana määrittääkseen, onko taivaalla oleva esine oman vai toisen oma. Samanlaisia järjestelmiä käytetään edelleen sekä sotilas- että siviili-ilmailussa. [3]
Vuonna 1945 Neuvostoliiton tiedemies Lev Sergeevich Termen keksi laitteen, joka mahdollisti äänitietojen sijoittamisen satunnaisten radioaaltojen päälle. Ääni sai diffuusorin värähtelemään , mikä muutti hieman resonaattorin muotoa moduloiden heijastunutta radiotaajuista aaltoa. Ja vaikka laite oli vain passiivinen lähetin (ns. " vika "), tätä keksintöä pidetään yhtenä ensimmäisistä RFID-tekniikan edeltäjistä. [neljä]
Toinen virstanpylväs RFID-tekniikan käytössä on Harry Stockmanin sodanjälkeinen teos " Communication by Means of Reflected Power" ( IRE papers , s . 1196-1204, lokakuu 1948) [5] . Stockman toteaa, että "...huomattavaa tutkimus- ja kehitystyötä tehtiin ennen kuin heijastuneen signaalin avulla tapahtuvassa viestinnän keskeiset ongelmat ratkesivat, ja myös ennen kuin tämän tekniikan sovelluksia löydettiin" [6] .
Ensimmäinen nykyaikaisten RFID-sirujen (perustuu takaisinsirontavaikutukseen), sekä passiivisten että aktiivisten, esittely suoritettiin Los Alamosin tieteellisessä laboratoriossa vuonna 1973 . Kannettava järjestelmä toimi 915 MHz:n taajuudella ja käytti 12-bittisiä tunnisteita.
Ensimmäinen itse RFID-nimeen liittyvä patentti myönnettiin Charles Waltonille vuonna 1983 (US-patentti nro 4 384 288). [7]
Vuonna 1997 Kevin Ashton työskennellessään apulaisbrändipäällikkönä Procter & Gamblessa (P&G) kiinnostui RFID:n käytöstä P&G-tuotteiden toimitusketjun hallinnassa. Vuonna 1999 Ashton avasi yhdessä professorien Sanjay Sarman , Sunny Siun ja tutkija David Brockin kanssa Auto-ID Centerin MIT: ssä . Keskus on perustanut maailmanlaajuisen standardijärjestelmän RFID- ja muille antureille. [kahdeksan]
On olemassa useita tapoja järjestää RFID-tunnisteita ja -järjestelmiä [9] :
Virtalähteen tyypin mukaan RFID-tunnisteet jaetaan [9] :
Passiivisissa RFID-tunnisteissa ei ole sisäänrakennettua energialähdettä [9] . Lukijan sähkömagneettisen signaalin antenniin indusoima sähkövirta antaa riittävästi tehoa tunnisteen pii- CMOS -sirun käyttämiseen ja vastesignaalin lähettämiseen.
Matalataajuisten RFID-tunnisteiden kaupalliset toteutukset voidaan upottaa tarraan (tarraan) [11] tai istuttaa ihon alle (katso VeriChip ).
Vuonna 2006 Hitachi valmisti passiivisen laitteen nimeltä µ-Chip (mu-chip), jonka mitat ovat 0,15 × 0,15 mm (ilman antennia) ja ohuempi kuin paperiarkki (7,5 µm). Tämä integraatiotaso saavutetaan SOI - tekniikalla (Silicon-on-insulator). µ-Chip voi lähettää sirulle tuotannon aikana kirjoitetun 128-bittisen yksilöllisen tunnistenumeron. Tätä numeroa ei voida muuttaa tulevaisuudessa, mikä takaa korkean luotettavuuden ja tarkoittaa, että tämä numero on tiukasti sidottu (assosioitu) esineeseen, johon tämä siru on kiinnitetty tai upotettu. Hitachin µ-Chipin tyypillinen lukualue on 30 cm [12] . Helmikuussa 2007 Hitachi esitteli RFID-laitteen, jonka mitat ovat 0,05 × 0,05 mm ja riittävän paksut upotettavaksi paperiarkkiin [13] .
RFID-tunnisteiden tiiviys riippuu ulkoisten antennien koosta, jotka ovat monta kertaa suurempia kuin siru ja pääsääntöisesti määrittävät tunnisteiden mitat. [14] RFID-tunnisteiden, joista on tullut standardi sellaisille yrityksille kuin Wal-Mart , Target , Iso-Britanniassa, Metro AG Saksassa ja Yhdysvaltain puolustusministeriö , alhaisin hinta on noin 5 senttiä SmartCode -tunnisteesta ( 100 miljoonan kappaleen ostoilla) [15] . Lisäksi antennien koon hajoamisen vuoksi tunnisteilla on eri kokoja - postimerkistä postikorttiin. Käytännössä passiivisten tunnisteiden maksimilukuetäisyys vaihtelee 10 cm:stä (4 tuumasta) ( ISO 14443 ) useisiin metriin ( EPC ja ISO 18000-6) valitusta taajuudesta ja antennin koosta riippuen. Joissakin tapauksissa antenni voi olla tulostettu.
Alien Technologyn Fluidic Self Assembly , SmartCoden Flexible Area Synchronized Transfer (FAST) ja Symbol Technologiesin PICA - valmistusprosessit pyrkivät edelleen alentamaan tunnisteiden kustannuksia massarinnakkaisvalmistuksen avulla . Alien Technology käyttää tällä hetkellä FSA- ja HiSam-prosesseja tunnisteiden tekemiseen, kun taas PICA, Symbol Technologiesin prosessi , on edelleen kehitteillä. FSA-prosessi voi tuottaa yli 2 miljoonaa IC-kiekkoa tunnissa, ja PICA-prosessi voi tuottaa yli 70 miljardia tunnistetta vuodessa (jos sitä parannetaan). Näissä teknisissä prosesseissa IC:t kiinnitetään tunnistekiekkoihin, jotka puolestaan kiinnitetään antenneihin muodostamaan koko siru. IC:ien kiinnittäminen kiekoihin ja myöhemmin kiekkojen kiinnittäminen antenneihin ovat tilallisesti herkimpiä elementtejä valmistusprosessissa. Tämä tarkoittaa, että kun koko pienenee, IC-kokoonpanosta ( englanniksi Pick and place ) tulee kallein toimenpide. Vaihtoehtoiset valmistusmenetelmät, kuten FSA ja HiSam, voivat vähentää merkittävästi tunnisteiden kustannuksia. Tuotannon standardointi ( eng. Industry benchmarks ) johtaa lopulta etikettien hintojen laskuun niiden laajamittaisella käyttöönotolla.
Ei-pii-tunnisteita voidaan valmistaa polymeeripuolijohteista [16] . Tällä hetkellä niitä kehittävät useat yritykset ympäri maailmaa. PolyIC ( Saksa ) ja Philips ( Alankomaat ) esittelivät vuonna 2005 laboratoriossa valmistettuja tarroja, jotka toimivat 13,56 MHz : n taajuuksilla . Teollisessa ympäristössä polymeeritunnisteet valmistetaan rullapainolla (aikakauslehtien ja sanomalehtien painamisen kaltainen tekniikka), mikä tekee niistä halvempia kuin IC-pohjaiset tunnisteet. Loppujen lopuksi tämä saattaa tehdä tunnisteiden tulostamisesta yhtä helppoa kuin useimpien sovellusten viivakoodit ja yhtä halvat.
UHF- ja mikroaaltotaajuuksien passiiviset tunnisteet (860-960 MHz ja 2,4-2,5 GHz) lähettävät signaalin moduloimalla heijastuneen kantoaaltosignaalin ( Backscattering Modulation - backscattering modulation) [17] . Lukijaantenni lähettää kantoaaltotaajuussignaalia ja vastaanottaa tunnisteesta heijastuneen moduloidun signaalin. Passiiviset RF-kaistatunnisteet lähettävät signaalin kantoaaltotaajuussignaalin kuormitusmodulaatiomenetelmällä ( Load Modulation - load modulation) . Jokaisella etiketillä on tunnusnumero. Passiiviset tagit voivat sisältää kirjoitettavan haihtumattoman muistin EEPROM - tyypin. Tunnisteiden kantama on 1-200 cm (HF-tunnisteet) ja 1-10 metriä (UHF- ja mikroaaltouunitunnisteet).
AktiivinenAktiivisilla RFID-tunnisteilla on oma virtalähde, eivätkä ne ole riippuvaisia lukijan energiasta, minkä seurauksena ne luetaan kaukaa, ovat suurempia ja ne voidaan varustaa lisäelektroniikalla. Nämä tunnisteet ovat kuitenkin kalleimpia, ja akkujen käyttöaika on rajoitettu.
Aktiiviset tunnisteet ovat useimmissa tapauksissa luotettavampia ja tarjoavat suurimman lukutarkkuuden suurimmalla etäisyydellä [18] . Aktiiviset tunnisteet, joilla on oma virtalähde, voivat myös tuottaa korkeamman lähtötason kuin passiiviset tunnisteet, jolloin niitä voidaan käyttää ympäristöissä, jotka ovat aggressiivisempia RF-signaaleille: vesi (mukaan lukien ihmiset ja eläimet, jotka ovat pääasiassa vettä), metallit ( laivakontteja, autoja), pitkiä matkoja ilmassa. Useimpien aktiivisten tunnisteiden avulla voit lähettää signaalin satojen metrien etäisyyksille ja akun käyttöiän ollessa jopa 10 vuotta. Joissakin RFID-tunnisteissa on sisäänrakennetut anturit, jotka esimerkiksi valvovat pilaantuvien tavaroiden lämpötilaa. Muun tyyppisiä antureita yhdessä aktiivisten tunnisteiden kanssa voidaan käyttää kosteuden, iskun/värähtelyn, valon, säteilyn, lämpötilan ja ilmakehän kaasujen (esim. eteenin ) mittaamiseen.
Aktiivisilla tunnisteilla on yleensä paljon suurempi lukusäde (jopa 300 m) [19] ja muistikapasiteetti kuin passiivisilla tunnisteilla, ja ne pystyvät tallentamaan enemmän lähetin-vastaanottimen lähettämää tietoa.
PuolipassiivinenPuolipassiiviset RFID-tunnisteet, joita kutsutaan myös puoliaktiivisiksi tunnisteiksi, ovat hyvin samanlaisia kuin passiiviset tunnisteet, mutta niissä on akku, joka antaa virtaa sirulle [9] . Samalla näiden tunnisteiden kantama riippuu vain lukijan vastaanottimen herkkyydestä ja ne voivat toimia kauempana ja paremmilla ominaisuuksilla.
Käytetyn muistityypin mukaan RFID-tunnisteet jaetaan [9] :
Tämän valikoiman passiivisten järjestelmien hinnat ovat alhaiset, ja fysikaalisten ominaisuuksiensa vuoksi niitä käytetään hypodermisissä merkinnöissä eläinten ja ihmisten mikrosiruissa. Aallonpituuden vuoksi on kuitenkin ongelmia pitkän matkan lukemisessa sekä ongelmia lukutörmäyksissä .
HF-kaistatunnisteet (13,56 MHz)13 MHz:n järjestelmät ovat halpoja, niissä ei ole ympäristö- tai lisenssiongelmia, ne ovat hyvin standardoituja ja niissä on laaja valikoima ratkaisuja. Niitä käytetään maksujärjestelmissä, logistiikassa, henkilötunnistuksessa. 13,56 MHz taajuudelle kehitettiin ISO 14443 -standardi (tyypit A / B). Toisin kuin Mifare 1K , tämä standardi tarjoaa keskeisen hajautusjärjestelmän, jonka avulla voit luoda avoimia järjestelmiä. Käytetään standardoituja salausalgoritmeja.
ISO 14443 B -standardin pohjalta on kehitetty useita kymmeniä järjestelmiä, esimerkiksi Pariisin alueen joukkoliikenteen maksujärjestelmä.
Tällä taajuusalueella olemassa oleville standardeille löydettiin vakavia turvallisuusongelmia: Mifare Ultralight -kortin halvoissa siruissa ei ollut lainkaan salausta , joka otettiin käyttöön Alankomaissa OV-chipkaart kaupunkien joukkoliikenteen lippujärjestelmää varten , [ 20] hakkeroitiin myöhemmin, jota pidettiin luotettavampana Mifare Classic -korttina . [21] [22]
Kuten LF-kaistalla, myös HF-kaistalle rakennetuilla järjestelmillä on ongelmia lukemisessa pitkiltä etäisyyksiltä, lukemisesta korkean kosteuden olosuhteissa, metallin läsnäolossa ja ongelmia, jotka liittyvät törmäysten esiintymiseen lukemassa.
UHF-kaistatunnisteet (860-960 MHz)Tämän alueen tarroilla on suurin rekisteröintialue, monissa tämän alueen standardeissa on törmäyksenestomekanismeja [23] . Alun perin varasto- ja tuotantologistiikan tarpeisiin suunnatuissa UHF-sarjan tunnisteissa ei ollut yksilöllistä tunnistetta. Merkin tunnisteen oletettiin olevan tuotteen EPC-numero ( Electronic Product Code ), jonka kukin valmistaja syöttää etikettiin itsenäisesti tuotannon aikana. Pian kuitenkin kävi selväksi, että tavaran EPC-numeron kantajan toiminnon lisäksi tarralle olisi hyvä määrittää autentikoinnin valvontatoiminto. Eli on syntynyt vaatimus, joka on ristiriidassa itsensä kanssa: samanaikaisesti on varmistettava etiketin ainutlaatuisuus ja sallittava valmistajan tallentaa mielivaltainen EPC-numero.
Pitkään aikaan ei ollut siruja, jotka täyttäisivät nämä vaatimukset täysin. Philipsin julkaisemassa Gen 1.19 -sirussa oli muuttumaton tunniste, mutta siinä ei ollut sisäänrakennettuja toimintoja tunnisteen muistipankkien salasanasuojaamiseksi, ja kuka tahansa, jolla oli asianmukaiset laitteet, pystyi lukemaan tiedot tagista. Myöhemmin kehitetyillä Gen 2.0 -standardin siruilla oli muistipankkien jäsennystoiminnot (salasana lukemista, kirjoittamista varten), mutta niillä ei ollut ainutlaatuista etikettitunnistetta, joka mahdollisti haluttaessa identtisten etikettien kloonien luomisen.
Lopuksi, vuonna 2008, NXP julkaisi kaksi uutta sirua [24] , jotka tänään täyttävät kaikki edellä mainitut vaatimukset. SL3S1202- ja SL3FCS1002-sirut on valmistettu EPC Gen 2.0 -standardissa , mutta eroavat kaikista edeltäjistään TID ( Tag ID ) -muistikentässä, johon tunnistetyypin koodi yleensä kirjoitetaan tuotannon aikana (eikä se eroa tagista). merkitä yhden artikkelin sisällä ) on jaettu kahteen osaan. Ensimmäiset 32 bittiä on varattu tunnisteen valmistajan ja sen tuotemerkin koodille ja toiset 32 bittiä itse sirun yksilölliselle numerolle. TID-kenttä on muuttumaton, joten jokainen etiketti on ainutlaatuinen. Uusissa siruissa on kaikki Gen 2.0 -tunnisteiden edut. Jokainen muistipankki voidaan suojata lukemiselta tai kirjoittamiselta salasanalla, tuotteen valmistaja voi kirjoittaa EPC-numeron muistiin merkinnän yhteydessä [24] .
UHF RFID -järjestelmissä LF- ja HF-järjestelmiin verrattuna tunnisteiden hinta on alhaisempi, kun taas muiden laitteiden kustannukset ovat korkeammat.
Tällä hetkellä UHF-taajuusalue on avoinna ilmaiseksi käytettäväksi Venäjän federaatiossa niin kutsutulla "eurooppalaisella" alueella - 863-868 MHz. [25] [26]
RF-lähikenttä UHF-tunnisteetNear-field tagit ( eng. UHF Near-Field ), jotka eivät ole suoraan radiotunnisteita, vaan käyttävät antennin magneettikenttää, mahdollistavat lukuongelman ratkaisemisen olosuhteissa, joissa on korkea kosteus, veden ja metallin läsnäolo. Tämän teknologian avulla odotetaan alkavan RFID-tunnisteiden massakäytön lääkkeiden vähittäiskaupassa (joka vaatii todentamista, kirjanpitoa, mutta sisältää usein pakkauksessa vettä ja metalliosia). [27] [28]
( englanninkieliseltä lukijalta )
Laitteet, jotka lukevat tietoja tunnisteista ja kirjoittavat tietoja niihin. Nämä laitteet voidaan liittää pysyvästi kirjanpitojärjestelmään tai toimia itsenäisesti.
Kiinteät lukijat asennetaan liikkumattomina seiniin, oviin, liikkuviin varastolaitteisiin (pinoamiskoneet, kuormaajat). Ne voidaan tehdä lukon muotoisina, pöytään upotettuina tai kiinnitettyinä kuljettimen viereen tuotteiden reitille [29] .
Kannettaviin lukijoihin verrattuna tämän tyyppisillä lukijoilla on yleensä suurempi lukualue ja teho ja ne pystyvät käsittelemään samanaikaisesti useiden kymmenien tunnisteiden tietoja. Kiinteät lukijat liitetään PLC :hen , integroidaan DCS :ään tai liitetään tietokoneeseen. Tällaisten lukijoiden tehtävänä on asteittain tallentaa merkittyjen kohteiden liikettä reaaliajassa tai tunnistaa merkittyjen kohteiden sijainti avaruudessa [29] .
MobiiliNiiden kantama on suhteellisen lyhyempi, eikä niillä usein ole pysyvää yhteyttä valvonta- ja kirjanpitoohjelmaan. Mobiililukijoissa on sisäinen muisti, joka tallentaa dataa luetuista tunnisteista (silloin nämä tiedot voidaan ladata tietokoneelle) ja, kuten kiinteät lukijat, voivat kirjoittaa tunnisteeseen dataa (esimerkiksi tietoja suoritetusta ohjauksesta) [29 ] .
Tunnisteen taajuusalueesta riippuen vakaan luku- ja kirjoitusdatan etäisyys niihin on erilainen.
Toiminnallisesti RFID-tunnisteet tiedonkeruumenetelmänä ovat hyvin lähellä viivakoodeja, joita käytetään nykyään yleisimmin tavaroiden merkitsemiseen. Huolimatta RFID-tunnisteiden kustannusten alenemisesta, viivakoodien täydellinen korvaaminen radiotaajuustunnistuksella ei todennäköisesti tapahdu lähitulevaisuudessa taloudellisista syistä (järjestelmä ei maksa tulosta).
Samaan aikaan itse viivakooditekniikka kehittyy edelleen. Uudet kehitystyöt (esimerkiksi kaksiulotteinen Data Matrix -viivakoodi ) ratkaisevat useita ongelmia, jotka aiemmin ratkaistiin vain RFID:n avulla. Tekniikat voivat täydentää [30] toisiaan. Muuttumattoman käytettävyyden omaavat komponentit voidaan merkitä pysyvillä optisiin tunnistusteknologioihin perustuvilla merkinnöillä, jotka sisältävät tietoa niiden valmistuspäivästä ja käytettävyydestä, ja muuttuvat tiedot, kuten tiedot tietyn tilauksen vastaanottajasta palautetussa uudelleenkäytettävässä pakkauksessa. kirjoitettu RFID-tunnisteeseen.
Tekniikan ominaisuus | RFID | Viivakoodi | QR koodi |
---|---|---|---|
Näkyvyystunnisteiden tarve | Lukee jopa piilotettuja jälkiä | Lukeminen ilman näköyhteyttä on mahdotonta | Lukeminen ilman näköyhteyttä on mahdotonta |
Muistin koko | 10 - 512 000 tavua | Jopa 100 tavua | Jopa 3072 tavua |
Mahdollisuus korvata tietoja ja käyttää tarraa uudelleen | On | Ei | Ei |
Rekisteröintialue | 100 m asti | jopa 4 m | jopa 1 m |
Useiden esineiden samanaikainen tunnistaminen | Jopa 200 markkaa sekunnissa | Mahdotonta | Lukijariippuvainen |
Kestää ympäristövaikutuksia: mekaaninen, lämpötila, kemikaali, kosteus | Lisääntynyt voima ja vastustuskyky | Riippuu levitettävästä materiaalista | Riippuu levitettävästä materiaalista |
Merkin käyttöikä | Yli 10 vuotta | Riippuu painomenetelmästä ja materiaalista, josta merkitty esine koostuu | Riippuu painomenetelmästä ja materiaalista, josta merkitty esine koostuu |
Turvallisuus ja väärennössuoja | On mahdollista väärentää | Se on helppo väärentää | Se on helppo väärentää |
Työskentele, kun etiketti on vaurioitunut | Mahdotonta | Vaikeus | Vaikeus |
Liikkuvien esineiden tunnistaminen | Joo | Vaikeus | Vaikeus |
Herkkyys häiriöille sähkömagneettisten kenttien muodossa | On | Ei | Ei |
Metalliesineiden tunnistaminen | mahdollista | mahdollista | mahdollista |
Sekä kiinteiden että käsipäätteiden käyttö tunnistamiseen | Joo | Joo | Joo |
Mahdollisuus joutua ihmisen tai eläimen kehoon | mahdollista | Vaikeus | Vaikeus |
Mitat | Keskikokoinen ja pieni | Pieni | Pieni |
Hinta | Keskikokoinen ja korkea | Matala | Matala |
Mitä haluaisit, jos vaikkapa eräänä päivänä huomattaisiin, että alusvaatteesi levittävät tietoa olinpaikastasi?
Debra Bowen , Kalifornian osavaltion senaattori , vuoden 2003 kuulemisessa [32]RFID-tunnisteiden käyttö on aiheuttanut vakavaa kiistaa, kritiikkiä ja jopa tavaroiden boikottia. Tämän tekniikan neljä pääasiallista tietosuojaongelmaa ovat seuraavat:
Suurin huolenaihe on, että joskus RFID-tunnisteet pysyvät toiminnassa myös tuotteen ostamisen ja kaupasta poistamisen jälkeen, ja siksi niitä voidaan käyttää valvontaan ja muihin sopimattomiin tarkoituksiin, jotka eivät liity tunnisteiden inventointitoimintoon. Lyhyiltä etäisyyksiltä lukeminen voi olla vaarallista myös, jos luetut tiedot kerääntyvät esimerkiksi tietokantaan tai murtovaras arvioi taskulukijalla ohikulkevan mahdollisen uhrin varallisuutta. RFID-tunnisteiden sarjanumerot voivat antaa lisätietoja myös tavaroiden hävittämisen jälkeen. Esimerkiksi jälleenmyydyissä tai lahjoitetuissa esineissä olevia tunnisteita voidaan käyttää henkilön sosiaalisen piirin muodostamiseen.
Asiantuntijat[ kuka? ] ovat turvallisuusmielisiä, etteivät käytä RFID-teknologiaa ihmisten todentamiseen henkilöllisyysvarkauden riskin perusteella. Esimerkiksi mies-in-the-middle- hyökkäys mahdollistaa hyökkääjän varastaa henkilöllisyytensä reaaliajassa. Tällä hetkellä RFID-tunnisteiden resurssien rajoitusten vuoksi niitä ei ole teoriassa mahdollista suojata tällaisilta hyökkäysmalleilta, koska se vaatisi monimutkaisia tiedonsiirtoprotokollia. .
Kielteistä asennetta RFID-tekniikkaa kohtaan pahentavat aukot, jotka ovat olemassa kaikissa nykyisissä standardeissa. Vaikka standardien parantamisprosessi ei ole vielä päättynyt, monilla on taipumus piilottaa joitain etiketin komentoja yleisöltä. Esimerkiksi ISO / IEC 14443 -standardia käyttävän Philips MIFARE -teknologian Authentication -komento , jonka jälkeen etiketin on salattava vastauksensa ja hyväksyttävä vain salatut komennot, voidaan neutraloida jollakin komennolla, jonka kehittäjäyritys pitää salassa. Tämän komennon suorittamisen jälkeen on mahdollista käyttää onnistuneesti ReadBlockia , joka on fiktiivisesti salattu vakiolla (jota käytetään CRC :n laskemiseen ISO/IEC 14443 -standardissa). Näin voit lukea MIFARE-kortin. Lisäksi analysoimalla kortin kuluttamaa virtaa piirisuunnittelija voi lukea kaikki pääsysalasanat MIFARE-kortin kaikkiin lohkoihin (johtuen EEPROM-solujen suhteellisesta ahneudesta ja muistin lukemisen piirin toteutuksesta sirussa). Joten yleisimmät RFID-kortit voivat aluksi sisältää kirjanmerkin.
Osa RFID-epäilyistä voidaan poistaa kehittämällä täydellisiä ja avoimia standardeja, joiden puuttuminen aiheuttaa epäilyksiä ja epäluottamusta tekniikkaa kohtaan.
Mikroaaltotunnisteiden käyttöä Venäjän federaatiossa säätelee tällä hetkellä SanPiN 2.1.8 / 2.2.4.1383-03, joka on hyväksytty Venäjän federaation valtion ylimmän terveyslääkärin asetuksella nro 135, 6.9.2003. laajalle levinnyt väärinkäsitys tämän laitteen vaatimustenvastaisuudesta [33] , todellisissa laskelmissa otetaan huomioon sähkömagneettisen kentän voimakkuus tai laitteen lähettämän tehovuon tiheys, ei laitteen lähtötehoa, koska perustettiin SanPiN 2.2.4 / 2.1.8.055-96, joka raukesi 30.6.2003 alkaen; todelliset arvot Venäjällä tosiasiallisesti olemassa olevien UHF-laitteiden suurimman sallitun tason laskemiseksi ovat noin 10-20 kertaa alhaisemmat kuin saniteetti- ja hygieniastandardeissa vahvistetut. [34]
Asiantuntijoiden mukaan Venäjän RFID-järjestelmien markkinat ovat vielä lapsenkengissään, joten tämän segmentin tarjonta ylittää merkittävästi kysynnän. Tämän viiveen vuoksi kotimarkkinat kehittyvät nopeammin - kumulatiivinen keskimääräinen vuosikasvu vuosina 2008-2010 ylittää 19 %. Maailmanlaajuisten RFID-markkinoiden (CAGR) keskimääräinen vuotuinen kasvuvauhti on yli 15 %.
Markkinatoimijoiden mukaan RFID-tuotteiden maailmanmarkkinoiden volyymi vuonna 2008 oli 5,29 miljardia dollaria. Sen odotetaan kasvavan yli viisinkertaiseksi vuoteen 2018 mennessä. Venäjän RFID-markkinoiden volyymi on hieman yli prosentti maailmanmarkkinoista ja on 69 miljoonaa dollaria. [35]
Lisäksi valtionyhtiö on luomassa Pietarissa akustoelektroniikka- ja kemisorptiolaitteisiin perustuvien laitteiden ja järjestelmien massatuotantoa, mukaan lukien paine- ja jännitysanturit , radiotaajuustunnistuslaitteet (RFID), suurtaajuiset kaistanpäästösuodattimet ja kaasuilmaisimet . Hankkeen alullepanija on JSC Avangard. Hankkeen kokonaisbudjetti on arviolta 1,24 miljardia ruplaa, Rusnanon osuus on 550 miljoonaa ruplaa. Valmiiden tuotteiden tuotannon on määrä alkaa vuonna 2012. Hankkeen odotetaan saavuttavan suunnitellut indikaattorit vuonna 2015 [35] .
Kaikki RFID-järjestelmät otetaan käyttöön Venäjällä ensimmäistä kertaa. RFID-järjestelmää asentavan yrityksen ei tarvitse vetää mukanaan vanhentuneita laitteita ja taajuuksia, sopeuttaa tehtaalla jo saatavilla olevia laitteita tehtävään, ja sillä on mahdollisuus toteuttaa edistyneimmät kehitystyöt.
RFID:tä käytetään Venäjällä korkeiden kustannustensa vuoksi pääasiassa logistiikkatoimintoihin [36] , suurten kaupunkien metroissa ( Moskova , [37] Pietari , [38] Kazan [39] [40] , Jekaterinburg ), maalla. (esimerkiksi Bashkortostanin tasavalta) ja kirjastojärjestelmissä. [41] [42] Rosnanon toimitusjohtajan Anatoli Chubaisin mukaan lähivuosina on kuitenkin mahdollista siirtyä RFID-pankkikorttien nanosiruihin, joiden avulla tekniikkaa käytetään laajasti vähittäiskaupassa. [43]
Tällä hetkellä RFID-teknologioita käytetään monenlaisilla ihmisen toiminnan aloilla:
Sovellukset käyttävät tietoa kohteesta, sen ominaisuuksista, ominaisuuksista, tietoa kohteen sijainnista.
Kansainvälisiä RFID-standardeja, jotka ovat olennainen osa automaattista tunnistustekniikkaa, kehittää ja ottaa käyttöön kansainvälinen organisaatio ISO yhdessä IEC:n kanssa. Standardien projektien valmistelu (kehitys) tapahtuu tiiviissä yhteistyössä aloitteellisten tahojen ja yritysten kanssa.
EPCglobal [44] ( GS1 :n ja GS1 US : n yhteisyritys ) toimii kansainvälisten standardien mukaisesti RFID:n ja EPC :n käytössä tavoitteenaan luoda kyky tunnistaa mikä tahansa kohde yritysten toimitusketjussa ympäri maailmaa.
Eräs EPCglobalin tehtävistä on virtaviivaistaa 1990-luvulta lähtien maailmassa ilmestyneiden lukuisten RFID-protokollien määrää ja luoda yksi protokolla, jolla saavutetaan läpimurto RFID:n hyväksymisessä kaupallisissa organisaatioissa.
AIM globaaliAIM Global [45] on työskennellyt aktiivisesti alan standardien parissa vuodesta 1972 lähtien .
AIM Global on kansainvälinen kauppajärjestö, joka edustaa automaattisen tunnistamisen ja mobiiliteknologian tarjoajia. Yhdistys tukee aktiivisesti AIM-standardien kehittämistä oman Technical Symbology Committeen, Global Standards Advisory Groupin ja RFID-asiantuntijaryhmän kautta sekä osallistumalla teollisuuden, kansallisiin ( ANSI ) ja kansainvälisiin (ISO) kehitysryhmiin. [46]
Venäjällä RFID-alan standardien kehittäminen on uskottu UNISCAN/GS1 Russia Associations. [47]
GRIFSGRIFS [48] on kaksivuotinen projekti RFID-yhteensopivuusfoorumin luomiseksi, jota GS1 koordinoi yhdessä ETSI :n ja CENI :n kanssa . Hanketta rahoittaa Euroopan yhteisö. Aloitti toimintansa tammikuussa 2008. Hankkeen puitteissa pidettiin kolme konferenssia Tokiossa, Hongkongissa ja Brysselissä vuosina 2008-2009.
EPC Gen2 on lyhenne sanoista "EPCglobal Generation 2".
Tunnisteiden jakaminen luokkiin hyväksyttiin kauan ennen EPCglobal-aloitteen syntymistä, mutta lukijoiden ja tunnisteiden väliseen vaihtoon ei ollut yleisesti hyväksyttyä protokollaa. Tämä johti yhteensopimattomuuteen eri valmistajien lukijoiden ja tunnisteiden välillä. ISO / IEC otti vuonna 2004 käyttöön yhden kansainvälisen standardin ISO 18000 , joka kuvaa vaihtoprotokollat (radiorajapinnat, englantilainen ilmarajapinta ) kaikilla RFID-taajuusalueilla 135 kHz - 2,45 GHz. UHF-alue (860-960) MHz vastaa ISO 18000-6A / B -standardia. Ottaen huomioon tekniset ongelmat, jotka ilmenivät ensimmäisen sukupolven luokan 0 ja 1 tunnisteita luettaessa, EPCglobalin Hardware Action Groupin asiantuntijat loivat vuonna 2004 uuden protokollan lukijan ja UHF-tunnisteen välistä vaihtoa varten - Class 1 Generation 2. Vuonna 2006 ISO/IEC hyväksyi EPC Gen2 -ehdotuksen pienin muutoksin lisäyksenä C olemassa oleviin ISO 18000-6 -versioihin A ja B , ja ISO/IEC 18000-6C on tällä hetkellä yleisin UHF RFID -teknologiastandardi. Tämä standardi hyväksyttiin huolimatta Intermecin väitteistä, että sen käyttöönotto loukkaisi useita niiden RFID-patentteja. Sovittiin, että standardi itsessään ei loukkaa patentteja, mutta tietyissä olosuhteissa valmistajat saattavat joutua maksamaan maksuja Intermecille.
RFID Journalin [ 49] mukaan UHF Gen2 -sirujen maailmanlaajuiset markkinat kasvoivat vuonna 2010 yli 200 prosenttia edelliseen vuoteen verrattuna. Vuonna 2011 markkinoiden odotetaan jatkavan kasvuaan, arviolta 65 prosenttia.
RFID-tunnisteiden myynti kasvoi 125 % vuonna 2010 ja markkinoiden odotetaan kasvavan vielä 105 % vuonna 2011.
Ominaisuudet IDGen 2 -tunnisteet ovat saatavilla valmistajan ennalta tallentamalla numerolla tai ilman sitä. Tavaran valmistajan tallentaman numeron voi estää samalla tavalla kuin alun perin sisäänrakennettu numero.
Törmäyksenestomekanismi (tunnisteet)Gen 2 -standardin nykyaikaiset tunnisteet käyttävät tehokasta törmäyksenestomekanismia, joka perustuu edistyneeseen "slots" -tekniikkaan - tunnisteiden tilan usean istunnon hallintaan "inventaarion" aikana, eli tunnisteiden lukemisessa rekisteröintialueella. Tämän mekanismin avulla voit lisätä inventaariotunnisteiden lukunopeutta jopa 1500 tunnisteeseen sekunnissa (tallennus - jopa 16 tunnistetta sekunnissa) käytettäessä teollisuusportaalilukijoita, esimerkiksi Impinjiltä . Pyynnön alussa oleva lukija ja tagit luovat luvun q, joka vaihtelee välillä 0-2 n:n potenssiin. Jos lukijan numero q ja yksi tarroista täsmäävät, ne vaihtavat tietoja. Jos vastattujen tagien määrä ei ole yhtä suuri, lukija tekee uuden pyynnön, jossa luku q generoidaan uudelleen. Mikäli usein tulee tilanne, jossa tunnisteen kanssa ei vaihdettu tietoa (eli jos tunnisteita on liian monta tai liian vähän verrattuna lukualueeseen, jossa luku q on), lukija korjaa kahden n:n potenssia. muuttamalla alueen rajoja. Tämä algoritmi toimii paljon nopeammin kuin Gen1:ssä käytetty algoritmi, koska ensimmäisessä tapauksessa lukija käy läpi jopa 64 bittiä bitti kerrallaan ja toisessa tapauksessa todennäköisyysteoria toimii ja siinä on säätömekanismi.
Törmäyksenestomekanismi (lukijat)Lisäksi Gen 2 -tunnisteet mahdollistavat useiden lukulaitteiden tehokkaan käytön samanaikaisesti päällekkäisillä ja läheisillä alueilla ( Multiple Reader Mode -tekniikka ), koska lukijoiden taajuuskanavat ovat erillään toisistaan .
HintaGen2-tunnisteet ovat jo tällä hetkellä huomattavasti halvempia kuin edellisen sukupolven tagit, mikä tekee myös niiden käytöstä edullisempaa, ja ensimmäisen sukupolven laitteet (lukijat) vaativat useimmissa tapauksissa vain laiteohjelmiston uudelleenohjelmoinnin (vilkkumisen) toimiakseen uusien standardien kanssa.
SalasanatKuten aikaisemman standardin tarrat , Gen2 pystyy asettamaan 32-bittisen pääsysalasanan. Lisäksi jokaiselle tunnisteelle on mahdollista asettaa kill-salasana ( eng. 'kill' password ), jonka käyttöönoton jälkeen tagi lopettaa pysyvästi tiedonvaihdon lukijoiden kanssa.
Vuodesta 2008 lähtien RFID:n eri osa-alueita kuvaava erilainen standardisarja toimii kansainvälisenä standardina RFID:n alalla [50] :
Ambient Intelligence | |
---|---|
Käsitteet |
|
Tekniikka |
|
Alustat | |
Sovellus |
|
Ensimmäiset tutkijat |
|
Katso myös |
|