أنواع rfid. RFID والطرق البديلة للتعريف الآلي. حسب مصدر الطاقة

RFID (تحديد تردد الراديو باللغة الإنجليزية) هي طريقة للتعرف التلقائي على الكائنات ، حيث تتم قراءة البيانات المخزنة فيما يسمى أجهزة الإرسال والاستقبال ، أو علامات RFID ، أو كتابتها عن طريق إشارات الراديو.

RFID هي تقنية تعريف حديثة توفر خيارات أكثر بكثير من أنظمة الوسم التقليدية.

يتكون أي نظام RFID من قارئ (قارئ أو قارئ أو محقق) وجهاز إرسال (يُعرف أيضًا باسم علامة RFID ، وأحيانًا يتم استخدام مصطلح علامة RFID أيضًا).

تأتي معظم علامات RFID في جزأين. الأول هو دائرة متكاملة (IC) لتخزين المعلومات ومعالجتها ، وتعديل وإزالة تشكيل إشارة التردد اللاسلكي (RF) ، وبعض الوظائف الأخرى. والثاني هو هوائي لاستقبال وإرسال إشارة.

تصنيف علامة RFID

هناك عدة مؤشرات لتصنيف علامات وأنظمة RFID:

 بتردد التشغيل

 حسب مصدر الطاقة

حسب نوع الذاكرة

بالتنفيذ

حسب نوع مصدر الطاقةتنقسم علامات RFID إلى سلبية وشبه سلبية ونشطة.

علامات RFID السلبيةليس لديك مصدر طاقة مدمج. يوفر التيار الكهربائي المستحث في الهوائي عن طريق الإشارة الكهرومغناطيسية من القارئ طاقة كافية لشريحة السيليكون CMOS الموجودة في العلامة لتعمل وتنقل إشارة الاستجابة.

علامات RFID شبه السلبية، تسمى أيضًا شبه نشطة ، تشبه إلى حد بعيد العلامات السلبية ، ولكنها مزودة ببطاريات توفر الطاقة للشريحة. في الوقت نفسه ، يعتمد نطاق عمل هذه العلامات فقط على حساسية مستقبل القارئ ويمكن أن تعمل على مسافة أكبر وبخصائص أفضل.

علامات RFID النشطةلها مصدر طاقة خاص بها ولا تعتمد على طاقة القارئ ، ونتيجة لذلك يمكن قراءتها من مسافة بعيدة ولها أبعاد كبيرة ويمكن تزويدها بإلكترونيات إضافية. ومع ذلك ، فإن هذه العلامات هي الأغلى ثمناً ولها عمر بطارية محدود.

توفر العلامات النشطة في معظم الحالات دقة قراءة أفضل من العلامات الخاملة. من خلال امتلاك مصدر الطاقة الخاص بها ، يمكن أن تولد العلامات النشطة إشارة خرج أعلى ، مما يسمح باستخدامها في البيئات العدوانية: في الماء والمعادن (حاويات السفن والسيارات) وعلى مسافات طويلة في الهواء الطلق. تسمح العلامات النشطة بنقل إشارة عبر مسافات تصل إلى مئات الأمتار ، ويمكن أن يصل عمر بطارية هذه العلامة إلى 10 سنوات. تحتوي بعض بطاقات RFID على أجهزة استشعار مدمجة ، على سبيل المثال ، لمراقبة درجة حرارة البضائع القابلة للتلف. يمكن استخدام أنواع أخرى من أجهزة الاستشعار ، جنبًا إلى جنب مع العلامات النشطة ، لقياس الرطوبة وتسجيل الصدمات / الاهتزازات والضوء والإشعاع ودرجة الحرارة ووجود الغازات في الغلاف الجوي.

يصل نصف قطر القراءة للعلامات النشطة إلى 300 متر ، ولديها سعة ذاكرة أكبر من العلامات السلبية وقادرة على تخزين قدر أكبر من المعلومات. حاليًا ، لا تُصنع الملصقات النشطة أكبر من حبة عادية وتباع مقابل بضعة دولارات.

حسب نوع الذاكرة المستخدمةيتم تصنيف علامات RFID إلى الأنواع التالية:

 RO (للقراءة فقط) - تتم كتابة البيانات مرة واحدة فقط أثناء الإنتاج. هذه الملصقات مناسبة فقط لتحديد الهوية. لا معلومات جديدةمن المستحيل الكتابة فيها ، ومن المستحيل عمليًا تزويرها.

 WORM (اكتب مرة واحدة اقرأ الكثير) - بالإضافة إلى معرف فريد ، تحتوي هذه العلامات على كتلة من ذاكرة الكتابة مرة واحدة ، والتي يمكن قراءتها عدة مرات لاحقًا.

 RW (قراءة وكتابة) - تحتوي هذه الملصقات على معرف وكتلة ذاكرة لقراءة / كتابة المعلومات. يمكن الكتابة فوق البيانات الموجودة فيها عدة مرات.

حسب تردد التشغيلتميز علامات RFID النطاقات التالية:

تسميات نطاق LF 125-134 كيلو هرتز

الأنظمة السلبية من هذا النطاق منخفضة التكلفة ، ووفقًا لخصائصها الفيزيائية ، تُستخدم لزرع علامات تحت الجلد في الحيوانات والبشر والأسماك. لديهم قيود كبيرة من حيث المدى والدقة (التصادمات أثناء القراءة).

علامات نطاق التردد 13.56 ميغاهرتز

أنظمة 13 ميجاهرتز رخيصة بما فيه الكفاية ، ولا توجد بها مشاكل بيئية ، وهي موحدة بشكل جيد ولديها مجموعة واسعة من الحلول. يتم استخدامها في أنظمة الدفع والخدمات اللوجستية وتحديد الهوية الشخصية. لتردد 13.56 ميجا هرتز ، تم تطوير معيار ISO 14443 (أنواع A / B). على عكس Mifare 1K في هذا المعياريتم توفير نظام تنويع المفاتيح ، والذي يسمح بإنشاء أنظمة مفتوحة. يتم استخدام خوارزميات التشفير المعيارية.

تم تطوير العشرات من الأنظمة بناءً على معيار ISO 14443 B ، على سبيل المثال ، نظام رسوم النقل العام في باريس والضواحي.

أظهر انتشار الأنظمة في هذا النطاق وجود مشاكل أمنية. كانت هناك حالات اختراق لهذه الأنظمة ، على سبيل المثال ، أنظمة الدفع في وسائل النقل الحضرية والعامة في هولندا.

تمامًا كما هو الحال في نطاق LF ، في أنظمة HF ، هناك مشاكل مرتبطة بالقراءة على مسافات طويلة ، في ظروف الرطوبة العالية ، في بيئة معدنية وظهور الاصطدامات.

تسميات نطاق UHF (860-960 MHz)

علامات نطاق UHF لها أطول مدى. طورت العديد من المعايير الخاصة بالملصقات في هذا النطاق آليات مضادة لتحلل القولون. ركزت علامات UHF في البداية على الاستخدام في المستودعات والخدمات اللوجستية الصناعية ، ولم يكن لها معرّف فريد. كان من المفترض أن يكون معرف العلامة هو رقم EPC (رمز المنتج الإلكتروني) للمنتج ، والذي سيدخله كل مصنع في العلامة بشكل مستقل أثناء الإنتاج. ومع ذلك ، سرعان ما أصبح واضحًا أنه بالإضافة إلى وظيفة الناقل لرقم منتج EPC ، سيكون من الجيد تعيين وظيفة التحكم في الأصالة للعلامة. أي ، نشأ مطلب يتعارض مع نفسه: في نفس الوقت تأكد من تفرد العلامة والسماح للشركة المصنعة بتدوين رقم EPC تعسفي.

لفترة طويلة ، لم تكن هناك رقائق تلبي هذه المتطلبات تمامًا. تحتوي شريحة Gen 1.19 التي أصدرتها Philips على معرّف غير قابل للتغيير ، ولكن لم يكن بها أي وظائف مضمّنة لبنوك كلمات المرور لذاكرة العلامة ، وكانت البيانات من العلامة سهلة القراءة باستخدام المعدات المناسبة. تحتوي رقائق معيار Gen 2.0 التي تم تطويرها لاحقًا بالفعل على وظائف لحماية بنوك الذاكرة (كلمة مرور للقراءة والكتابة) ، ولكن لم يكن لديها معرف علامة فريد ، مما جعل من الممكن ، إذا رغبت في ذلك ، إنشاء نسخ متطابقة من العلامات.

حتى في وقت لاحق ، أصدرت NXP شريحتين جديدتين تلبي حاليًا جميع المتطلبات المذكورة أعلاه. تم تصنيع شرائح SL3S1202 و SL3FCS1002 وفقًا لمعيار EPC Gen 2.0 ، ولكنها تختلف عن سابقاتها في حقل ذاكرة TID (معرف العلامة) ، حيث يتم عادةً كتابة رمز نوع العلامة أثناء الإنتاج ، والذي لا يختلف في مقال واحد عن علامة إلى قسم ، إلى قسمين. أول 32 بت محجوزة لرمز الشركة المصنعة وعلامتها التجارية ، والثانية 32 بت للرقم الفريد للرقاقة نفسها. حقل TID غير قابل للتغيير ، وبالتالي فإن كل علامة فريدة من نوعها. يمكن حماية كل بنك من ذاكرة الوسم من القراءة أو الكتابة بكلمة مرور ، ويمكن كتابة رقم EPC من قبل الشركة المصنعة للبضائع في وقت وضع العلامات.

من حيث التكلفة ، تعد علامات UHF أرخص من أبناء عمومتها LF و HF ، ولكن بشكل عام نظام UHF RFID أغلى على حساب بقية الأجهزة.

حاليًا ، نطاق التردد UHF (الميكروويف) مفتوح للاستخدام المجاني في الاتحاد الروسي في النطاق "الأوروبي" - 863-868 ميجا هرتز.

حول التوحيد

تتفاقم المواقف السلبية تجاه تقنية RFID بسبب الثغرات في جميع المعايير الحالية. على الرغم من أن عملية تطوير المعايير لم تنته بعد ، إلا أن هناك ميلًا لدى الكثيرين لإخفاء بعض فرق العلامات عن الجمهور. على سبيل المثال ، يمكن تحييد أمر "المصادقة" في تقنية Philips MIFARE ، التي تستخدم معيار ISO / IEC 14443 ، وبعد ذلك يجب أن تقوم العلامة بتشفير استجاباتها وقبول الأوامر المشفرة فقط ، من خلال بعض الأوامر التي يحتفظ بها المطور سراً.

يمكن تغيير الموقف الحذر تجاه RFID إذا تم تطوير معايير كاملة ومفتوحة.

يتم حاليًا تنظيم استخدام الملصقات في نطاق UHF (الميكروويف) في الاتحاد الروسي بواسطة SanPiN 2.1.8 / 2.2.4.1383-03 ، والتي تمت الموافقة عليها بموجب قرار رئيس الأطباء الصحيين في الاتحاد الروسي رقم 135 بتاريخ 09.06. 2003.

معايير RFID الدولية ، كجزء لا يتجزأ من تقنية تحديد الهوية الأوتوماتيكية ، تم تطويرها واعتمادها من قبل المنظمة الدولية ISO بالاشتراك مع IEC. يتم إعداد المشاريع لتطوير المعايير بالتعاون الوثيق مع المنظمات والشركات المهتمة الاستباقية.

منظمات تطوير المعايير الدولية

EPCglobal

إنها توحد المنظمتين GS1 و GS1 US وتعمل على تطوير معايير RFID و EPC الدولية ، بهدف إنشاء نظام دولي لتحديد أي كائن في سلسلة التوريد حول العالم. أعلنت EPCglobal عن مهمتها في تبسيط العدد الكبير من بروتوكولات RFID التي ظهرت في العالم منذ التسعينيات وإنشاء بروتوكول RFID واحد لاستخدامه من قبل المنظمات التجارية.

AIM العالمية

تعمل AIM Global بنشاط على معايير الصناعة منذ عام 1972. إنها جمعية تجارية دولية تمثل موردي التعرف الآلي و تقنيات المحمول... تدعم الرابطة بنشاط تطوير معايير AIM من خلال لجنة الرموز الفنية الخاصة بها ، والمجموعات الاستشارية للمعايير العالمية ومجموعة خبراء RFID ، فضلاً عن المشاركة في المجموعات الصناعية والوطنية (ANSI) والدولية (ISO).

في روسيا ، تم تفويض تطوير معايير RFID إلى رابطة روسيا UNISCAN / GS1.

المعايير

ISO 15693هو معيار دولي في مجال RFID. يصف مبدأ نقل المعلومات ، ومعلمات توقيت إرسال الإشارات في أنظمة RFID ، إلخ.

EPC Gen2 (EPCglobal Generation 2)

في عام 2004 ، اعتمدت ISO / IEC معيارًا دوليًا واحدًا ISO 18000 ، والذي يصف بروتوكولات التبادل (واجهات الهواء) في جميع نطاقات تردد RFID من 135 كيلو هرتز إلى 2.45 جيجا هرتز. يتوافق نطاق UHF (860-960) ميجاهرتز مع معيار ISO 18000-6A / B. لحل المشكلات الفنية التي تحدث عند قراءة علامات الفئتين 0 و 1 من الجيل الأول ، في عام 2004 ، أنشأ متخصصو مجموعة عمل الأجهزة EPCglobal بروتوكول تبادل جديد بين القارئ وعلامة UHF - الفئة 1 الجيل 2. في عام 2006 ، EPC مقترح Gen2 مع تعديلات طفيفة ، تم اعتماده من قبل ISO / IEC كمكمل C للخيارين A و B الحاليين من ISO 18000-6 ، و ISO / IEC 18000-6C هو حاليًا معيار تقنية RFID الأكثر استخدامًا في نطاق UHF.

تتوفر علامات Gen 2 مع أو بدون الرقم المسجل للشركة المصنعة. يمكن حظر الرقم المسجل من قبل الشركة المصنعة للبضائع بنفس طريقة حظر الرقم المدمج في الأصل. تستخدم العلامات الحديثة لمعيار Gen 2 آلية فعالة ضد الاصطدام تعتمد على التكنولوجيا المطورة لـ "الفتحات" - إدارة متعددة الجلسات لحالة العلامات أثناء القراءة في منطقة التغطية. تتيح لك هذه الآلية زيادة سرعة القراءة حتى 1500 علامة / ثانية (الكتابة - حتى 16 علامة / ثانية). بالإضافة إلى ذلك ، تجعل علامات Gen 2 من الممكن استخدام العديد من القراء بشكل فعال في مناطق متداخلة ومغلقة في نفس الوقت (تقنية وضع القارئ الكثيف) بسبب فصل قنوات تردد القراء عن بعضها البعض.

من بين كل المحبوبين (على الأقل ، أتمنى حقًا ذلك) مسلسل "نظرة من الداخل" - منذ أكثر من ستة أشهر. لا يعني ذلك أنه لم يكن هناك شيء أكتب عنه أو نتحدث عنه ، لقد تغلبوا فقط على الحالات التي ستصبح موضوع إحدى مقالاتي التالية عن حبري (آمل ألا يتم إلغاؤها ، لأنها لن تكون مخصصة بالكامل لموضوعات تكنولوجيا المعلومات ). في غضون ذلك ، هناك دقيقة مجانية ، دعنا نتعرف على ماهية RFID (تحديد تردد الراديو) - ستنضم إليها علامات أبسط - أو كيف غيرت خطوة واحدة صغيرة في التكنولوجيا بشكل كبير حياة الملايين وحتى المليارات من الناس حول العالم. العالمية.

مقدمة

أود إبداء تحفظ على الفور.

قبل البدء في العمل على هذه المقالة ، كنت آمل حقًا أنه من خلال الصور المجهرية ، وخاصة البصريات ، والمعلومات الموجودة على الإنترنت ، وبعض قاعدة المعرفة من المنشورات السابقة ، سيكون من الممكن تحديد مكان وعناصر الدائرة المصغرة. على الأقل على المستوى "اليومي": يقولون ، هذه ذاكرة ، هذه هي دائرة إمداد الطاقة ، وهذا هو المكان الذي تتم فيه معالجة المعلومات. في الواقع ، يبدو أن RFID هو أبسط جهاز ، وأبسط "كمبيوتر" يمكنك التفكير فيه ...

ومع ذلك ، فقد أجرت الحياة تعديلاتها الخاصة وكل شيء تمكنت من العثور عليه: الرسم التخطيطي العام للجهاز لجيل جديد من العلامات ، وصور فوتوغرافية لكيفية ، على سبيل المثال ، يجب أن تبدو الذاكرة - لا أعرف حتى لماذا أنا لم ينتبه إلى هذا في المقالة حول ذاكرة الوصول العشوائي (ربما لا يزال لدي فرصة للتحسين؟!) ، والفضائح - المؤامرات - تعريض معالجات A5 من أعمال الرقائق.

الجزء النظري

بالتقاليد ، لنبدأ ببعض الجزء التمهيدي.

RFID

يعود تاريخ تقنية التعرف على التردد اللاسلكي - ربما هذه هي الطريقة التي يمكن بها تسمية جميع خيارات RFID (تحديد الترددات الراديوية) التي لا يمكن تصورها والتي لا يمكن تصورها - إلى الأربعينيات من القرن العشرين ، عندما تم تطوير جميع أنواع المعدات الإلكترونية بنشاط في الاتحاد السوفيتي وأوروبا والولايات المتحدة الأمريكية ...

في ذلك الوقت ، كان أي منتج يعمل بالكهرباء لا يزال يثير الفضول ، لذلك لم يكن هناك حقل محروث أمام العلماء: أينما تمسك بمقبض مجرفة ، كما هو الحال في منطقة الأرض السوداء ، ستنمو شجرة. احكم بنفسك: اقترح ماكسويل قوانينه منذ نصف قرن فقط (عام 1884). وبدأت النظريات القائمة على هذه المعادلات في الظهور بعد 2-3 عقود (بين 1900 و 1914) ، بما في ذلك نظرية موجات الراديو (من اكتشافها إلى نماذج تعديل الإشارة ، إلخ). بالإضافة إلى ذلك ، ترك التحضير للحرب العالمية الثانية وإدارتها بصماتها على هذا المجال.

نتيجة لذلك ، بحلول نهاية الأربعينيات من القرن الماضي ، تم تطوير أنظمة التعرف على الأصدقاء أو الأعداء ، والتي كانت أكبر إلى حد ما من تلك الموضحة في هذه المقالة ، ولكنها عملت في الواقع على نفس مبدأ علامات RFID الحديثة.

تم إجراء أول عرض لتقريب RFID في عام 1973 في مختبر أبحاث لوس ألاموس ، وتم الحصول على واحدة من أولى براءات الاختراع لهذا النوع من نظام تحديد الهوية بعد عقد - في عام 1983. يمكن العثور على مزيد من المعلومات حول تاريخ RFID على Wiki وبعض المواقع (المواقع) الأخرى.

نظرًا للبطارية المدمجة ، تتميز العلامات النشطة بنصف قطر تشغيل أكبر وأبعاد و "حشو" أكثر تعقيدًا (يمكنك استكمال العلامة بميزان حرارة أو مقياس رطوبة أو حتى شريحة تحديد موقع GPS كاملة) والسعر المقابل.

يمكن تصنيف العلامات بطرق مختلفة: من خلال تردد التشغيل (LF - التردد المنخفض ~ 130 كيلو هرتز ، HF - التردد العالي ~ 14 ميجا هرتز و UHF - التردد العالي جدًا ~ 900 ميجا هرتز) ، حسب نوع الذاكرة داخل العلامة (للقراءة فقط ، اكتب مرة واحدة وأعد الكتابة). بالمناسبة ، NFC ، المحبوب من قبل جميع الشركات المصنعة والمروج لها ، ينتمي إلى مجموعة HF ، التي لديها عدد من المشاكل المعروفة.

علامات أخرى

لسوء الحظ ، فإن تكلفة علامات RFID مقارنة بأنواع التعريف الأخرى مرتفعة للغاية ، لذلك ، على سبيل المثال ، يتم توفير الطعام والسلع "الساخنة" الأخرى التي لا نزال نشتريها باستخدام الرموز الشريطية (أو الرموز الشريطية) ، وأحيانًا يتم توفير رموز QR ، والأمن ضد السرقة بواسطة ما يسمى بعلامات مكافحة السرقة (أو EAS - مراقبة المقالات الإلكترونية)

الأكثر شيوعًا هي ثلاثة أنواع (جميع الصور مأخوذة من الويكي):

أمامنا العديد من الاكتشافات الرائعة ، وأحيانًا ما تكون غير متوقعة تمامًا وبالطبع الإباحية المهوس في التنسيق عالية الدقة!

إذا فكر شخص ما في القليل من النظرية ، فمرحباً بكم في هذا الموقع باللغة الإنجليزية.

الجزء العملي

إذن ، ما هي الملصقات التي تم العثور عليها في العالم من حولنا:

العمود الأيسر من أعلى إلى أسفل: خريطة مترو موسكو ، ممر Aeroexpress ، بطاقة بلاستيكيةللوصول إلى المبنى ، بطاقة RFID التي قدمتها شركة Perekrestok في معرض RosNanoForum-2011. العمود الأيمن من الأعلى إلى الأسفل: علامة EAS للتردد اللاسلكي ، وعلامة EAS المغناطيسية الصوتية ، وتذكرة المكافأة للنقل العام في موسكو بشريط مغناطيسي ، وبطاقة RFID لزائر RosNanoForum تحتوي حتى على علامتين.

أول ما يتم الإعلان عنه هو بطاقة مترو موسكو - فلنبدأ.

في الدائرة الأولى. تذكرة مترو موسكو

أولاً ، ننقع البطاقة في الماء العادي لإزالة طبقات الورق التي تخفي قلب هذه "العلامة".

خريطة مجردة من مترو موسكو

الآن دعونا ننظر إليها بعناية عند التكبير المنخفض من خلال مجهر ضوئي:

صورة مجهرية لشريحة بطاقة للوصول إلى مترو موسكو

تم إصلاح الشريحة بقوة وأريد أن ألفت انتباهك إلى حقيقة أن جميع "الأرجل" الأربعة متصلة بالهوائي - سيكون هذا مفيدًا لنا بشكل أكبر للمقارنة مع علامة RFID أخرى. من خلال طي القاعدة البلاستيكية إلى النصف حيث توجد الشريحة وهزها قليلاً من جانب إلى آخر ، يتم تحريرها بسهولة. نتيجة لذلك ، لدينا شريحة بحجم عين الإبرة:

صورة مجهرية بصرية للرقاقة مباشرة بعد فصلها عن الهوائي

حسنًا ، دعنا نلعب مع التركيز:

قم بتغيير موضع التركيز من الطبقة السفلية إلى الأعلى

الآن دسيسة قليلا.

تقول الشائعات أن ميكرون يطور ويصنع رقائق لمترو موسكو من قبل قواته الخاصة باستخدام تقنية Mifare مماثلة (على الأقل ، يكون الارتباط بالهوائي مختلفًا - أرجل ذات شكل مختلف). في 22 أغسطس ، أرسل بارسمونستر ، بدون إعلان الحرب ، نداء غادرًا إلى ميكرون لتوضيح ما إذا كان من الممكن رؤية هذه الشريحة في مكان ما ، بحلول 3.11 لم يتم تلقي أي رد. كان أحد الصحفيين (بالتحديد ، Alexander Erlich) في منتدى IXBT سيوضح هذه المعلومات مع ممثلي Mikron ، ولكن في الوقت الحالي ، لا تزال الأمور موجودة ، أي أن الممثلين الرسميين لـ Mikron يتجنبون الرد على السؤال المباشر. سؤال.

يبدو أن التذكرة المذكورة أعلاه قد تم تصنيعها (أو تم تركيبها للتو على الهوائي؟) في شركة Micron (Zelenograd) - انظر الروابط أدناه - باستخدام التكنولوجيا المعروفة في دوائر RFID من قبل شركة NXP ، والتي تم التلميح إليها بوضوح في بثلاثة أحرف ضخمة وسنة إصدار التكنولوجيا (وربما سنة الصنع) على الطبقة المعدنية العلوية للرقاقة. إذا افترضنا أن عام 2009 يشير إلى العام الذي تم فيه إطلاق التكنولوجيا ، وتم فك تشفير الاختصار CUL1V2 على أنه Circuit ULtralite 1 الإصدار 2 (تم تأكيد هذا الافتراض أيضًا من خلال هذه الأخبار) ، ثم على موقع NXP يمكنك العثور على وصف تفصيلي لهذه رقائق (آخر سطرين في القائمة)

بالمناسبة ، تم تنظيم رحلة في العام الماضي إلى مصنع ميكرون للمشاركين في أولمبياد الإنترنت في تقنية النانو (تقارير الصور والفيديو) ، لذلك ليس من المنطقي أن نقول إن المعدات معطلة هناك ، ولكن أيضًا بيان "العم في معطف أبيض" أنهم ينتجون علامات بمعايير 70 نانومتر ، أود أن أتساءل ...

وفقًا للإحصاءات التي جمعتها BarsMonster بعد تحليل شرائح 109 تذاكر مترو أنفاق (عينة تمثيلية إلى حد ما) ، وفقًا للتوزيع العادي ، فإن فرص العثور على تذكرة "غير عادية" تبلغ 109 ^ 1/2 تقريبًا أو حوالي 10٪ ، ولكن يختفون مع فتح كل تذكرة ...

لقد لاحظت نظرة فاحصة بالفعل الفرق الرئيسي بين شريحتي Mifare - نقش Philips2001. في الواقع ، في عام 1998 ، اشترت Philips الشركة الأمريكية لتصنيع الإلكترونيات الدقيقة Mikron (يجب عدم الخلط بينها وبين Zelenograd Micron). وفي عام 2006 ، انفصلت NXP عن Philips.

من السهل أيضًا ملاحظة علامة CLU1V1C ، والتي ، بناءً على ما سبق ، تعني Circuit ULtralite 1 Version 1C. وهذا يعني أن هذه العلامة هي سلف Mifare التي يستخدمها مترو موسكو ، وبالتالي فهي متوافقة معها في المعايير الأساسية. ومع ذلك ، كما في الحالة السابقة ، يعد عام 2001 مؤشرًا على عام تطوير وتنفيذ التكنولوجيا أو سنة الإنتاج. من الغريب أن Aeroexpress يستخدم علامات قديمة ...

في الدائرة الثالثة. بطاقة بلاستيكية

ذات مرة ، قررت أن أعرض إحدى المقالات والصور الخاصة بإحدى معارفي على Habrahabr. ثم سأل عما إذا كان لديها أي بطاقة غير ضرورية للمقال التالي حول RFID. بحلول ذلك الوقت كانت قد انتقلت لتوها للدراسة في EPFL وقدمت لي بطاقة تُستخدم لدخول أحد مباني جامعة موسكو الحكومية. وبناءً على ذلك ، فإن الخريطة خالية من أي علامات ، ولست متأكدًا من وجود أي شيء مكتوب عليها ، باستثناء المفتاح المعتاد لدخول المبنى.
البطاقة بلاستيكية تمامًا ، لذلك وضعناها على الفور في الأسيتون لبضع دقائق فقط:

نحن نأخذ حمامات الأسيتون

في الداخل ، كل شيء قياسي جدًا - هوائي وشريحة ، ومع ذلك ، اتضح أنهما على قطعة صغيرة من ثنائي الفينيل متعدد الكلور. لسوء الحظ ، بدون أي علامات - بدون اسم صيني نموذجي. الشيء الوحيد الذي يمكن تعلمه عن هذه الشريحة والبطاقة هو أنها مصنوعة / تشير إلى بعض معايير TK41. هناك الكثير من هذه البطاقات في المبيعات مثل علي بابا وديلكستريم.

في الدائرة الرابعة. تقاطع طرق

بعد ذلك ، أود أن أفكر في علامتين تم تقديمهما في معرض RosNanoForum 2011. تم تقديم أولهما بشفقة كبيرة ، قائلة إنها تكاد تكون الدواء الشافي للصوص والسرقة من المتاجر. على أي حال ، ستسمح هذه التسمية للمتاجر بالانتقال تمامًا إلى الخدمة الذاتية. لسوء الحظ ، تبين أن المدير الفعال هو أكثر بقليل من غير كفء تمامًا في مسائل فيزياء المدرسة. وبعد اقتراح التحقق من فاعلية الوسم باستخدام مغناطيس قوي تعلق على الوسم سرعان ما اصمت الموضوع ...

بعد عمليتي شراء في SmartShop ، لدي بعض العلامات المتبقية تحت تصرفي. بعد تنظيف إحداها من الغراء وطبقة واقية بيضاء ، نرى ما يلي:

علامة جديدة لسلسلة متاجر Perekrestok

نسير بنفس طريقة Mifare ، ونفصله بعناية عن قاعدة البوليمر والهوائي ونضعه في مرحلة المجهر الضوئي:

الصور المجهرية الضوئية للعلامة لاستخدامها في SmartShop

من قبيل الصدفة المحظوظة (إما أن يُضخ الصمغ لأعلى ، أو هكذا تم تصوره) ، تمزقت العلامة بسرعة من القاعدة ، وظل سطحها خاليًا من أي آثار للصمغ. أود أن ألفت انتباهكم إلى حقيقة أنه إذا كان لدى Mifare جميع جهات الاتصال الأربعة المتصلة بالهوائي (جهات اتصال في كل طرف) ، فإننا نرى هنا أن جهتي اتصال متصلتين بمنطقتين صغيرتين ليستا على اتصال بهما الهوائي.

لنلعب قليلاً مع التركيز على أجزاء مختلفة من الملصق:

تغيير التركيز ...

التكبير الأقصى لمجهر بصري

الصورة الأخيرة في أعلى اليسار ، على الأرجح ، تلتقط وحدة ذاكرة EEPROM ، لأنها تشغل حوالي ثلث سطح الشريحة ولها بنية "عادية".

بينما تقام عطلة رأس السنة الجديدة في البلاد ويستريح الجميع ، سأجمع أخيرًا كل المواد المتراكمة في كومة واحدة. لم أكتب إلى المدونة منذ فترة طويلة ، وسأحاول تحسينها هذا العام. أنا لا أكتب عن السياسة والفلسفة والأحداث في حياتي ، فقط عن قطع الحديد. للأسف ، لا يمكنني الكتابة عن الغدد في العمل لأسباب معينة ، ولكن يتم تراكم مواد ذات طبيعة علمية وتعليمية شعبية. من الصعب جدًا أن تكتب أفضل مما هو مكتوب بالفعل في نفس ويكيبيديا.

RFID - صوداعا Fانتصار هوية شخصيةإغواء - تحديد تردد الراديو. تعد علامات RFID اليوم مفهومًا أوسع ويتم تضمين أجهزة الاستشعار اللاسلكية هنا أيضًا ، على الرغم من أن التعريف ليس مهنتهم الرئيسية. علامة RFID هي جهاز صغير يسمح لك بقراءة البيانات المخزنة عليها من مسافة بعيدة ، في حالة عدم وجود خط رؤية مباشر ، وبالتالي تحديد كائن ما. إنه مثل رمز شريطي على منتج يعمل فقط على الراديو.

علامات RFID تأتي في أنواع مختلفة. من خلال طريقة إمداد الطاقة ، يتم تمييز العناصر السلبية (يتم تشغيلها بالكامل للتشغيل من إشعاع القارئ) ونشطة (تحتوي على بطارية عليها). بالطبع ، تمتلك العناصر السلبية نطاقًا أقل من الإجراءات ، لكن عمر الخدمة لا يقتصر على أي شيء. تتحسن الأجهزة النشطة ، كل من النطاق والتعبئة أكثر ذكاءً ، لكن البطارية ستحتاج إلى التغيير.

وفقًا لنطاق التردد اللاسلكي ، يتم تمييز LF (125 كيلو هرتز) و HF (13.56 ميجا هرتز) و UHF (860-960 ميجا هرتز).

مبدأ التشغيل

يحتوي القارئ والعلامة على محاثات تشكل دائرة متذبذبة. عندما ينشئ القارئ مجالًا مغناطيسيًا متناوبًا بملفه ، فإن التدفق المغناطيسي الذي يمر عبر ملف العلامة يثير تيارًا فيه. بنفس الطريقة ، على سبيل المثال ، يعمل الشحن اللاسلكي. تستقبل العلامة الطاقة من التيار المثير في الملف ، ويمكن استخدام الترانزستور لبعض الوقت (الذي يتم تشغيله في هذا الوقت من الشحنة المتراكمة في المكثف) دائرة قصر في الملف ، وبالتالي تغيير قيمة السعة الحالية في القارئ لفه. يُصلح القارئ هذه التغييرات ، وبالتالي يتلقى إشارة من العلامة.

تعمل أجهزة نطاق UHF بنفس الطريقة ، فقط بدلاً من الملفات - ثنائيات الأقطاب:

(رسم توضيحي من كتيب RFID بقلم كلاوس فينكنزيلر الطبعة الثانية)

بالطبع ، هذا يعني أن كل تبادل للبيانات بين العلامة والقارئ يتم بشكل علني ، ويجب أن يؤخذ ذلك في الاعتبار عند حل مشاكل تحديد الأصالة.

العلامات النشطة أكثر تنوعًا في التصميم ، بعضها في الواقع منارات الراديو ، عدة مرات في الثانية ببساطة عن طريق إرسال رقمها (الفرسخ) على الهواء. يمكن تزويد علامة RFID ، بالإضافة إلى متحكم دقيق يوفر نقل رقم فريد ، بأجهزة استشعار مختلفة. على سبيل المثال جهاز استشعار الضغط. يمكن وضع هذا المستشعر في إطار السيارة ومراقبة ضغط الإطارات باستمرار.

تجد علامات RFID المزيد والمزيد من التطبيقات كل يوم. من الاستخدام كمفاتيح اتصال داخلي إلى علامات مكافحة السرقة في متاجر الخدمة الذاتية. إنها الزيادة في الطلب ، وانخفاض التكلفة بسبب الإنتاج الضخم الذي يسمح لنا بالعثور على المزيد والمزيد من التطبيقات الجديدة.

تنقل العلامة رقمها الفريد إلى القارئ استجابةً للطلب. تحتوي العلامات الأكثر تعقيدًا على ذاكرة قليلة على متنها ويمكنها تخزين أي معلومات ، على سبيل المثال ، عدد الرحلات المتبقية ، مما يلغي الحاجة إلى إنشاء خادم مركزي وإبقائه متصلاً في جميع الأوقات. يمكن أن تحتوي العلامة أيضًا على معالج تشفير على متنها وتوفر المصادقة أو تبادل البيانات السرية. تتم دراسة مسألة إضافة علامات RFID إلى الأوراق النقدية كإجراء أمني إضافي.

في المستقبل ، من الممكن أن يتم تجهيز جميع المنتجات بعلامات RFID في مرحلة التصنيع ، وثلاجة مزودة بقارئ RFID. ثم يأخذ علبة حليب من الثلاجة في المساء ، مستيقظًا ، ويقول بصوت بشري "هل أنت مجنون؟ تخلصي منه ، لقد ظل بداخلي منذ نصف عام ، وقد تدهور منذ فترة طويلة ".

أمثلة على

Ekarta هي بطاقة سفر لجميع أنواع النقل في يكاترينبورغ. يمثل بطاقة Mifare. مظهر خارجي:

قليل من حمامات الأسيتون ويمكنك رؤية المحث حول المحيط. النظام لامركزي تمامًا ويتم تخزين المعلومات حول مقدار الأموال على البطاقة نفسها في شكل مشفر.

مترو أنفاق موسكو. التصميم أبسط لتقليل التكلفة ، البطاقة يمكن التخلص منها:

Keychain من الاتصال الداخلي "عامل"

داخل أيضًا شريحة RFID من Texas Instruments

في هذه الحالة ، في كل مرة يتم فيها فتح الباب ، يتم الكتابة فوق البيانات الموجودة في المفتاح ، وبالتالي يستحيل زيادة عدد المفاتيح. ستعمل النسخة ، ولكن بعد الفتح الأول ، سيتوقف الأصل عن العمل ، لأن البيانات الموجودة في المفتاح تتغير. مع هذه الترقية الذكية ، جعلت العوامل من المستحيل عمل نسخ مفتاح هاتف الباب.

العلامات الفرسخ النشطة

إنها حاوية محكمة الغلق بها متحكم وبطارية ووحدة راديو ترسل رقمها الفريد على الهواء بضع مرات في الثانية. من خلال إصلاح هذا في السيارة ، يمكنك تحديد السيارات الموجودة حاليًا في المرآب ، على سبيل المثال. تتمثل المهمة الرئيسية لهذه العلامات في الفتح التلقائي للبوابات والحواجز.

في الوقت نفسه ، تم تجهيز الخيار في الصورة الأخيرة أيضًا بعلامة سلبية ، يمكنك تعليقها مثل سلسلة مفاتيح للمفاتيح ، وفتح ليس فقط البوابات ولكن أيضًا الأبواب.

سلامة السيارة الحقيقية على أساس وجود مثل هذه العلامة معرضة للخطر.

إذا فككنا مفتاح السيارة ، فسنجد فيه شريحة منع الحركة ، وهي في الواقع علامة RFID:

على الجانب الأيمن من الغطاء. إن موثوقية وسرية الأقفال الميكانيكية محدودة بدقة التصنيع وقد وصلت إلى الحد الأقصى. أقفال إلكترونيةوالمفاتيح تحتوي على عدد أكبر من التركيبات.

يمكن إدخال علامات RFID في مرحلة الإنتاج ، على سبيل المثال ، للقيثارات:

وبهذه الطريقة ، فإن الشركة المصنعة لا تجعل من السهل على نفسها تتبع المنتجات في المستودعات فحسب ، بل تضمن لنفسها أيضًا طريقة لتمييز منتجاتها عن المنتجات المقلدة.

إليك قبعة عليها علامة RFID مخيطة أثناء الإنتاج:

آخر من السترة:

بعض المذيبات ونحصل على العلامات:

تستحق ما يسمى بعلامات مكافحة السرقة ، أو أجهزة الإرسال والاستقبال ذات 1 بت ، كلمة منفصلة. هذه علامة RFID تنقل 1 بت فقط - معلومات حول وجودها. تستخدم هذه العلامات لحماية البضائع من السرقة. أنا أتحدث عن واحد من هؤلاء. غالبًا ما توجد علامات على النظام الكهرومغناطيسي (العلامة عبارة عن دائرة متذبذبة) ومغناطيسية صوتية. تسميات الأنواع الأخرى نادرة في منطقتنا.

إذا كنت بجنون العظمة

قد يكون RFID Zapper مفيدًا. يمكنك أيضًا إيقاف تشغيل العلامة في الميكروويف بشكل دائم عن طريق تشغيلها لبضع ثوانٍ. تتم قراءة العلامات السلبية على مسافة عدة أمتار (بالنسبة إلى LF و HF ، لا تزيد عمومًا عن 20 سم). لقراءة العلامة على مسافة 100 متر ، سيتعين على القارئ ضخ قدرات عالية بشكل فاحش.

تكتسب تطبيقات RFID المعروفة بالفعل (البطاقات اللا تلامسية في أنظمة التحكم في الوصول والإدارة ، وأنظمة تحديد الهوية عن بعد وأنظمة الدفع) شعبية إضافية مع تطور خدمات الإنترنت.

تاريخ علامات RFID

التكنولوجيا الأقرب إلى ذلك هي نظام IFF (تحديد الصديق أو العدو) ، الذي اخترعه مختبر أبحاث البحرية الأمريكية في عام 1937. استخدمه الحلفاء بنشاط خلال الحرب العالمية الثانية لتحديد ما إذا كان الجسم الموجود في السماء ملكًا لهم أم لا. أنظمة مماثلةلا تزال تستخدم في كل من الطيران العسكري والمدني.

معلم آخر في استخدام تقنية RFID هو عمل هاري ستوكمان بعد الحرب ( هاري ستوكمان) تحت عنوان "الاتصال عبر الإشارة المنعكسة" (eng. "الاتصال بوسائل القوة المنعكسة") (تقارير IRE ، ص 1196-1204 ، أكتوبر 1948). ويشير ستوكمان إلى أنه ".. تم إجراء أعمال بحث وتطوير مهمة قبل حل المشكلات الرئيسية في اتصالات الصدى ، وقبل العثور على مجالات تطبيق هذه التقنية."

تم إجراء أول عرض تجريبي لرقائق RFID الحديثة (المتناثرة للخلف) ، سواء السلبية أو النشطة ، في مختبر أبحاث لوس ألاموس. مختبر لوس الاموس العلمي) في عام 1973. يعمل النظام المحمول بسرعة 915 ميجاهرتز ويستخدم علامات 12 بت.

تصنيف علامة RFID

هناك عدة طرق لتنظيم علامات وأنظمة RFID:

حسب مصدر الطاقة

حسب نوع مصدر الطاقة ، تنقسم علامات RFID إلى:

• مبني للمجهول
• نشيط
• شبه مبني للمجهول

مبني للمجهول

لا تحتوي علامات RFID السلبية على مصدر طاقة مدمج. يوفر التيار الكهربائي المستحث في الهوائي بواسطة الإشارة الكهرومغناطيسية من القارئ طاقة كافية لشريحة السيليكون CMOS الموجودة في العلامة لتشغيل ونقل إشارة الاستجابة.

يمكن تضمين التطبيقات التجارية لعلامات RFID منخفضة التردد في ملصق أو زرعها تحت الجلد (انظر VeriChip).

يعتمد ضغط علامات RFID على حجم الهوائيات الخارجية ، والتي تكون أكبر بعدة مرات من الشريحة ، وكقاعدة عامة ، تحدد أبعاد العلامات. أقل علامات RFID تكلفة ، والتي أصبحت معيارًا لشركات مثل Wal-Mart و Target و Tesco في المملكة المتحدة و Metro AG في ألمانيا ووزارة الدفاع الأمريكية ، تبلغ حوالي 5 سنتات لكل علامة شركة. سمارت كود(عند الشراء من 100 مليون قطعة). بالإضافة إلى ذلك ، نظرًا للاختلاف في أحجام الهوائي ، فإن العلامات لها أحجام مختلفة - من طابع بريدي إلى بطاقة بريدية. من الناحية العملية ، تختلف مسافة القراءة القصوى للعلامات المنفعلة من 10 سم (4 بوصات) (وفقًا لمعيار ISO 14443) إلى عدة أمتار (معايير EPC و ISO 18000-6) ، اعتمادًا على التردد المحدد وحجم الهوائي. في بعض الحالات ، يمكن طباعة الهوائي.

عمليات التصنيع من التكنولوجيا الغريبةمستحق التجميع الذاتي السائل، من عند سمارت كود - النقل المتزامن المرن للمنطقة (FAST)و من تقنيات الرموز - PICAتهدف إلى تقليل تكلفة العلامات من خلال استخدام الإنتاج الموازي الضخم. التكنولوجيا الغريبةتستخدم حاليًا عمليات FSA و HiSam لتصنيع العلامات ، بينما PICA هي عملية من تقنيات الرموز- لا يزال قيد التطوير. تنتج عملية FSA أكثر من 2 مليون رقاقة IC في الساعة ، وعملية PICA أكثر من 70 مليار بطاقة في السنة (إذا تم تطويرها بشكل أكبر). في هذه العمليات التقنية ، يتم توصيل الدوائر المتكاملة بألواح العلامات ، والتي يتم توصيلها بدورها بالهوائيات لتشكيل شريحة كاملة. يعد توصيل الدوائر المتكاملة بالرقائق ومن ثم الرقاقات بالهوائيات أكثر العناصر حساسية من الناحية المكانية في عملية التصنيع. هذا يعني أنه عندما يتم تقليل الحجم ، فإن عملية الاختيار والمكان ستصبح أغلى عملية. يمكن أن تؤدي طرق التصنيع البديلة مثل FSA و HiSam إلى تقليل تكلفة العلامات بشكل كبير. ستؤدي معايير الصناعة في النهاية إلى مزيد من الانخفاض في أسعار العلامات عند تقديمها على نطاق واسع.

يمكن صنع علامات غير السيليكون من أشباه موصلات بوليمر. حاليًا ، يتم تطويرها من قبل العديد من الشركات حول العالم. تم عرض العلامات المصنوعة في المعمل والتي تعمل عند 13.56 ميجاهرتز في عام 2005 من قبل الشركات بوليك(ألمانيا) و فيليبس(الهولندي). في بيئة صناعية ، ستتم طباعة بطاقات البوليمر (تقنية مشابهة لطباعة المجلات والصحف) ، مما يجعلها أرخص من العلامات القائمة على IC. في نهاية المطاف ، يمكن أن يصبح هذا الأمر سهلاً في الطباعة مثل الرموز الشريطية ورخيصة للطباعة لمعظم التطبيقات.

عادةً ما تحتوي العلامات النشطة على نصف قطر قراءة أكبر بكثير (يصل إلى 300 متر) وسعة ذاكرة أكبر من العلامات السلبية ، وتكون قادرة على تخزين كمية أكبر من المعلومات لإرسالها عن طريق جهاز الإرسال والاستقبال.

شبه مبني للمجهول

علامات RFID شبه السلبية ، والتي تسمى أيضًا شبه نشطة ، تشبه إلى حد بعيد العلامات السلبية ، ولكنها مزودة ببطارية تعمل على تشغيل الشريحة. في الوقت نفسه ، يعتمد نطاق عمل هذه العلامات فقط على حساسية مستقبل القارئ ويمكن أن تعمل على مسافة أكبر وبخصائص أفضل.

حسب نوع الذاكرة المستخدمة

حسب نوع الذاكرة المستخدمة ، تنقسم علامات RFID إلى:

• RO(الإنجليزية للقراءة فقط) - تتم كتابة البيانات مرة واحدة فقط أثناء الإنتاج. هذه الملصقات مناسبة فقط لتحديد الهوية. لا يمكن كتابة أي معلومات جديدة فيها ، ويكاد يكون من المستحيل تزويرها.
• الفيروس المتنقل(الإنجليزية اكتب مرة واحدة اقرأ الكثير) - بالإضافة إلى معرف فريد ، تحتوي هذه العلامات على كتلة من ذاكرة الكتابة مرة واحدة ، والتي يمكن قراءتها عدة مرات في المستقبل.
• RW(قراءة وكتابة باللغة الإنجليزية) - تحتوي هذه العلامات على معرف وكتلة ذاكرة لقراءة / كتابة المعلومات. يمكن الكتابة فوق البيانات الموجودة فيها عدة مرات.

حسب تردد التشغيل

ملصقات نطاق LF (125-134 كيلو هرتز)

الأنظمة السلبية من هذا النطاق لها أسعار منخفضة ، وبسبب خصائصها الفيزيائية ، تُستخدم للملصقات تحت الجلد عند تقطيع الحيوانات والبشر. ومع ذلك ، بسبب الطول الموجي ، هناك مشاكل في القراءة لمسافات طويلة ، وكذلك مشاكل مرتبطة بظهور الاصطدامات أثناء القراءة.

علامات نطاق التردد العالي (13.56 ميجا هرتز)

أنظمة 13 ميجاهرتز رخيصة الثمن ، ولا توجد بها مشكلات بيئية أو متعلقة بالترخيص ، كما أنها موحدة بشكل جيد ، ولديها مجموعة واسعة من الحلول. يتم استخدامها في أنظمة الدفع والخدمات اللوجستية وتحديد الهوية الشخصية. لتردد 13.56 ميجا هرتز ، تم تطوير معيار ISO 14443 (أنواع A / B). على عكس Mifare 1K ، يوفر هذا المعيار نظامًا لتنويع المفاتيح ، مما يسمح لك بإنشاء أنظمة مفتوحة. يتم استخدام خوارزميات التشفير المعيارية.

على أساس معيار 14443 B ، تم تطوير عدة عشرات من الأنظمة ، على سبيل المثال ، نظام رسوم النقل العام في منطقة باريس.

بالنسبة للمعايير الموجودة في نطاق التردد هذا ، تم العثور على مشاكل أمنية خطيرة: لم يكن هناك على الإطلاق تشفير لرقائق البطاقات الرخيصة Mifare خفيفةأدخلت في هولندا لنظام تحصيل أجرة النقل العام في المناطق الحضرية OV-chipkaart، لاحقًا ، تم اختراق بطاقة كانت تعتبر أكثر موثوقية ميفاري كلاسيك.

كما هو الحال مع النطاق LF ، تواجه الأنظمة التي تم إنشاؤها في النطاق HF مشاكل في القراءة من مسافات طويلة ، والقراءة في الرطوبة العالية ، والمعادن ، ومشاكل في اصطدامات القراءة.

تسميات نطاق UHF (860-960 MHz)

تحتوي علامات هذا النطاق على أطول نطاق تسجيل ؛ تحتوي العديد من معايير هذا النطاق على آليات مضادة للتصادم. كانت علامات UHF موجهة في البداية لتلبية احتياجات المستودعات والخدمات اللوجستية الصناعية ، ولم يكن لها معرّف فريد. كان من المفترض أن يكون معرف العلامة هو رقم EPC ( رمز المنتج الإلكتروني) البضائع ، التي سيدخلها كل مصنع في الملصق بشكل مستقل أثناء الإنتاج. ومع ذلك ، سرعان ما أصبح واضحًا أنه بالإضافة إلى وظيفة الناقل لعدد البضائع EPC ، سيكون من الجيد تعيين وظيفة التحكم في الأصالة للعلامة. أي ، نشأ مطلب يتعارض مع نفسه: في نفس الوقت تأكد من تفرد العلامة والسماح للشركة المصنعة بتدوين رقم EPC تعسفي.

لفترة طويلة ، لم تكن هناك رقائق تلبي هذه المتطلبات تمامًا. صدر عن الشركة فيليبستحتوي شريحة Gen 1.19 على معرف غير قابل للتغيير ، ولكن لم يكن بها أي وظائف مضمنة لتمرير بنوك الذاكرة للعلامة ، ويمكن لأي شخص لديه المعدات المناسبة قراءة البيانات من العلامة. تم تطوير رقائق معيار Gen 2.0 لاحقًا بوظائف الحماية بكلمة مرور لبنوك الذاكرة (كلمة مرور للقراءة والكتابة) ، ولكن لم يكن لديها معرف علامة فريد ، مما جعل من الممكن ، إذا رغبت في ذلك ، إنشاء نسخ متطابقة من العلامات.

أخيرًا ، في عام 2008 ، أصدرت NXP شريحتين جديدتين تلبي اليوم جميع المتطلبات المذكورة أعلاه. تم تصنيع رقائق SL3S1202 و SL3FCS1002 وفقًا لمعيار EPC Gen 2.0 ، ولكنها تختلف عن جميع سابقاتها في ذلك TID ( معرف العلامة) ، حيث يتم كتابة رمز نوع العلامة عادةً أثناء الإنتاج (ولا يختلف من علامة إلى أخرى في نفس المقالة) ، إلى جزأين. أول 32 بت محجوزة لكود الشركة المصنعة للعلامة وعلامتها التجارية ، أما الـ 32 بت الثانية فهي محجوزة للرقم الفريد للرقاقة نفسها. حقل TID غير قابل للتغيير ، وبالتالي فإن كل علامة فريدة. تتمتع الرقائق الجديدة بجميع مزايا علامات Gen 2.0. يمكن حماية كل بنك ذاكرة من القراءة أو الكتابة بكلمة مرور ، ويمكن كتابة رقم EPC من قبل الشركة المصنعة للبضائع في وقت وضع العلامات.

في أنظمة RFID UHF ، مقارنةً بـ LF و HF ، تكون تكلفة العلامات أقل ، بينما تكون تكلفة المعدات الأخرى أعلى.

حاليًا ، نطاق التردد UHF مفتوح للاستخدام المجاني في الاتحاد الروسي في النطاق "الأوروبي" - 863-868 ميجا هرتز.

علامات الترددات اللاسلكية للترددات فوق الصوتية القريبة من المجال

بالمقارنة مع أجهزة القراءة المحمولة ، عادةً ما يكون للقراء من هذا النوع مساحة قراءة أكبر وسعة أكبر وقادرون على معالجة البيانات في وقت واحد من عشرات العلامات. أجهزة القراءة الثابتة متصلة بـ PLC أو مدمجة في DCS أو متصلة بجهاز كمبيوتر. تتمثل مهمة هؤلاء القراء في التسجيل التدريجي لحركة الكائنات المحددة في الوقت الفعلي ، أو تحديد موضع الكائنات المميزة في الفضاء.

متحرك

لديهم نطاق أقصر نسبيًا وغالبًا ما لا يكون لديهم اتصال دائم ببرنامج التحكم والمحاسبة. القراء المحمول لديهم الذاكرة الداخلية، حيث تتم كتابة البيانات من علامات القراءة (ثم يمكن تنزيل هذه المعلومات إلى الكمبيوتر) ، ومثل القارئات الثابتة ، تكون قادرة على كتابة البيانات إلى العلامة (على سبيل المثال ، معلومات حول عنصر التحكم الذي تم إجراؤه).

اعتمادًا على نطاق التردد للعلامة ، ستكون مسافة القراءة والكتابة المستقرة للبيانات فيها مختلفة.

RFID والطرق البديلة للتعريف الآلي

المعايير تتفاقم المواقف السلبية تجاه تقنية RFID بسبب الثغرات في جميع المعايير الحالية. على الرغم من أن عملية تحسين المعايير لم تنته بعد ، إلا أن هناك ميلًا لدى الكثيرين لإخفاء بعض فرق العلامات عن الجمهور. على سبيل المثال ، الأمر المصادقةفي التكنولوجيا المسجلة الملكية فيليبسيمكن تحييد MIFARE ، التي تستخدم معيار ISO / IEC 14443 ، وبعد ذلك يجب أن تقوم العلامة بتشفير ردودها وقبول الأوامر المشفرة فقط ، من قبل بعض الفرق التي يحتفظ بها المطور بسرية. بعد تنفيذ هذا الأمر ، يمكن استخدامه بنجاح ReadBlockمشفر وهميًا على ثابت (يستخدم لحساب CRC في معيار ISO / IEC 14443). وبالتالي ، يمكنك قراءة بطاقة MIFARE. علاوة على ذلك ، عند تحليل التيار الذي تستهلكه البطاقة ، يمكن لمهندس الدائرة قراءة جميع كلمات المرور للوصول إلى جميع كتل بطاقة MIFARE (بسبب الشراهة النسبية لخلايا EEPROM وتنفيذ الدوائر لقراءة الذاكرة في الشريحة). لذلك ، قد تحتوي بطاقات RFID الأكثر شيوعًا في البداية على إشارة مرجعية. يمكن إزالة بعض الشكوك حول RFID من خلال تطوير معايير كاملة ومفتوحة ، وغيابها يثير الشك وعدم الثقة في التكنولوجيا. يخضع استخدام ملصقات الميكروويف في الاتحاد الروسي حاليًا للتنظيم بواسطة SanPiN 2.1.8 / 2.2.4.1383-03 ، الذي تمت الموافقة عليه بموجب المرسوم الصادر عن كبير أطباء الصحة في الاتحاد الروسي رقم 135 بتاريخ 09.06.2003. على الرغم من سوء الفهم الواسع الانتشار أن هذا الجهاز لا يفي بالمعايير ، في الحسابات الحقيقية يتم أخذ قوة المجال الكهرومغناطيسي أو كثافة تدفق الطاقة المنبعثة من الجهاز في الاعتبار ، وليس الطاقة الناتجة للجهاز ، كما تم إنشاؤه في SanPiN 2.2.4 / 2.1.8.055-96 ، والتي أصبحت غير صالحة منذ 30.06.2003 ؛ القيم الفعلية لحساب الحد مستوى مقبولفي المعدات UHF الموجودة بالفعل في روسيا أقل بحوالي 10-20 مرة من تلك التي تحددها المعايير الصحية والصحية. تطوير سوق RFID وفقًا للخبراء ، لا يزال سوق أنظمة RFID في روسيا في مهده ، وبالتالي فإن العرض في هذا القطاع يتجاوز الطلب بشكل كبير. بسبب هذا التأخير ، يتطور السوق المحلي بوتيرة أسرع - متوسط ​​معدل النمو السنوي المركب في الفترة من 2010 إلى 2010 يتجاوز 19٪. في حين أن متوسط ​​معدل النمو السنوي لسوق RFID العالمي (CAGR) يتجاوز 15٪. وفقًا للمشاركين في السوق ، بلغ حجم السوق العالمية لمنتجات RFID في عام 2008 5.29 مليار دولار. ومن المتوقع أن ينمو أكثر من 5 مرات بحلول عام 2018. حجم سوق RFID الروسي يزيد قليلاً عن واحد بالمائة من السوق العالمية ، ويبلغ 69 مليون دولار. أيضًا ، تقوم الشركة الحكومية في سانت بطرسبرغ بإنشاء الإنتاج التسلسلي للأجهزة والأنظمة القائمة على أجهزة الإلكترونيات الصوتية وأجهزة الامتصاص الكيميائي ، بما في ذلك مستشعرات الضغط والتشوه ، وأجهزة تحديد التردد اللاسلكي (RFID) ، ومرشحات تمرير النطاق عالي التردد وكاشفات الغاز. بادر المشروع هو Avangard OJSC. تقدر الميزانية الإجمالية للمشروع بـ 1.24 مليار روبل ، وستكون مساهمة روسنانو 550 مليون روبل. من المقرر بدء إنتاج المنتجات النهائية في عام 2012. من المتوقع أن يصل المشروع إلى الأهداف المخطط لها في عام 2015. يتم تقديم جميع أنظمة RFID في روسيا لأول مرة. لا تحتاج الشركة التي تقوم بتثبيت نظام RFID إلى سحب المعدات والترددات القديمة ، وتعديل المعدات الموجودة في المنشأة وفقًا للمهمة ، فمن الممكن تنفيذ التطورات الأكثر تقدمًا. نظرًا لارتفاع تكلفته ، يتم استخدام RFID في روسيا بشكل أساسي للعمليات اللوجستية ، في مترو المدن الكبرى (موسكو ، سانت بطرسبرغ ، كازان ، يكاترينبورغ) ، النقل البري (على سبيل المثال ، في جمهورية باشكورتوستان) وفي أنظمة المكتبات . ومع ذلك ، وفقًا للمدير العام لشركة Rusnano ، أناتولي تشوبايس ، في السنوات القادمة ، من الممكن التحول إلى رقائق النانو من أجل البطاقات المصرفيةمع RFID ، والتي ستستخدم التكنولوجيا على نطاق واسع في البيع بالتجزئة. تطبيق المعايير مقالة مفصلة: معايير RFID معايير RFID الدولية ، كجزء لا يتجزأ من تقنية تحديد الهوية الأوتوماتيكية ، تم تطويرها واعتمادها من قبل المنظمة الدولية ISO بالاشتراك مع IEC. يتم إعداد مشاريع (تطوير) المعايير بالتعاون الوثيق مع المنظمات والشركات المهتمة الاستباقية. منظمات تطوير المعايير EPCglobal AIM العالميةهي جمعية تجارية دولية تمثل مزودي التعرف الآلي وتقنيات الهاتف المحمول. تدعم الرابطة بنشاط تطوير معايير AIM من خلال لجنة الرموز الفنية الخاصة بها ، والمجموعات الاستشارية للمعايير العالمية ومجموعة خبراء RFID ، وكذلك من خلال المشاركة في مجموعات التنمية الصناعية والوطنية (ANSI) والدولية (ISO). في روسيا ، يُعهد بتطوير معايير RFID إلى [ ] رابطة UNISCAN / GS1 روسيا. ذعر ISO 11784 - "Animal RFID - بنية الكود" ISO 11785 - تحديد تردد الراديو للحيوان - المفهوم الفني ISO 14223 - Animal RFID - أجهزة إرسال واستقبال متقدمة ISO 10536 - "بطاقات الهوية. البطاقات الذكية غير التلامسية " ISO 14443 - "بطاقات الهوية. البطاقات الذكية غير التلامسية. بطاقات مسافة القراءة القصيرة " ISO 15693 - بطاقات الهوية. البطاقات الذكية غير التلامسية. بطاقات متوسطة المدى " DIN / ISO 69873 - "ناقلات البيانات للأدوات وأجهزة التثبيت" ISO / IEC 10374 - تعريف الحاوية VDI 4470 - "أنظمة أمن البضائع" ISO 15961 - RFID لإدارة المنتجات: التحكم في الكمبيوتر والأوامر الوظيفية للعلامات والقدرات النحوية الأخرى ISO 15962 - RFID لإدارة السلع: تركيب البيانات ISO 15963 - "تحديد فريد لعلامات RFID وتسجيل المالك لإدارة التفرد" ISO 18000 - RFID لإدارة السلع: واجهة لاسلكية ISO 18001 - " تكنولوجيا المعلومات- RFID لإدارة المنتج - ملفات تعريف التطبيق الموصى بها " أنظر أيضا ملاحظاتتصحيح قسم RFID بالموقع(إنجليزي). EFF. تم الاسترجاع 14 أكتوبر ، 2008. أرشفة 29 يناير 2011. إعادة سرد محتوى نداء المجمع المقدس للكنيسة الأرثوذكسية الروسية إلى سلطات دول كومنولث الدول المستقلة ودول البلطيق في 6 أكتوبر 2005 (الروسية)... الموقع الرسمي لبطريركية موسكو (17 أكتوبر 2005). تم الاسترجاع 14 أكتوبر ، 2008. أرشفة 29 يناير 2011. اختراق نظام Linux المكشوف: أسرار وحلول أمان Linux (الطبعة الثالثة). ماكجرو هيل أوزبورن ميديا. 2008. ص. 298. ردمك 978-0-07-226257-5. Alpina Publisher، 2007. - ص 47. - 290 ص. - ردمك 5-9614-0421-8. ستوكمان ، هاري(1948). "الاتصال عن طريق القوة المنعكسة". غضب: 1196-1204. ستوكمان 1948. استرجع في 2013-12-06. تاريخ التكنولوجيا (الروسية)... شركة Scale. تم الاسترجاع 14 أكتوبر ، 2008. أرشفة 29 يناير 2011. كتب جوجل - ابحث عن طريق رقم براءة الاختراع ، الفصل 1 ، الفقرة 1.2.1 "التسمية" وفقراتها الفرعية. rfid-news.ru أرشفة 6 أبريل 2010. هيتاشي تكشف عن أصغر شريحة RFID(إنجليزي). تم الاسترجاع 30 يناير ، 2011. أرشفة 23 أغسطس 2011. قامت شركة هيتاشي بتطوير أصغر شرائح RFID (الروسية)... CNews (21 فبراير 2007). تم الاسترجاع 14 أكتوبر ، 2008. أرشفة 29 يناير 2011. مانيش بوبتاني ، شهرام مرادبور.تقنيات RFID في خدمة عملك = دليل RFID الميداني: نشر أنظمة تحديد ترددات الراديو / Troitsky N .. - موسكو: "Alpina Publisher" ، 2007. - ص 70. - 290 ص. - ردمك 5-9614-0421-8. مارك روبرتي. اختراق 5 سنت(إنجليزي). مجلة RFID. تم الاسترجاع 14 أكتوبر ، 2008. أرشفة 29 يناير 2011. تفتح تقنية البوليمر مجالات جديدة لتطبيق RFID في مجال الخدمات اللوجستية(إنجليزي). بيان صحفي PRISMA (26 يناير 2006). تاريخ العلاج 5 فبراير 2010. أرشفة 23 أغسطس 2011. دانيال إم دوبكين. أساسيات RFID: ارتباطات الراديو المرتدة وميزانيات الارتباط(إنجليزي). RF في RFID: RFID UHF السلبي في الممارسة... www.rfdesignline.com (10 فبراير 2007). تاريخ العلاج 5 فبراير 2010. أرشفة 23 أغسطس 2011. مانيش بوبتاني ، شهرام مرادبور.تقنيات RFID في خدمة عملك = دليل RFID الميداني: نشر أنظمة تحديد ترددات الراديو / Troitskiy N .. - موسكو: Alpina Publisher ، 2007. - ص 65. - 290 ص. - ردمك 5-9614-0421-8. تحديد الموقع والاستجابة والتحسين في الوقت الفعلي. نظام RFID لتحديد الموقع(إنجليزي). سيمنز. - في هذه الحالة ، من حيث القدرة ، هذا النظام هو بالأحرى جهاز إرسال لاسلكي بقدرة إشعاعية غير نمطية لعلامات RFID النشطة. في الحالة المعتادة ، تصدر العلامات النشطة ما يصل إلى 10 ميغاواط ، وتعمل على مسافة حوالي 100 متر.يعمل النظام المذكور في المبنى على نفس المسافة. تم الاسترجاع 26 نوفمبر ، 2008. أرشفة 23 أغسطس 2011. طائر الكيوي. أسرار صغيرة للتقنيات الكبيرة (الروسية)... Computerra (17 فبراير 2008). تاريخ العلاج 13 فبراير 2009. طائر الكيوي. من الواضح أنها غير آمنة (الروسية)... Computerra (30 مارس 2008). تاريخ العلاج 13 فبراير 2009. طائر الكيوي. صوت الرعد (الروسية)... Computerra (28 مارس 2008). تاريخ العلاج 13 فبراير 2009. تاو تشنغ ، لي جين. تحليل ومحاكاة خوارزميات RFID المضادة للتصادم(هندسة) (pdf). كلية الإلكترونيات وهندسة المعلومات ، جامعة بكين جياوتونغ. تم الاسترجاع 5 فبراير 2010.

أصبحت بطاقات الائتمان والخصم المزودة بعلامات تعريف تردد الراديو (RFID) هي القاعدة الآن. لكن هذا مجال واحد فقط تُستخدم فيه تقنية RFID.

هناك العديد من الأماكن الأخرى التي تستخدم فيها تقنية RFID ، ربما دون أن تدرك ذلك.

إذن ما هو RFID؟

RFID هو استخدام موجات الراديو لقراءة المعلومات المخزنة في علامة / علامة والتقاطها والتفاعل معها. عادة ما يتم إرفاق العلامات بالأشياء ويمكن قراءتها من على بعد عدة أمتار. بالإضافة إلى ذلك ، لا يجب أن تكون العلامة دائمًا في خط الرؤية لبدء التفاعل.

تعد علامة RFID طريقة سهلة لتعيين كائن معرّف فريد... بالإضافة إلى ذلك ، لا يحتاجون إلى مصدر طاقة داخلي ، في حين أن الملصق يمكن أن يكون صغيرًا مثل حبة الفلفل الأسود. هذا يعني أنه من السهل تنفيذها في كل مكان تقريبًا - ومن ثم شعبيتها.

كيف يعمل RFID؟

يتكون نظام RFID الأساسي من جزأين: علامة وقارئ.

ملصق

تحتوي علامة RFID على جهاز إرسال واستقبال مدمج. يتكون مكون RFID الفعلي الموجود في العلامة من جزأين: دائرة متكاملة لتخزين المعلومات ومعالجتها وهوائي لاستقبال وإرسال إشارة. علامة RFID هي ذاكرة غير متطايرة ويمكن أن تتضمن إما منطقًا ثابتًا أو قابلًا للبرمجة للتعامل مع بيانات الإرسال والاستشعار.

يمكن أن تكون العلامات سلبية أو نشطة أو سلبية مع بطارية.

التسمية السلبيةهو الخيار الأرخص ولا يحتوي على بطارية. تستخدم العلامة الإرسال اللاسلكي الذي يرسله القارئ.

التسمية النشطةيحتوي على بطارية مدمجة تنقل بيانات اعتمادها بشكل دوري.

بطاقة سلبية قابلة لإعادة الشحنيحتوي أيضًا على بطارية صغيرة مدمجة ، ولكن يتم تنشيطه فقط باستخدام قارئ RFID.

أيضا ، يمكن الوصول إلى التسمية للقراءة فقطأو قراءة / كتابة. يحتوي ملصق القراءة فقط على مصنع رقم سريتستخدم للتعريف في قاعدة البيانات ، بينما التسمية قراءة و كتابةقد تحتوي على بيانات مستخدم محددة تمت كتابتها إلى العلامة بواسطة المستخدم.

قارئ

قارئ RFID مجهز بجهاز إرسال لاسلكي ثنائي الاتجاه (جهاز إرسال واستقبال) ، يسمى أحيانًا المحقق. يرسل جهاز الإرسال والاستقبال إشارة راديو مشفرة للتفاعل مع العلامة. تستيقظ إشارة الراديو أو تنشط العلامة بشكل أساسي. بدوره ، يحول جهاز إرسال واستقبال العلامة إشارة الراديو إلى طاقة قابلة للاستخدام ويستجيب للقارئ.

عادةً ما نصنف نوع نظام RFID وفقًا لنوع العلامة والقارئ. هناك ثلاث مجموعات عامة:

• العلامة النشطة للقارئ السلبي (PRAT):القارئ سلبي ؛ يستقبل فقط إشارات الراديو من علامة نشطة. نظرًا لأن العلامة مشحونة بالبطارية ، يمكن أن يتراوح نطاق الإرسال / الاستقبال من 0 إلى 600 متر.وبالتالي ، فإن PRAT هو حل RFID مرن.
• العلامة السلبية للقارئ النشط (ARPT):القارئ نشط ، يرسل إشارة طلب راديو ، ويستقبل ردودًا على إشارات المصادقة من العلامات السلبية.
• قارئ العلامات النشط (ARAT):القارئ نشط ويتفاعل مع العلامات النشطة أو العلامات السلبية للبطارية.

بالإضافة إلى نوع نظام RFID ، يستخدم RFID مجموعة من نطاقات التردد القابلة للتعديل.

ما هو OPID؟

RFID البصري (OPID) هو بديل لـ RFID يستخدم القارئات الضوئية. يعمل OPID في الطيف الكهرومغناطيسي بين 333 THz و 380 THz.

ما هو مقدار البيانات؟

يتغير مقدار المعلومات المخزنة في علامة RFID. على سبيل المثال ، يمكن للعلامة الخاملة تخزين ما يصل إلى 1024 بايت فقط من المعلومات - وهذا فقط كيلو بايت واحد (KB). سخيفة من حيث سعة التخزين الحديثة ، ولكنها كافية لتخزين الاسم الكامل والمعرف وتاريخ الميلاد و SSN ومعلومات بطاقة الائتمان والمزيد. ومع ذلك ، فإن صناعة الطيران تستخدم علامات RFID ذات التردد العالي للغاية مع تخزين 8 كيلو بايت لتتبع تاريخ الأجزاء بمرور الوقت. يمكنهم تخزين كميات هائلة من البيانات الشخصية.

الاستخدام العام لـ RFID

علامات RFID في كل مكان. نظرًا لأنها ترتبط بسهولة بأي شيء تقريبًا ، ولا تحتاج إلى طاقة ، فهي تستخدم في جميع مجالات الحياة ، بما في ذلك:

• إدارة العناصر وتتبعها
• مراقبة الناس والحيوانات
• المدفوعات غير التلامسية
• وثائق السفر
• الرموز الشريطية وعلامات الأمان
• إدارة البيانات الصحية
• توقيت

تعمل تقنية RFID أيضًا على خلق موجات في السوق المحلية الذكية المتنامية باستمرار. في عام 2010 ، انخفضت تكلفة RFID بشكل كبير. في الوقت نفسه ، زادت موثوقية RFID بسبب الانتقال العالمي إلى معايير RFID. فجأة ، ظهر نظام تتبع أو تحديد موثوق للغاية ولكنه فعال من حيث التكلفة.

حماية

كما تسبب الارتفاع المفاجئ في RFID في مخاوف أمنية. في الآونة الأخيرة ، ظهرت بطاقات الدفع بدون تلامس مع علامة RFID. اخترق أشخاص عديمي الضمير البطاقات اللاتلامسية باستخدام محطات دفع محمولة بينما كانت البطاقة الممكّنة بتقنية RFID في جيب الهدف أو محفظته.

في المملكة المتحدة ، هناك مثال آخر يتضمن علامات RFID المخزنة في جوازات السفر. عند إدخالها لأول مرة ، تم اختراق كلمة المرور الخاصة بجواز السفر البريطاني الجديد في غضون 48 ساعة. بالإضافة إلى ذلك ، كانت هناك تقارير تفيد بأن المجرمين كانوا يسرقون بريدًا يحتوي على جواز سفر جديد ، ويفحصون علامات RFID بحثًا عن البيانات ، ثم يرسلونها على طول الطريق.

RFID هنا لتبقى

RFID صناعة ضخمة. نحن نستخدمه كل يوم تقريبًا. الحزمة التي وصلت إلى منزلك ، البطاقة التي دفعتها مقابل غدائك ، بطاقة المفتاح التي تفتح الباب ، المنزل الذكي ، الزرع اليدوي والمزيد ، كلها تستخدم تقنية RFID.

لماذا تستخدم RFID؟ هل تستخدمه في منزلك الذكي؟ هل اشتريت محفظة حجب RFID؟ اسمحوا لنا أن نعرف في التعليقات أدناه!