RFIDのしくみ。 ヘルスケアにおけるRFIDの使用。 倉庫にRFID技術を使用することの難しさ

最愛の(少なくとも、私は本当にそう願っています)シリーズ「内側からの洞察」の-6ヶ月以上。 書くことも話すことも何もなかったわけではありません。彼らは、ハブレに関する次の記事の1つの主題になるケースを克服しただけです(完全に専念することはないので、スクラップに送信されないことを願っています) ITトピックへ)。 それまでの間、自由な瞬間があります。RFID(無線周波数識別)とは何か(より単純なタグがそれらに加わる)、またはテクノロジーの小さな一歩が周囲の数百万、さらには数十億の人々の生活を劇的に変えた方法を理解しましょう。世界。

序文

すぐに指摘したいと思います。

この記事の作業を始める前に、マイクロ写真、特に光学系、インターネット上で見つかった情報、および過去の出版物からの知識から、マイクロ回路のどこにどの要素が配置されているかを判断できることを本当に望んでいました。 少なくとも「日常」のレベルでは、これはメモリであり、これは電源であり、ここで情報が処理されると言われています。 確かに、RFIDは最も単純なデバイスであり、考えられる最も単純な「コンピューター」であるように思われます...

しかし、人生は独自の調整を行い、私が見つけたすべてのものを見つけました:新世代のタグのデバイスの一般的なスキーム、たとえばメモリがどのように見えるべきかについての写真-なぜ私がしなかったのかさえわかりませんRAMに関する記事(多分私は自分自身に改善の機会を紹介しますか?!)、およびチップワークからのA5プロセッサのスキャンダル-陰謀-露出でこれに注意を払わないでください。

理論上の部分

伝統的に、いくつかの導入部分から始めましょう。
RFID
RFID技術の歴史-おそらくこれは、RFID(無線周波数識別)の考えられないすべての変形を呼び出すことができる方法です-ソ連、ヨーロッパ、および米国では、すべてのタイプの20世紀の40年代にさかのぼります電子機器は積極的に開発されました。

当時、電気を動力源とする製品はまだ好奇心が強いため、科学者たちは彼らの前に耕作されていない畑を持っていました。チェルノーゼム地域のように、どこを突くと、シャベルからの茎が生えます。 自分で判断する:マクスウェルはわずか半世紀前(1884年)に彼​​の法律を提案しました。 そして、これらの方程式に基づく理論は、電波の理論(発見から信号変調のモデルなど)を含め、2〜3年後(1900年から1914年の間)に現れ始めました。 さらに、第二次世界大戦の準備と実施は彼らの足跡を残しました 与えられた領域.

その結果、40年代の終わりまでに、「味方または敵」の認識システムが開発されました。これは、この記事で説明したものよりもいくらか大きくなりましたが、実際には最新のRFIDタグと同じ原理で機能しました。

近現代のRFIDの最初のデモンストレーションは、1973年にロスアラモス研究所で開催され、そのような識別システムの最初の特許の1つは、10年後の1983年に取得されました。 RFIDの歴史の詳細については、Wikiおよびその他のいくつかのサイト(および)を参照してください。

バッテリーが内蔵されているため、アクティブタグの動作半径、寸法、より複雑な「スタッフィング」(温度計、湿度計、または少なくともGPS測位チップ全体を追加できます)とそれに対応する価格があります。

タグはさまざまな方法で分類できます:動作周波数(LF-低周波数〜130KHz、HF-高周波数〜14MHzおよびUHF-超高周波〜900MHz)、タグ内のメモリのタイプ(読み取り専用) 、write-onceおよびwrite-once)。 ちなみに、NFCは、すべてのメーカーに愛され、宣伝されており、多くのよく知られた問題を抱えているHF帯を指します。

その他のタグ
残念ながら、RFIDタグのコストは他の種類の識別に比べて非常に高いため、たとえば、バーコード(またはバーコード)、場合によってはQRコードを使用して食品やその他の「ホット」な商品を購入し、盗難からの保護を提供します。 -盗難防止タグ(またはEAS-電子商品監視)と呼ばれます

最も一般的な3つのタイプ(すべての写真はWikiから取得されます):

私たちの前には多くの素晴らしい発見がありますが、時には完全に予期しないものであり、もちろん、この形式のハードオタクポルノです HD!

誰かに少し理論があるように思われる場合は、この英語のサイトへようこそ。

実用的な部分

それで、私たちの周りの世界でどのようなマークが見つかりましたか?


上から下への左の列:モスクワのメトロマップ、Aeroexpressパス、建物に入るためのプラスチックカード、RosNanoForum-2011展示会でPerekrestokによって提示されたRFIDタグ。 上から下への右の列:RF EASタグ、AM EASタグ、ボーナスチケット 公共交通機関磁気ストライプのあるモスクワ、RosNanoForumへの訪問者のRFIDカードには2つのタグが含まれています。

モスクワメトロの最初のカードが発表されました-始めましょう。

最初の円で。 モスクワメトロチケット
まず、カードを普通の水に浸して、この「マーク」の中心を隠している紙の層を取り除きます。


モスクワメトロの簡略化された地図

ここで、光学顕微鏡のわずかな増加を注意深く見てください。


モスクワメトロに通過するためのカードチップの顕微鏡写真

チップは完全に固定されており、4つの「脚」すべてがアンテナに取り付けられていることに注意してください。これは後で別のRFIDタグと比較するために役立ちます。 プラスチックベースをチップが置かれている場所で半分に折り、左右にわずかに揺らすことで、簡単に解放されます。 その結果、針の目のサイズのチップができました。


アンテナから分離した直後のチップの光学顕微鏡写真

さて、焦点を合わせて遊んでみましょう:


フォーカス位置を最下層から最上層に変更

今、いくつかの陰謀のために。

噂によると、Micronは、同様のMifareテクノロジーを使用して、モスクワメトロ用のチップを独自に開発および製造しています(少なくとも、アンテナへの取り付けは異なります-異なる形状の脚)。 8月22日、BarsMonsterは戦争を宣言せずに、このチップをどこかで見ることができるかどうかを明らかにするためにMicronに不法に訴えを送りましたが、3.11までに答えはありませんでした。 IXBTフォーラムのジャーナリストの1人(つまり、Alexander Erlikh)も明確にしようとしていました この情報マイクロンの代表者ですが、現時点ではまだ問題があります。つまり、マイクロンの公式の代表者は、直接提起された質問に答えることを避けています。

上記のチケットは、明らかに、Mikronエンタープライズ(ゼレノグラード)で製造されました(またはアンテナに取り付けられただけですか?)-以下のリンクを参照してください-RFID界で有名な会社であるNXPの技術を使用しています。実際には、チップの金属化の上層にある3つの巨大な文字と、技術リリースの年(そしておそらく生産の年)によって明確に示唆されています。 2009年がテクノロジーの発売年を指していると仮定し、CUL1V2の略語をCircuit ULtralite 1バージョン2として解読すると(この仮定はこのニュースでも確認されます)、NXPのWebサイトで見つけることができます。 詳細な説明チップデータ(リストの最後の2行)

ちなみに、昨年はインターネットナノテクノロジーオリンピック(写真とビデオのレポート)の参加者のためにミクロン工場への遠足が企画されたので、そこで機器がアイドル状態であると言っても意味がありませんが、「おじさん彼らが70nmの基準でマークを生成するという「白衣で」、私は疑問に思うでしょう...

109のメトロチケットのチップを分析した後にBarsMonsterが収集した統計(かなり代表的なサンプル)によると、正規分布によれば、「異常な」チケットを見つける可能性は〜109 ^ 1/2または約10%ですが、開いたチケットごとに溶ける…

注意深く見ると、2つのMifareチップの主な違いであるPhilips2001の碑文にすでに気づいています。 実際、1998年に、フィリップスはアメリカのマイクロエレクトロニクスメーカーであるMikronを買収しました(Zelenograd Micronと混同しないでください)。 そして2006年、NXPはフィリップスからスピンオフしました。

また、CLU1V1Cというマークも簡単にわかります。これは、上記に基づいて、Circuit ULtralite1バージョン1Cを意味します。 つまり、このラベルは、モスクワのメトロで使用されているMifareの前身であるため、基本的なパラメーターの点で互換性があります。 ただし、前の場合と同様に、2001年は技術の開発と実装の年または生産の年を示しています。 Aeroexpressが古いタグを使用しているのは不思議です...

3番目の円で。 プラスチックカード
かつて、私は友人の1人の記事と写真をHabrahabrに表示することにしました。 それから彼は彼女が次のRFID記事のために役に立たないカードを持っているかどうか尋ねました。 その時までに、彼女はちょうどEPFLで勉強するために引っ越してきて、モスクワ州立大学の建物の1つにアクセスできるカードを私に提示しました。 したがって、地図には何の印も付けられておらず、建物に入るための通常の鍵を除いて、何も書かれていないかどうかさえわかりません。
カードは完全にプラスチック製なので、すぐにアセトンに文字通り数十分入れます。


アセトン浴をする

内部では、すべてがかなり標準的です-アンテナとチップ、しかし、それは小さなtextoliteの上にあることがわかりました。 残念ながら、識別マークはありません-典型的な中国の名前。 このチップとカードについて知ることができる唯一のことは、それらがいくつかのTK41規格で作られている/属しているということです。 アリババやディールエクストリームのようなカードがたくさん売られています。

第4ラウンドで。 交差点
次に、RosNanoForum 2011の展示会で発表された2つのタグについて考えてみましょう。最初のタグは、泥棒や万引きの万引きに近いと言って、大きな哀愁を帯びていました。 そして一般的に、このラベルはあなたが完全にセルフサービスに店を移すことを可能にします。 残念ながら、効果的なマネージャーは、学校の物理学の問題で完全に無能であることが判明しました。 そして、それと強力な磁石がラベルに取り付けられたラベルの有効性をチェックする提案の後、すぐにトピックを急いで...

SmartShopで数回購入した後も、まだいくつかのタグを自由に使用できます。 それらの1つを接着剤と白い保護層からきれいにすると、次のようになります。


Perekrestokチェーン店の新しいラベル

Mifareと同じように動作し、ポリマーベースとアンテナから慎重に取り外して、光学顕微鏡のテーブルに置きます。


SmartShopでの使用を目的としたタグの光学顕微鏡写真

幸せな偶然の一致(接着剤が私たちを失望させた、またはそれがそのように考えられた)によって、マークはすぐにベースから引き裂かれ、その表面は接着剤の痕跡なしで残った。 Mifareのアンテナに4つのピンすべて(両端に2つのピン)が接続されている場合、ここでは、アンテナに接触しない2つの小さな領域に2つのピンが接続されていることがわかります。

ラベルのさまざまな部分に焦点を当てて少し遊んでみましょう。


フォーカスを変更しています...


光学顕微鏡の最大倍率

左上の最後の写真では、EEPROMメモリモジュールがチップ表面の約3分の1を占め、「通常の」構造を持っているため、明らかにキャプチャされています。

RFID(Radio Frequency Identification)は、特別なデバイスを使用して、便利なタグキャリアから適切な場所への情報の保存と送信を確実にする方法です。 このような識別タグにより、さまざまなオブジェクトの認識が容易になります。店舗内の商品、輸送中の移動車両、場所の特定に役立ち、人や動物を識別できることは言うまでもありません。 機会文書と財産の識別。

RFIDタグとは

アンテナからRFIDタグが受信した電磁波がそれを活性化し、タグへのデータの書き込みとタグからのデータの読み取りの両方が可能になります。 したがって、アンテナはトランシーバーとタグの間の多機能通信チャネルとして機能し、データの送受信プロセスを完全に保証します。

さまざまな形状とサイズのアンテナをスキャナー、ゲート、ターンタイルに埋め込むことができます。RFIDタグを操作するためのさまざまな手段で、商品、物体、人、車両などのタグに保存されている情報へのアクセスを提供します。 、スキャナーアンテナの範囲内を移動し、RFIDタグが付いています。

アンテナは、継続的かつ継続的に大量のタグを読み取り、常にポーリングすることができます。または、オペレーターからの信号でしばらくの間オンになることもあります。 トランシーバーとデコーダーを備えたアンテナは、多くの場合、1つの共通のハウジングに配置されているため、アンテナからの信号はすぐに復調、デコードされ、標準インターフェイスを介してPCに送信され、受信データをさらに処理します。

タグ自体には通常、アンテナ、受信機、送信機、およびデータを保存するためのメモリが含まれています。 タグは、リーダーのアンテナの無線信号または独自の電源からエネルギーを受け取り、外部信号を受信した後、特定の識別情報を含む独自の信号で応答します。 したがって、RFIDタグは一種のラベルであり、よりスマートです。

RFIDタグに情報を記録する

ラベル情報を書くことができます 違う方法、ラベルのデザインによって異なります。 したがって、RFIDタグには次のタイプがあります。

    R / O-読み取り専用タグ。データがタグの製造段階で入力され、それ以上変更されない場合。

    WORM-単一の書き込みとその後の複数の読み取り(Write Once Read Many)のタグ。工場ではそのようなタグにデータは入力されず、情報はユーザーによって1回書き込まれ、その後何度も読み取ることができます。

    R / W-情報の複数の記録とそれに続く複数の読み取り(読み取り/書き込み)用のラベル。

パッシブおよびアクティブRFIDタグ

パッシブRFIDタグは、独自の電源がなくても機能し、スキャナー信号からのみ電力のエネルギーを受け取ります。 このようなタグは、アクティブタグよりも小さく、軽量で、製造コストが低く、耐用年数が無制限です。これが主な利点です。

パッシブRFIDタグの条件付きの欠点は、リーダーで十分なことです。 ハイパワー。 アクティブなタグは、内蔵バッテリーの存在またはバッテリーの接続の必要性によって区別されます。

このようなタグは、動作中にアンテナから必要な電力が少ないため、パッシブタグよりも遠い距離でスキャナーアンテナと相互作用します。これがアクティブタグの主な利点であり、パッシブタグの2〜3倍の読み取り範囲があります。 、アクティブなタグはスキャナー領域を高速で移動でき、それでも発射する時間があります。

書き込み/読み取り、単一/複数の観点からのパッシブタグとアクティブタグはどちらも、電源に関係なく大きく異なる可能性があります。

受信機、送信機、アンテナ、およびメモリユニットはRFIDタグの主要部分です。 アンテナ以外はすべて小さなマイクロサーキット(チップ)の場合に配置されるため、ラベルはマルチターンアンテナとチップのみで構成されているように見える場合があります。 アクティブタグにはもう1つの部分があります。たとえば、リチウム電池などの電源です。

グラフィック識別子に対するRFIDタグの利点

バーコードは製造・梱包の段階で1回だけ印刷され、RFIDタグの情報を完全に変更するだけでなく、補足することもできます。 グラフィックコードでは実現が難しい衝突防止機構により、タグを一度に大量に読み取ることができます。

マトリックスコードは比較的大量のデータを保持できるという事実にもかかわらず、たとえば、バーコードで50バイトを書き込むには、コーディングに大きな領域が必要です。A4シートが必要ですが、チップが1つしかないRFIDタグが必要です。平方センチメートルは簡単に1000バイトを保持します。

ラベルへの記録は十分に高速であり、グラフィックコードを最初に入力してから印刷して貼り付ける必要があり、画像の整合性さえも維持する必要があります。

RFID識別子を使用すると、すべてが簡単になり、製造段階(必ずしも外部ではない)でタグをパッケージに「移植」してから、非接触方式でデータを書き込むだけで、タグは永遠になります(少なくとも1,000,000回の対話)スキャナーアンテナ付き)、製品内部に隠されたタグは、汚れやほこりを恐れません。

さらに、タグに書き込まれたデータの全部または一部を、必要に応じてパスワードで読み取ったり上書きしたりしないように保護できます。これは、偽造から保護するための信頼できる方法です。 この場合、読み取りはスキャナーのカバレッジ領域内のラベルの任意の位置で行われます。これは、スキャナーに均等に移動する必要があるグラフィックコードよりも便利です。

アプリケーションに応じた周波数

たとえば、走行中の車を制御するために高い読み取り速度が必要な場合、鉄道の貨車、廃棄物収集システムでは、850〜950 MHzおよび2.4〜5GHzの高周波が使用されます。 高周波スキャナーはゲートやバリアに取り付けられ、RFIDタグ(トランスポンダー)は車のフロントガラスなどに取り付けられます。 タグとスキャナーの間の相互作用の範囲は4〜8メートルであり、リーダーが手の届かない場所にあるため、人々にとって好ましい条件を作り出します。

現在、10〜15MHzの中周波数範囲が非常に人気があります。 書き込み可能なカードやスマートカードなどが必要な輸送やその他の同様のアプリケーションで使用されます。今日のスマートカードの多くは、中波RFIDタグと同じように機能します。

100〜500kHzの低周波数範囲が作用します 近距離スキャナーとオブジェクトの間、50 cm以下、場合によっては10cm未満。

大きなアンテナは短距離を補償しますが、高圧線、コンピューター、さらには省エネランプからの干渉がシステムの動作を妨げる可能性があります。 しかし、それでも、多くのアクセス制御システム(倉庫、チェックポイント)では 低周波一緒に働く 非接触RFIDカード申し込み。 さらに、低周波数範囲は、動物やビール樽などの金属物体の非接触識別に使用されます。

RFIDは無線周波数識別技術です。 毎年、RFID技術は私たちの日常生活に深く浸透しています。 衣料品店のジーンズの値札のバーコードの下にRFIDタグが隠されていることに気付かないこともあります。 マークのサイズと太さは非常に小さいため、肉眼で見つけるのは非常に困難です。 適度なサイズにもかかわらず、RFIDタグ(または英語版ではrfidタグ)は多くのことを実行でき、店舗、倉庫、または工業生産のトレーディングフロアを自動化する際のさまざまなタスクを解決できます。 この「クラム」には、タグ自体の一意の識別子(TID)、商品番号、重量、価格、製造日、サイズ、保管セルなど、製品に関する多くのデータを保存できます。

アンテナの面積(サイズ)、その輪郭、およびタグに取り付けられているチップのタイプに応じて、パッケージ内の製品であっても、アンテナからの情報を最大20メートルの距離で読み取ることができます。 衝突防止機能により、タグを一箇所で最大200個までまとめて読み取ることができます。 これにより、ほぼ瞬時に在庫を取得したり、現時点では必要のない大衆の中から適切な製品を倉庫で見つけることができます。

さらに、RFトランスポンダーは盗難防止タグとして使用できるため、トレーディングフロアの予算を最適化し、貢献することができます。 新機能保管倉庫用。

  • 低周波数(LF)-125または134.2 kHz;
  • 高周波(HF)-13.56 MHz
  • 極超短波(UHF)-868-956MHz。

また、共有する アクティブおよびパッシブRFIDタグ。 アクティブタグは、独自の電源を備えているため、非常に高価で、寸法も大きくなります。 アクティブタグに組み込まれている同じ電源も、その耐用年数を制限します。 しかし同時に、それらは読み取り範囲の点で独特の特徴を持っています。 パッシブRFIDタグには独自の電源がなく、リーダーの無線放射のエネルギーで動作します。 パッシブRFIDタグの価格は最小限です。

極超短波タグは、小売、倉庫、産業ロジスティクス、アクセス制御システム(ACS)で最も広く使用されています。 それらの利点は次のとおりです。情報の読み取りと書き込みの距離が長く、最大17メートル、多数のトランスポンダを同時に読み取ることができ、この標準のRFIDタグを購入すると、UHFタグの価格がはるかに安いため、はるかに安価です。他のタグに 周波数帯。 したがって、マークが必要な場合 たくさんの商品の単位の場合、商品ファンドをマークするための最小コストは、UHFバンドタグの場合とまったく同じになります。

このカタログで必要なラベルが見つからなかった場合は、在庫がある可能性がありますが、この製品をオンラインストアに掲載する時間がありませんでした。 必要なタグをリクエストしてください Eメールまたはフィードバックフォームを介して。

RFIDテクノロジー(無線周波数識別-無線周波数識別)は、無線周波数電磁放射の使用に基づいています。 RFIDは、オブジェクトを識別して説明するために使用されます。

RFIDは、大きなチャンスを提供する識別テクノロジーです。 多くのバーコードと同様に、最も一般的なRFIDタグは粘着ラベルです。 しかし、情報がグラフィック形式でバーコードに保存されている場合、データは電波を使用してラベルに入力され、読み取られます。

使い方

RFIDタグ-ミニチュアストレージデバイス。 これは、情報を格納するマイクロチップと、タグがデータを送受信するためのアンテナで構成されています。 RFIDタグには独自の電源(アクティブ)がある場合がありますが、ほとんどのタグは外部電源(パッシブ)を必要としません。

RFIDタグは、一意の番号と情報をメモリに保存します。 タグが登録エリアに入ると、この情報はRFIDリーダーによって受信されます。

パッシブRFIDタグは、リーダーのフィールドのエネルギーを使用してデータを送信します。 必要な量のエネルギーを蓄積すると、タグは送信を開始します。 パッシブタグの登録距離は、RFIDリーダーのタイプとタグアーキテクチャに応じて、0.05〜8メートルです。

どこに適用されますか

RFIDの範囲絶えず拡大しています。 このテクノロジーは、オブジェクトの移動制御、インテリジェントな自動化ソリューション、過酷な動作条件での作業能力、エラーのない、速度と信頼性を必要とする業界で需要があります。

生産中 RFIDの助けを借りて、原材料が会計処理され、技術操作が制御され、JIT / JISおよびFIFOの原則が提供されます。 製造業におけるRFIDソリューションは 高いレベル製品品質の安定性。

在庫あり RFIDの助けを借りて、商品の動きをリアルタイムで追跡し、受け取りと出荷のプロセスを加速し、操作の信頼性と透明性を高め、人的要因の影響を減らします。 倉庫内のRFIDソリューションは、製品の盗難や盗難に対する保護を提供します。

業界では 消費財小売売上高 RFIDシステムは、メーカーからカウンターまでの配達段階で商品を追跡します。 商品は時間通りに棚に置かれ、倉庫にとどまらず、需要の高い店舗に行きます。

図書館で RFIDは、盗難を防ぐために、保管中の本を見つけて読者に本を発行するのに役立ちます。 発行のキューが消えます。 目的の出版物を選択して検索する時間が短縮され、在庫が簡素化されます。

RFIDタグは ファーマーキングおよびその他の毛皮製品。 各製品には、RFIDタグが組み込まれたコントロール(識別)マーク(KiZ)が付いています。

RFIDテクノロジーを使用すると、ビジネスや日常生活の多くの領域を改善できます。 RFIDアプリケーションの可能性は非常に大きいです。

RFIDシステムコンポーネント

  • RFIDタグデータを保存および送信できるデバイス。 タグメモリには、一意の識別コードが含まれています。 一部のRFIDタグでは、メモリが上書きされる可能性があります。
  • RFIDリーダー-タグから情報を読み取り、タグにデータを書き込むデバイス。 それらは会計システムに接続し、自律的に機能します。
  • 会計システム - ソフトウェア、タグから受け取った情報を蓄積して分析し、のすべての要素をリンクします 単一システム。 モダン 会計システム(1Cファミリーのプログラム、企業 情報システム--MS Axapta、R3Com)はRFIDテクノロジーと互換性があり、特別な変更は必要ありません。

RFIDの利点

  1. RFIDタグデータは何度も上書きおよび更新されますが、バーコードデータは不変であり、印刷するとすぐに書き込まれます。
  2. RFIDリーダーは、データを読み取るためにタグへの直接の見通し線を必要としません。 タグとリーダーの相互の向きは重要ではありません。 ラベルはパッケージを通して読み取ることができ、隠された配置が可能になります。 データを読み取るには、タグが登録エリアに入るだけで十分です。 高速。 バーコードリーダーは、バーコードを読み取るためにバーコードへの見通し線が必要です。
  3. RFIDタグは、バーコードよりもはるかに長い距離で読み取られます。 タグとリーダーのモデルにもよりますが、読み取り半径は最大数十メートルです。
  4. 。 RFIDタグは、バーコードよりもはるかに多くの情報を保存できます。 最大10,000バイトを1平方センチメートルの面積のマイクロチップに保存でき、バーコードは100バイト(文字)の情報を保持できます。そのためには、A4シートのサイズの面積が必要です。
  5. 産業用RFIDリーダーは、衝突防止機能を使用して、毎秒数十のRFIDタグを同時に読み取ります。 バーコードリーダーは、一度に1つのバーコードのみをスキャンできます。
  6. 自動バーコード読み取りについては、標準委員会(EAN Internationalを含む)が製品および出荷用パッケージにバーコードを配置するための規則を作成しました。 これらの要件はRFIDタグには適用されません。 唯一の条件は、タグがRFIDリーダーの範囲内にあることです。
  7. RFIDタグは、より耐久性があり、過酷な環境に対して耐性があり、バーコードは(湿気や汚れなどによって)簡単に損傷します。 同じオブジェクトが何度も使用される領域(たとえば、パレットや返却可能なコンテナを識別する場合)では、RFIDタグは、パッケージの外側に配置する必要がないため、識別の最良の手段です。 パッシブRFIDタグの寿命は無制限です。
  8. RFIDタグは、情報の保持者としてだけでなく、一意の識別子を持つ幅広いアプリケーションを備えたインテリジェントなデバイスです。 バーコードにはインテリジェンスがなく、データを保存するだけです。
  9. 製造中にラベルに割り当てられた不変の識別子番号は、偽造からのラベルの保護を保証します。 ラベルのデータは簡単に暗号化されます。 どのように デジタルデバイス、RFIDタグはパスワードで保護され、必要に応じて暗号化されます。 1つのラベルで、パブリックデータとプライベートデータを同時に保存できます。

RFIDを実装するときに覚えておくべきこと

RFIDを使用する場合は、いくつかの制限を考慮する必要があります。比較的高いコスト、金属面とシールド面の下に配置できないこと、相互衝突などです。

RFIDタグのコストが比較的高い。パッシブRFIDタグの価格は、0.15ドル(1,000,000個以上購入する場合)から3ドル(1個購入する場合)までです。 セキュリティタグ(または金属)の場合、この価格は7ドル以上に達します。 したがって、RFIDタグのコストはバーコードラベルのコストよりも高くなります。 高価な商品を盗難から保護するため、または保証サービスのために転送される製品の安全性のために、無線周波数タグの使用をお勧めします。 ロジスティクスおよび貨物輸送では、RFIDタグのコストはコンテナの内容物のコストと比較してごくわずかであるため、RFIDタグの使用は、梱包ボックス、パレット、およびコンテナで正当化されます。

金属表面に配置した場合にシールドが発生する可能性があります。 RFIDタグは金属の影響を受けます(これは特定の種類のパッケージに適用されます-金属容器またはホイルで密封された液体食品パッケージ)。 これはRFIDの使用を排除するものではありませんが、金属表面に取り付けるために特別に設計されたタグを使用する必要性、またはオブジェクトにタグを固定する非標準的な方法につながります。

最愛の(少なくとも、私は本当にそう願っています)シリーズ「内側からの洞察」の-6ヶ月以上。 書くことも話すことも何もなかったわけではありません。彼らは、ハブレに関する次の記事の1つの主題になるケースを克服しただけです(完全に専念することはないので、スクラップに送信されないことを願っています) ITトピックへ)。 それまでの間、自由な瞬間があります。RFID(無線周波数識別)とは何か(より単純なタグがそれらに加わる)、またはテクノロジーの小さな一歩が周囲の数百万、さらには数十億の人々の生活を劇的に変えた方法を理解しましょう。世界。

序文

すぐに指摘したいと思います。

この記事の作業を始める前に、マイクロ写真、特に光学系、インターネット上で見つかった情報、および過去の出版物からの知識から、マイクロ回路のどこにどの要素が配置されているかを判断できることを本当に望んでいました。 少なくとも「日常」のレベルでは、これはメモリであり、これは電源であり、ここで情報が処理されると言われています。 確かに、RFIDは最も単純なデバイスであり、考えられる最も単純な「コンピューター」であるように思われます...

しかし、人生は独自の調整を行い、私が見つけたすべてのものを見つけました:新世代のタグのデバイスの一般的なスキーム、たとえば、メモリがどのように見えるべきかについての写真-なぜ私も知りませんこれに注意を払わなかった(多分まだ自分自身を修正する機会があるだろうか?!)、まあ、スキャンダル-陰謀-チップワークからのA5プロセッサの露出。

理論上の部分

伝統的に、いくつかの導入部分から始めましょう。
RFID
RFID技術の歴史-おそらくこれは、RFID(無線周波数識別)の考えられないすべての変形を呼び出すことができる方法です-ソ連、ヨーロッパ、および米国では、すべてのタイプの20世紀の40年代にさかのぼります電子機器は積極的に開発されました。

当時、電気を動力源とする製品はまだ好奇心が強いため、科学者たちは彼らの前に耕作されていない畑を持っていました。チェルノーゼム地域のように、どこを突くと、シャベルからの茎が生えます。 自分で判断する:マクスウェルはわずか半世紀前(1884年)に彼​​の法律を提案しました。 そして、これらの方程式に基づく理論は、電波の理論(発見から信号変調のモデルなど)を含め、2〜3年後(1900年から1914年の間)に現れ始めました。 さらに、第二次世界大戦の準備と実施は、この分野に彼らの痕跡を残しました。

その結果、40年代の終わりまでに、「味方または敵」の認識システムが開発されました。これは、説明されているものよりもいくらか大きいものの、実際には最新のRFIDタグと同じ原理で機能していました。

近現代のRFIDの最初のデモンストレーションは、1973年にロスアラモス研究所で開催され、そのような識別システムの最初の特許の1つは、10年後の1983年に取得されました。 RFIDの歴史の詳細については、Wikiおよびその他のいくつかのサイト(および)を参照してください。

バッテリーが内蔵されているため、アクティブタグの動作半径、寸法、より複雑な「スタッフィング」(温度計、湿度計、または少なくともGPS測位チップ全体を追加できます)とそれに対応する価格があります。

タグはさまざまな方法で分類できます:動作周波数(LF-低周波数〜130KHz、HF-高周波数〜14MHzおよびUHF-超高周波〜900MHz)、タグ内のメモリのタイプ(読み取り専用) 、write-onceおよびwrite-once)。 ちなみに、NFCは、すべてのメーカーに愛され、宣伝されており、多くのよく知られた問題を抱えているHF帯を指します。

その他のタグ
残念ながら、RFIDタグのコストは他の種類の識別に比べて非常に高いため、たとえば、バーコード(またはバーコード)、場合によってはQRコードを使用して食品やその他の「ホット」な商品を購入し、盗難からの保護を提供します。 -盗難防止タグ(またはEAS-電子商品監視)と呼ばれます

最も一般的な3つのタイプ(すべての写真はWikiから取得されます):

私たちの前には多くの素晴らしい発見がありますが、時には完全に予期しないものであり、もちろん、この形式のハードオタクポルノです HD!

誰かに少し理論があるように思われる場合は、この英語のサイトへようこそ。

実用的な部分

それで、私たちの周りの世界でどのようなマークが見つかりましたか?


上から下への左の列:モスクワのメトロマップ、Aeroexpressパス、建物に入るためのプラスチックカード、RosNanoForum-2011展示会でPerekrestokによって提示されたRFIDタグ。 上から下への右の列:無線周波数EASタグ、音響磁気EASタグ、磁気ストライプ付きのモスクワの公共交通機関のボーナスチケット、RosNanoForum訪問者のRFIDカードには2つのタグも含まれています。

モスクワメトロの最初のカードが発表されました-始めましょう。

最初の円で。 モスクワメトロチケット
まず、カードを普通の水に浸して、この「マーク」の中心を隠している紙の層を取り除きます。


モスクワメトロの簡略化された地図

ここで、光学顕微鏡のわずかな増加を注意深く見てください。


モスクワメトロに通過するためのカードチップの顕微鏡写真

チップは完全に固定されており、4つの「脚」すべてがアンテナに取り付けられていることに注意してください。これは後で別のRFIDタグと比較するために役立ちます。 プラスチックベースをチップが置かれている場所で半分に折り、左右にわずかに揺らすことで、簡単に解放されます。 その結果、針の目のサイズのチップができました。


アンテナから分離した直後のチップの光学顕微鏡写真

さて、焦点を合わせて遊んでみましょう:


フォーカス位置を最下層から最上層に変更

今、いくつかの陰謀のために。

噂によると、Micronは、同様のMifareテクノロジーを使用して、モスクワメトロ用のチップを独自に開発および製造しています(少なくとも、アンテナへの取り付けは異なります-異なる形状の脚)。 8月22日、戦争を宣言せずに、マイクロンに不法に説明を求めてアピールを送信しましたが、3.11までにこのチップをどこかで見ることができますが、答えはありませんでした。 IXBTフォーラムのジャーナリストの1人(つまり、Alexander Erlikh)も、Mikronの代表者とこの情報を明らかにしようとしていましたが、現時点ではまだ状況が残っています。つまり、Mikronの公式代表者は直接提起された質問に答えることを避けています。 。

上記のチケットは、明らかに、Mikronエンタープライズ(ゼレノグラード)で製造されました(またはアンテナに取り付けられただけですか?)-以下のリンクを参照してください-RFID界で有名な会社であるNXPの技術を使用しています。実際には、チップの金属化の上層にある3つの巨大な文字と、技術リリースの年(そしておそらく生産の年)によって明確に示唆されています。 2009年がテクノロジーの発売年を指し、CUL1V2の略語をCircuit ULtralite 1バージョン2として解読すると(この仮定はこのニュースでも確認されます)、NXPのWebサイトでこれらのチップの詳細な説明を見つけることができます。 (リストの最後の2行)

ちなみに、昨年はインターネットナノテクノロジーオリンピック(写真とビデオのレポート)の参加者のためにミクロン工場への遠足が企画されたので、そこで機器がアイドル状態であると言っても意味がありませんが、「おじさん彼らが70nmの基準でマークを生成するという「白衣で」、私は疑問に思うでしょう...

109のメトロチケットのチップを分析した後に収集された統計(かなり代表的なサンプル)によると、正規分布によれば、「異常な」チケットを見つける可能性は〜109 ^ 1/2、つまり約10%ですが、それらは溶けます開いたチケットごとに..。

注意深く見ると、2つのMifareチップの主な違いであるPhilips2001の碑文にすでに気づいています。 実際、1998年に、フィリップスはアメリカのマイクロエレクトロニクスメーカーであるMikronを買収しました(Zelenograd Micronと混同しないでください)。 そして2006年、NXPはフィリップスからスピンオフしました。

また、CLU1V1Cというマークも簡単にわかります。これは、上記に基づいて、Circuit ULtralite1バージョン1Cを意味します。 つまり、このラベルは、モスクワのメトロで使用されているMifareの前身であるため、基本的なパラメーターの点で互換性があります。 ただし、前の場合と同様に、2001年は技術の開発と実装の年または生産の年を示しています。 Aeroexpressが古いタグを使用しているのは不思議です...

3番目の円で。 プラスチックカード
かつて、私は友人の1人の記事と写真をHabrahabrに表示することにしました。 それから彼は彼女が次のRFID記事のために役に立たないカードを持っているかどうか尋ねました。 その時までに、彼女はちょうどEPFLで勉強するために引っ越してきて、モスクワ州立大学の建物の1つにアクセスできるカードを私に提示しました。 したがって、地図には何の印も付けられておらず、建物に入るための通常の鍵を除いて、何も書かれていないかどうかさえわかりません。
カードは完全にプラスチック製なので、すぐにアセトンに文字通り数十分入れます。


アセトン浴をする

内部では、すべてがかなり標準的です-アンテナとチップ、しかし、それは小さなtextoliteの上にあることがわかりました。 残念ながら、識別マークはありません-典型的な中国の名前。 このチップとカードについて知ることができる唯一のことは、それらがいくつかのTK41規格で作られている/属しているということです。 アリババやディールエクストリームのようなカードがたくさん売られています。

第4ラウンドで。 交差点
次に、RosNanoForum 2011の展示会で発表された2つのタグについて考えてみましょう。最初のタグは、泥棒や万引きの万引きに近いと言って、大きな哀愁を帯びていました。 そして一般的に、このラベルはあなたが完全にセルフサービスに店を移すことを可能にします。 残念ながら、効果的なマネージャーは、学校の物理学の問題で完全に無能であることが判明しました。 そして、それと強力な磁石がラベルに取り付けられたラベルの有効性をチェックする提案の後、すぐにトピックを急いで...

SmartShopで数回購入した後も、まだいくつかのタグを自由に使用できます。 それらの1つを接着剤と白い保護層からきれいにすると、次のようになります。


Perekrestokチェーン店の新しいラベル

Mifareと同じように動作し、ポリマーベースとアンテナから慎重に取り外して、光学顕微鏡のテーブルに置きます。


SmartShopでの使用を目的としたタグの光学顕微鏡写真

幸せな偶然の一致(接着剤が私たちを失望させた、またはそれがそのように考えられた)によって、マークはすぐにベースから引き裂かれ、その表面は接着剤の痕跡なしで残った。 Mifareのアンテナに4つのピンすべて(両端に2つのピン)が接続されている場合、ここでは、アンテナに接触しない2つの小さな領域に2つのピンが接続されていることがわかります。

ラベルのさまざまな部分に焦点を当てて少し遊んでみましょう。


フォーカスを変更しています...


光学顕微鏡の最大倍率

左上の最後の写真では、EEPROMメモリモジュールがチップ表面の約3分の1を占め、「通常の」構造を持っているため、明らかにキャプチャされています。

トピックの続き:
インターネット

半導体ダイオードは、新しいキャリア分布がすぐには確立されないため、電流または電圧の十分に速い変化に対して不活性です。 どのように...