Pohled zevnitř: RFID v moderním světě. Část 1: RFID v každodenním životě

Pohled zevnitř: RFID v moderním světě. Část 1: RFID v každodenním životě
Další štítky RFID pro boha štítků RFID!

Od zveřejnění články o RFID štítcích Uplynulo téměř 7 let. Pro tyto let cestování a pobytu v různých zemích, v mých kapsách se nashromáždilo obrovské množství RFID štítků a čipových karet: bezpečné karty (například povolení nebo bankovní karty), skipasy, jízdenky na MHD, bez kterých se v některých Nizozemsku absolutně nedá žít, pak něco jiného .

Obecně je čas vyřešit celý tento zvěřinec, který je prezentován na KDPV. V nové sérii článků o RFID a čipových kartách budu pokračovat v dlouhodobém příběhu o trhu, technologiích a vnitřní struktuře skutečně mikro- čipy, bez kterých si náš každodenní život již nelze představit, počínaje kontrolou nad oběhem zboží (např. kožichy) a konče stavbou mrakodrapů. Během této doby navíc kromě unavených nastoupili noví hráči (například Číňané). NXPkteré stojí za řeč.

Příběh bude jako obvykle rozdělen do tematických částí, které zveřejním podle svých sil, možností a přístupu k vybavení.

předmluva

Takže asi stojí za to připomenout, že otvírací znaménka pro mě byla pokračováním mé záliby práce s elektronovou mikroskopií a řezáním čip od nVidie zpět v roce 2012. V ten článek Stručně byla zhodnocena teorie fungování RFID štítků a několik v té době nejběžnějších a dostupných štítků bylo otevřeno a rozebráno.

K tomuto článku lze dnes pravděpodobně přidat jen málo: stejné 3(4) nejběžnější standardy LF (120–150 kHz), HF (13.65 MHz – naprostá většina tagů pracuje v tomto rozsahu), UHF (ve skutečnosti existují dva frekvenční rozsahy 433 a 866 MHz), na které navazují pár méně známých; stejné principy činnosti - indukce napájení čipu rádiovými vlnami a zpracování příchozího signálu s výstupem informace zpět do přijímače.

Obecně značka RFID vypadá asi takto: substrát, anténa a samotný čip.
Pohled zevnitř: RFID v moderním světě. Část 1: RFID v každodenním životě
Tag-it od Texas Instruments

„Krajina“ používání těchto značek v každodenním životě se však vážně změnila.

Pokud v roce 2012 NFC (Komunikace na blízkém poli) byla ve smartphonu zvláštní věc, u které nebylo jasné, jak a kde ji lze použít. A giganti jako Sony například aktivně propagovali NFC a RFID jako způsob připojení zařízení (reproduktor z prvního Sony Xperia, který se magicky spojuje dotykem telefonu - Páni! Šokující obsah!) a měnit stavy (např. přišel domů, přejel po štítku, telefon zapnul zvuk, připojil se k WiFi atd.), což podle mého názoru nebylo nijak zvlášť oblíbené.

V roce 2019 pak pouze líní nepoužívají bezdrátové karty (celkově stále stejné NFC), telefony s virtuálními kartami (moje sestra v něm při výměně telefonu naléhavě požadovala NFC) a další „zjednodušení“ života založená na na této technologii. RFID se stalo nedílnou součástí našeho každodenního života: jednorázové autobusové průkazy, karty pro přístup do mnoha kancelářských a jiných budov, minipeněženky v rámci organizací (např. CamiPro ve společnosti EPFL) "a tak dále, a tak dále a tak dále."

Ve skutečnosti je to důvod, proč existuje tak obrovské množství značek, z nichž každý chcete otevřít a zjistit, co se skrývá uvnitř: čí čip je nainstalován? je to chráněné? co je to za anténu?

Ale nejdřív…
Pohled zevnitř: RFID v moderním světě. Část 1: RFID v každodenním životě
Právě tyto drobné kousky křemíku udělaly náš svět tak, jak ho známe dnes.

Pár slov o otevírání tagů

Dovolte mi připomenout, že abyste se dostali k samotnému čipu, musíte produkt deprocesovat pomocí některých chemických činidel. Například odstraňte plášť (obvykle kartu nebo kulatý plastový štítek s anténou uvnitř), opatrně odpojte čip od antény, omyjte samotný čip od lepidla/izolátoru, někdy odstraňte části antény pevně připájené ke kontaktním ploškám a teprve poté uvidíte čip a jeho rozložení.

Pohled zevnitř: RFID v moderním světě. Část 1: RFID v každodenním životě
Deprocessing je obtížný pocit

Materiály používané k montáži čipů zaznamenaly v posledních letech neuvěřitelná vylepšení. Na jedné straně se tím zvýšila spolehlivost uchycení čipu a snížil se počet defektů; na druhou stranu, pouhé povaření v acetonu nebo koncentrované kyselině sírové za účelem rozpuštění nebo spálení organické hmoty nyní čip neumyje. Musíte být sofistikovaní, vybrat směs kyselin, abyste odstranili zbytečné vrstvy, ale zároveň nepoškodili motor plamene pokovením třísky.
Pohled zevnitř: RFID v moderním světě. Část 1: RFID v každodenním životě
Obtíže při deprocesingu: když lepidlo z čipu nelze za žádných podmínek smýt... ​​Zde a dále LM - laserová mikroskopie, OM - optická mikroskopie

Pohled zevnitř: RFID v moderním světě. Část 1: RFID v každodenním životě
Nebo tak...

Někdy máte samozřejmě trochu větší štěstí a čip se i s izolační vrstvou ukáže jako relativně čistý, což na kvalitě obrazu příliš neubírá:
Pohled zevnitř: RFID v moderním světě. Část 1: RFID v každodenním životě

Pozn.: S koncentrovanými kyselinami a rozpouštědly manipulujte v dobře větraném prostoru, nejlépe venku! Tohle doma v kuchyni nezkoušejte!

Praktická část

Jak jsem již poznamenal na samém začátku článku, každá část představí samostatné typy nebo několik značek: doprava (veřejná doprava a skipasy), zabezpečená (hlavně čipové karty), „každodenní“ a tak dále.

Začněme dnes těmi nejjednoduššími tagy, které lze najít téměř všude. Říkejme jim „každodenní značky“, protože je najdete téměř všude: od maratonu po konferenci a dodávku zboží.
Pohled zevnitř: RFID v moderním světě. Část 1: RFID v každodenním životě
Značky diskutované v tomto článku jsou zvýrazněny modrou tečkovanou čarou

UHF štítky s dlouhým dosahem

Mnoho čtenářů Habr sportuje a miluje. V posledních letech je výrazný trend účastnit se různých závodů, půlmaratonů a dokonce i maratonů. Někdy kvůli medaili Uběhnout 10 km není hřích.

Obvykle je před začátkem akce vydáno účastnické číslo s malými pěnovými vložkami po stranách, za kterými se - hrůza hrůz - skrývá notoricky známý RFID tag. Paranoidní lidé se rozhodně musí mít při účasti na tomto druhu na pozoru události! Spíš ne. Vzhledem k tomu, že se v těchto soutěžích používá hromadný start, je nutné měřit čas každého účastníka od okamžiku protnutí startovní čáry do cíle. Každý účastník proběhne speciálním rámem ve formě startovací a cílové brány a spustí a podle toho zastaví neviditelné stopky.

Značky vypadají nějak takto:
Pohled zevnitř: RFID v moderním světě. Část 1: RFID v každodenním životě
Jak ukázala praxe, i ve Švýcarsku existují minimálně dva tagy, které se používají na takových veřejných akcích. Liší se jak anténami (konvenčně, úzké a široké), tak i konstrukcí čipu. Pravda, v obou případech jde o velmi obyčejný čip, bez ochrany, bez jakýchkoli zvonků a píšťalek a zřejmě s malou pamětí. A jak ukázala praxe, také od tohoto výrobce - IMPINJ.

Těžko mohu posoudit, zda je na čipu něco zaznamenáno, nejspíš to slouží pouze k identifikaci. Pokud víte víc, napište do komentářů!
Pohled zevnitř: RFID v moderním světě. Část 1: RFID v každodenním životě
Čip IMPINJ a široká anténa

Tato značka se již objevila na řezy řemeslníkům. Více o štítku Monza R6 od amerického výrobce IMPINJ si můžete přečíst zde (pdf).
Pohled zevnitř: RFID v moderním světě. Část 1: RFID v každodenním životě
Obrázky LM (vlevo) a OM (vpravo) při 50násobném zvětšení.
HD obrázek si můžete stáhnout zde

Jiné sledování vypadá o něco složitější než čip Monza R6 a na čipu nejsou žádné značky, takže je těžké tyto dva srovnávat.
Pohled zevnitř: RFID v moderním světě. Část 1: RFID v každodenním životě
"UFO" čip od "neznámého" výrobce

Jak se ukázalo při tancích s tamburínou kolem tohoto čipu: výrobce je stejný - IMPINJ a kódové označení čipu je Monza 4. Více se dozvíte zde (pdf)
Pohled zevnitř: RFID v moderním světě. Část 1: RFID v každodenním životě
Obrázky LM (vlevo) a OM (vpravo) při 50násobném zvětšení.
HD obrázek si můžete stáhnout zde

Near field tags v dopravě a logistice

Pojďme dále, RFID tagy se úspěšně používají v dopravě a logistice pro automatizované/poloautomatizované účtování zboží.

Takže když jsem si například objednal brýle RayBan, byla uvnitř krabice nainstalována podobná RFID značka. Čip je označen jako SL3S1204V1D z roku 2014 a vyrábí ho NXP.
Pohled zevnitř: RFID v moderním světě. Část 1: RFID v každodenním životě
Jednou z obtíží práce s moderními RFID je omýt čip od lepidla a izolace...

Informace na štítku lze přečíst zde (pdf). Třída/standard štítku – EPC Gen2 RFID. Mimochodem, na konci dokumentu je legrační sledovat change log, který částečně demonstruje proces uvedení tagu na trh. Aplikace zahrnují řízení zásob v maloobchodě a módě. Proto, až si příště budete kupovat poměrně drahou věc (200 $+), podívejte se blíže, možná také najdete podobnou značku.
Pohled zevnitř: RFID v moderním světě. Část 1: RFID v každodenním životě
Obrázky LM (vlevo) a OM (vpravo) při 50násobném zvětšení.
HD se rozhodl, že to neudělá...

Dalším příkladem je další krabice (i když si nepamatuji, odkud jsem ji vzal), která měla zevnitř nalepený takový štítek „produkt“.
Pohled zevnitř: RFID v moderním světě. Část 1: RFID v každodenním životě
Dokumentaci k tomuto konkrétnímu čipu jsem bohužel nenašel, ale na stránkách NXP je pdf dvojitý čip SL3S1203_1213. Čip je vyroben podle standardu EPC G2iL(+) a má zřejmě ochranu proti neoprávněné manipulaci. Funguje to primitivně, pouhé rozbití propojky OUT-VDD spustí příznak a štítek se stane nefunkčním.

Chcete něco dodat? Pište do komentářů!
Pohled zevnitř: RFID v moderním světě. Část 1: RFID v každodenním životě
Obrázky LM (vlevo) a OM (vpravo) při 50násobném zvětšení.
HD obrázek si můžete stáhnout zde

Konference a výstavy

Typickým případem použití RFID pro rychlou identifikaci osoby jsou různé odznaky na konferencích, výstavách a jiných akcích. Účastník v tomto případě nemusí nechávat svou vizitku ani si vyměňovat kontakty klasickým způsobem, stačí odznak přinést ke čtečce a veškeré kontaktní údaje se již přenesou na protistranu. A to navíc k tradiční registraci a vstupu na výstavu.

Uvnitř štítku, který jsem dostal po průmyslové výstavě IMAC, byla kulatá anténa s čipem od NXP MF0UL1VOC, jinými slovy MIFARE nové generace. Podrobné informace naleznete zde (pdf).
Pohled zevnitř: RFID v moderním světě. Část 1: RFID v každodenním životě
Jeden z typických příkladů použití chytrých odznaků na výstavě IMAC
Pohled zevnitř: RFID v moderním světě. Část 1: RFID v každodenním životě
Obrázky LM (vlevo) a OM (vpravo) při 50násobném zvětšení.
HD obrázek si můžete stáhnout zde

Mimochodem, pro ty, kteří se rádi dívají nejen na hardwarovou, ale i softwarovou část tagu – níže uvedu screenshoty z programu NFC-Reader, kde vidíte i typ a třídu tagu, velikost paměti, šifrování atd.
Pohled zevnitř: RFID v moderním světě. Část 1: RFID v každodenním životě

Nečekaně bezpečný čip

Na závěr bych rád poznamenal poslední známku, která přišla k analýze v první kohortě „každodenních“ známek. Mám ho z dob spolupráce s Prestigio. Hlavním účelem tagu je provést nějakou přednastavenou akci například v ekosystému chytré domácnosti (rozsvítit světla, spustit přehrávání hudby atd.). Představte si moje překvapení, že za prvé jeho otevření dopadlo jako velká zábava a za druhé mě uvnitř čekalo překvapení v podobě plně chráněného čipu.
Pohled zevnitř: RFID v moderním světě. Část 1: RFID v každodenním životě
No, budeme to muset odložit na lepší časy, pokud jde o chráněné čipy - vrátíme se k tomu. Mimochodem, každý, kdo má zájem dozvědět se trochu více o možnostech ochrany a využití RFID v různých oblastech činnosti - doporučuji toto relativně nedávné prezentace.

Místo závěru

S tagy „každodenního“ nekončíme, ve druhé části nás čeká nádherný svět čínského RFID a dokonce i čínských čipů. Zůstaňte naladěni!

Nezapomeňte se přihlásit k odběru blog: Není to pro vás těžké - těší mě!

A ano, prosím, napište mi o případných nedostatcích v textu.

Průzkumu se mohou zúčastnit pouze registrovaní uživatelé. Přihlásit se, prosím.

Přidává podle vás laserová mikroskopie k optické mikroskopii více informací (více nebo naopak méně jasné linie, vyšší kontrast atd.)?

  • Ano

  • Ne

  • Ztrácím odpověď

  • Jsem včely

Hlasovalo 60 uživatelů. 18 uživatelů se zdrželo hlasování.

Má smysl vytvářet úložiště obrázků na Patreonu? Je touha pomoci s penězi a výměnou za HD, 4K tapetu na vaší ploše, například?

  • Ano, určitě

  • Ano, ale zainteresovaná veřejnost je velmi omezená

  • Je nepravděpodobné, že to někoho bude zajímat

  • Rozhodně ne

  • Jsem včely

Hlasovalo 60 uživatelů. 17 uživatelů se zdrželo hlasování.

Zdroj: www.habr.com

Přidat komentář