Μια εσωτερική ματιά: RFID στον σύγχρονο κόσμο. Μέρος 1: RFID στην καθημερινή ζωή

Μια εσωτερική ματιά: RFID στον σύγχρονο κόσμο. Μέρος 1: RFID στην καθημερινή ζωή
Περισσότερες ετικέτες RFID για τον θεό των ετικετών RFID!

Από τη δημοσίευση άρθρα σχετικά με τις ετικέτες RFID Πέρασαν σχεδόν 7 χρόνια. Για αυτά χρόνια ταξιδιών και παραμονής σε διάφορες χώρες, ένας τεράστιος αριθμός ετικετών RFID και έξυπνων καρτών έχει συσσωρευτεί στις τσέπες μου: ασφαλείς κάρτες (για παράδειγμα, άδειες ή τραπεζικές κάρτες), κάρτες σκι, κάρτες δημόσιας συγκοινωνίας, χωρίς τις οποίες σε ορισμένες Κάτω Χώρες είναι απολύτως αδύνατο να ζήσεις χωρίς, και μετά κάτι άλλο .

Γενικά, ήρθε η ώρα να τακτοποιήσουμε όλο αυτό το θηριοτροφείο που παρουσιάζεται στο KDPV. Σε μια νέα σειρά άρθρων σχετικά με το RFID και τις έξυπνες κάρτες, θα συνεχίσω τη μακροχρόνια ιστορία σχετικά με την αγορά, τις τεχνολογίες και την εσωτερική δομή του πραγματικά micro-τσιπ, χωρίς τα οποία δεν είναι πλέον νοητή η καθημερινότητά μας, ξεκινώντας από τον έλεγχο της κυκλοφορίας των αγαθών (π.χ. γούνινο παλτό) και τελειώνει με την κατασκευή ουρανοξυστών. Επιπλέον, κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, νέοι παίκτες (για παράδειγμα, Κινέζοι) έχουν επιστρατευτεί, εκτός από τους κουρασμένους NXPπου αξίζει να μιλήσουμε.

Ως συνήθως, η ιστορία θα χωριστεί σε θεματικά μέρη, τα οποία θα δημοσιεύσω ανάλογα με τις δυνάμεις, τις δυνατότητες και την πρόσβαση στον εξοπλισμό μου.

πρόλογος

Έτσι, αξίζει μάλλον να θυμηθώ ότι τα σημάδια ανοίγματος για μένα ήταν μια συνέχεια του χόμπι μου να δουλεύω με την ηλεκτρονική μικροσκοπία και την κοπή τσιπ από την nVidia πίσω το 2012. ΣΕ εκείνο το άρθρο Η θεωρία της λειτουργίας των ετικετών RFID αναθεωρήθηκε εν συντομία και αρκετές από τις πιο κοινές και διαθέσιμες ετικέτες εκείνη την εποχή άνοιξαν και αποσυναρμολογήθηκαν.

Υπάρχουν πιθανώς λίγα πράγματα που μπορούν να προστεθούν σε αυτό το άρθρο σήμερα: τα ίδια 3(4) πιο κοινά πρότυπα LF (120-150 kHz), HF (13.65 MHz – η συντριπτική πλειοψηφία των ετικετών λειτουργούν σε αυτό το εύρος), UHF (στην πραγματικότητα, υπάρχουν δύο περιοχές συχνοτήτων 433 και 866 MHz), τις οποίες ακολουθούν ένα δυο λιγότερο γνωστά; τις ίδιες αρχές λειτουργίας - πρόκληση τροφοδοσίας στο τσιπ από ραδιοκύματα και επεξεργασία του εισερχόμενου σήματος με την έξοδο των πληροφοριών πίσω στον δέκτη.

Γενικά, μια ετικέτα RFID μοιάζει κάπως έτσι: ένα υπόστρωμα, μια κεραία και το ίδιο το τσιπ.
Μια εσωτερική ματιά: RFID στον σύγχρονο κόσμο. Μέρος 1: RFID στην καθημερινή ζωή
Tag-it από την Texas Instruments

Ωστόσο, το «τοπίο» της χρήσης αυτών των ετικετών στην καθημερινή ζωή έχει αλλάξει σοβαρά.

Εάν το 2012 NFC (Κοντινό πεδίο επικοινωνίας) ήταν ένα περίεργο πράγμα σε ένα smartphone, το οποίο δεν ήταν ξεκάθαρο πώς και πού θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί. Και γίγαντες όπως η Sony, για παράδειγμα, προώθησαν ενεργά το NFC και το RFID ως τρόπο σύνδεσης συσκευών (το ηχείο από το πρώτο Sony Xperia, το οποίο συνδέεται μαγικά αγγίζοντας το τηλέφωνο - Ουάου! Σοκ περιεχόμενο!) και αλλάξτε καταστάσεις (για παράδειγμα, ήρθε στο σπίτι, σύρθηκε στην ετικέτα, το τηλέφωνο άνοιξε τον ήχο, συνδέθηκε σε WiFi κ.λπ.), το οποίο, κατά τη γνώμη μου, δεν ήταν ιδιαίτερα δημοφιλές.

Στη συνέχεια, το 2019, μόνο οι τεμπέληδες δεν χρησιμοποιούν ασύρματες κάρτες (ακόμα το ίδιο NFC, σε γενικές γραμμές), τηλέφωνα με εικονικές κάρτες (η αδερφή μου, όταν άλλαζε το τηλέφωνό της, απαιτούσε επίμονα NFC σε αυτό) και άλλες «απλουστεύσεις» της ζωής που βασίζονται σε αυτή την τεχνολογία. Το RFID έχει γίνει αναπόσπαστο μέρος της καθημερινότητάς μας: κάρτες μιας χρήσης λεωφορείων, κάρτες για πρόσβαση σε πολλά κτίρια γραφείων και άλλα, μίνι πορτοφόλια εντός οργανισμών (όπως π.χ. CamiPro στο EPFL) "και ούτω καθεξής, και ούτω καθεξής, και ούτω καθεξής."

Στην πραγματικότητα, αυτός είναι ο λόγος που υπάρχει τόσο μεγάλος αριθμός ετικετών, καθεμία από τις οποίες θέλετε να ανοίξετε και να δείτε τι κρύβεται μέσα: ποιου τσιπ είναι εγκατεστημένο; προστατεύεται; τι είδους κεραία είναι;

Πρώτα όμως πρώτα…
Μια εσωτερική ματιά: RFID στον σύγχρονο κόσμο. Μέρος 1: RFID στην καθημερινή ζωή
Ήταν αυτά τα μικροσκοπικά κομμάτια πυριτίου που έκαναν τον κόσμο μας όπως τον ξέρουμε σήμερα.

Λίγα λόγια για το άνοιγμα ετικετών

Επιτρέψτε μου να σας υπενθυμίσω ότι για να φτάσετε στο ίδιο το τσιπ, πρέπει να αποεπεξεργαστείτε το προϊόν χρησιμοποιώντας ορισμένα χημικά αντιδραστήρια. Για παράδειγμα, αφαιρέστε το κέλυφος (συνήθως μια κάρτα ή μια στρογγυλή πλαστική ετικέτα με μια κεραία μέσα), αποσυνδέστε προσεκτικά το τσιπ από την κεραία, πλύνετε το ίδιο το τσιπ από κόλλα/μονωτικό, μερικές φορές αφαιρέστε μέρη της κεραίας που είναι σφιχτά κολλημένα στα μαξιλαράκια επαφής , και μόνο τότε δείτε το τσιπ και τη διάταξή του.

Μια εσωτερική ματιά: RFID στον σύγχρονο κόσμο. Μέρος 1: RFID στην καθημερινή ζωή
Η αποεπεξεργασία είναι ένα δύσκολο συναίσθημα

Τα υλικά που χρησιμοποιούνται για την τοποθέτηση τσιπς έχουν κάνει απίστευτες βελτιώσεις τα τελευταία χρόνια. Από τη μία πλευρά, αυτό αύξησε την αξιοπιστία της προσάρτησης του τσιπ και μείωσε τον αριθμό των ελαττωμάτων. Από την άλλη πλευρά, απλώς το βράσιμο σε ακετόνη ή συμπυκνωμένο θειικό οξύ για να διαλυθεί ή να καεί η οργανική ύλη δεν θα πλύνει τώρα το τσιπ. Πρέπει να εξελιχθείτε, να επιλέξετε ένα μείγμα οξέων για να αφαιρέσετε τα περιττά στρώματα, αλλά ταυτόχρονα να μην καταστρέψετε τον κινητήρα φλόγας στην επιμετάλλωση του τσιπ.
Μια εσωτερική ματιά: RFID στον σύγχρονο κόσμο. Μέρος 1: RFID στην καθημερινή ζωή
Δυσκολίες αποεπεξεργασίας: όταν η κόλλα από το τσιπ δεν μπορεί να ξεπλυθεί σε καμία περίπτωση... Εδώ και περαιτέρω LM – μικροσκοπία λέιζερ, ΟΜ – οπτικό μικροσκόπιο

Μια εσωτερική ματιά: RFID στον σύγχρονο κόσμο. Μέρος 1: RFID στην καθημερινή ζωή
Ή έτσι...

Μερικές φορές, φυσικά, είστε λίγο πιο τυχεροί και το τσιπ, ακόμη και με μονωτικό στρώμα, αποδεικνύεται σχετικά καθαρό, κάτι που δεν επηρεάζει πολύ την ποιότητα της εικόνας:
Μια εσωτερική ματιά: RFID στον σύγχρονο κόσμο. Μέρος 1: RFID στην καθημερινή ζωή

ΣΗΜ.: Ο χειρισμός των συμπυκνωμένων οξέων και διαλυτών πρέπει να γίνεται σε καλά αεριζόμενο χώρο ή κατά προτίμηση έξω! Μην το δοκιμάσετε στο σπίτι στην κουζίνα!

Πρακτικό μέρος

Όπως ήδη σημείωσα στην αρχή του άρθρου, κάθε μέρος θα παρουσιάζει ξεχωριστούς τύπους ή πολλές ετικέτες: μεταφορές (δημόσιες συγκοινωνίες και κάρτες σκι), ασφαλείς (κυρίως έξυπνες κάρτες), "καθημερινές" και ούτω καθεξής.

Ας ξεκινήσουμε σήμερα με τις πιο απλές ετικέτες που μπορείτε να βρείτε σχεδόν παντού. Ας τις ονομάσουμε «καθημερινές ετικέτες» γιατί μπορείτε να τις βρείτε σχεδόν παντού: από έναν αριθμό μαραθωνίου μέχρι ένα συνέδριο και παράδοση αγαθών.
Μια εσωτερική ματιά: RFID στον σύγχρονο κόσμο. Μέρος 1: RFID στην καθημερινή ζωή
Τα σημάδια που αναφέρονται σε αυτό το άρθρο επισημαίνονται με μπλε διακεκομμένη γραμμή

Ετικέτες UHF μεγάλης εμβέλειας

Πολλοί αναγνώστες του Habr παίζουν και αγαπούν τον αθλητισμό. Τα τελευταία χρόνια, υπάρχει μια έντονη τάση συμμετοχής σε διάφορους αγώνες, ημιμαραθώνιους ακόμα και μαραθωνίους. Μερικές φορές για χάρη ενός μεταλλίου Δεν είναι αμαρτία να τρέχεις 10 χλμ.

Συνήθως, πριν από την έναρξη της εκδήλωσης, εκδίδεται ένας αριθμός συμμετεχόντων με μικρά ένθετα αφρού στα πλάγια, πίσω από τα οποία - φρίκη φρίκης - κρύβεται η περιβόητη ετικέτα RFID. Οι παρανοϊκοί άνθρωποι πρέπει οπωσδήποτε να είναι σε επιφυλακή όταν συμμετέχουν σε αυτό το είδος της εκδήλωσης! Όχι πραγματικά. Δεδομένου ότι η μαζική εκκίνηση χρησιμοποιείται σε τέτοιους αγώνες, είναι απαραίτητο να χρονομετρηθεί ο χρόνος κάθε συμμετέχοντα από τη στιγμή της διέλευσης της γραμμής εκκίνησης έως τον τερματισμό. Τρέχοντας μέσα από ένα ειδικό πλαίσιο με τη μορφή πυλών εκκίνησης και τερματισμού, κάθε συμμετέχων ξεκινά και, κατά συνέπεια, σταματά ένα αόρατο χρονόμετρο.

Τα σημάδια μοιάζουν κάπως έτσι:
Μια εσωτερική ματιά: RFID στον σύγχρονο κόσμο. Μέρος 1: RFID στην καθημερινή ζωή
Όπως έχει δείξει η πρακτική, ακόμη και στην Ελβετία υπάρχουν τουλάχιστον δύο ετικέτες που χρησιμοποιούνται σε τέτοιες δημόσιες εκδηλώσεις. Διαφέρουν τόσο στις κεραίες (συμβατικά, στενές και φαρδιές) όσο και στη σχεδίαση του τσιπ. Είναι αλήθεια ότι και στις δύο περιπτώσεις είναι ένα πολύ συνηθισμένο τσιπ, χωρίς προστασία, χωρίς καμπάνες και σφυρίχτρες και, προφανώς, με λίγη μνήμη. Και, όπως έχει δείξει η πρακτική, επίσης από αυτόν τον κατασκευαστή - IMPINJ.

Είναι δύσκολο για μένα να κρίνω αν έχει εγγραφεί κάτι στο τσιπ, πιθανότατα χρησιμεύει απλώς για αναγνώριση. Αν γνωρίζετε περισσότερα, γράψτε στα σχόλια!
Μια εσωτερική ματιά: RFID στον σύγχρονο κόσμο. Μέρος 1: RFID στην καθημερινή ζωή
Τσιπ IMPINJ και ευρεία κεραία

Αυτή η ετικέτα έχει ήδη εμφανιστεί στο περικοπές στους τεχνίτες. Μπορείτε να διαβάσετε περισσότερα για την ετικέτα Monza R6 από τον Αμερικανό κατασκευαστή IMPINJ εδώ (pdf).
Μια εσωτερική ματιά: RFID στον σύγχρονο κόσμο. Μέρος 1: RFID στην καθημερινή ζωή
Εικόνες LM (αριστερά) και OM (δεξιά) σε μεγέθυνση 50x.
Μπορείτε να κατεβάσετε την εικόνα HD εδώ

Η παρακολούθηση της άλλης ώρας φαίνεται λίγο πιο περίπλοκη από το τσιπ Monza R6 και δεν υπάρχουν σημάδια στο τσιπ, επομένως είναι δύσκολο να συγκριθούν τα δύο.
Μια εσωτερική ματιά: RFID στον σύγχρονο κόσμο. Μέρος 1: RFID στην καθημερινή ζωή
Τσιπ "UFO" από "άγνωστο" κατασκευαστή

Όπως αποδείχθηκε κατά τη διάρκεια χορών με ένα ντέφι γύρω από αυτό το τσιπ: ο κατασκευαστής είναι ο ίδιος - IMPINJ και η κωδική ονομασία του τσιπ είναι Monza 4. Μπορείτε να μάθετε περισσότερα εδώ (pdf)
Μια εσωτερική ματιά: RFID στον σύγχρονο κόσμο. Μέρος 1: RFID στην καθημερινή ζωή
Εικόνες LM (αριστερά) και OM (δεξιά) σε μεγέθυνση 50x.
Μπορείτε να κατεβάσετε την εικόνα HD εδώ

Ετικέτες κοντινού πεδίου στις μεταφορές και τα logistics

Ας πάμε παρακάτω, οι ετικέτες RFID χρησιμοποιούνται με επιτυχία στις μεταφορές και τα logistics για την αυτοματοποιημένη/ημιαυτόματη λογιστική των εμπορευμάτων.

Έτσι, για παράδειγμα, όταν παρήγγειλα γυαλιά RayBan, μια παρόμοια ετικέτα RFID τοποθετήθηκε μέσα στο κουτί. Το τσιπ φέρει την ένδειξη SL3S1204V1D από το 2014 και κατασκευάζεται από την NXP.
Μια εσωτερική ματιά: RFID στον σύγχρονο κόσμο. Μέρος 1: RFID στην καθημερινή ζωή
Μία από τις δυσκολίες της εργασίας με το σύγχρονο RFID είναι να πλύνετε το τσιπ από κόλλα και μόνωση...

Οι πληροφορίες στην ετικέτα μπορούν να διαβαστούν εδώ (pdf). Κατηγορία ετικέτας/πρότυπο – EPC Gen2 RFID Παρεμπιπτόντως, στο τέλος του εγγράφου είναι αστείο να παρακολουθείτε το αρχείο καταγραφής αλλαγών, το οποίο δείχνει εν μέρει τη διαδικασία εισαγωγής της ετικέτας στην αγορά. Οι εφαρμογές περιλαμβάνουν διαχείριση αποθεμάτων στο λιανικό εμπόριο και τη μόδα. Επομένως, την επόμενη φορά που θα αγοράσετε ένα σχετικά ακριβό αντικείμενο ($200+), ρίξτε μια πιο προσεκτική ματιά, ίσως βρείτε επίσης ένα παρόμοιο σήμα.
Μια εσωτερική ματιά: RFID στον σύγχρονο κόσμο. Μέρος 1: RFID στην καθημερινή ζωή
Εικόνες LM (αριστερά) και OM (δεξιά) σε μεγέθυνση 50x.
Η HD αποφάσισε να μην το κάνει...

Ένα άλλο παράδειγμα είναι ένα άλλο κουτί (αν και δεν θυμάμαι από πού το πήρα), το οποίο είχε μια τέτοια ετικέτα «προϊόντος» κολλημένη στο εσωτερικό.
Μια εσωτερική ματιά: RFID στον σύγχρονο κόσμο. Μέρος 1: RFID στην καθημερινή ζωή
Δυστυχώς, δεν βρήκα καμία τεκμηρίωση για το συγκεκριμένο τσιπ, αλλά υπάρχει pdf στον ιστότοπο του NXP διπλό τσιπ SL3S1203_1213. Το τσιπ κατασκευάζεται σύμφωνα με το πρότυπο EPC G2iL(+) και προφανώς διαθέτει προστασία συναγερμού παραβίασης. Λειτουργεί πρωτόγονα, απλώς το σπάσιμο του βραχυκυκλωτήρα OUT-VDD ενεργοποιεί τη σημαία και η ετικέτα καθίσταται ανενεργή.

Τίποτα να προσθέσω; Γράψτε στα σχόλια!
Μια εσωτερική ματιά: RFID στον σύγχρονο κόσμο. Μέρος 1: RFID στην καθημερινή ζωή
Εικόνες LM (αριστερά) και OM (δεξιά) σε μεγέθυνση 50x.
Μπορείτε να κατεβάσετε την εικόνα HD εδώ

Συνέδρια και εκθέσεις

Μια τυπική περίπτωση χρήσης RFID για γρήγορη αναγνώριση ενός ατόμου είναι διάφορα διακριτικά σε συνέδρια, εκθέσεις και άλλες εκδηλώσεις. Σε αυτήν την περίπτωση, ο συμμετέχων δεν χρειάζεται να αφήσει την επαγγελματική του κάρτα ή να ανταλλάξει επαφές με τον παραδοσιακό τρόπο, απλώς πρέπει να φέρει το σήμα στον αναγνώστη και όλα τα στοιχεία επικοινωνίας θα μεταφερθούν ήδη στον αντισυμβαλλόμενο. Και αυτό είναι εκτός από την παραδοσιακή εγγραφή και είσοδο στην έκθεση.

Μέσα στην ετικέτα που έλαβα μετά την έκθεση βιομηχανίας IMAC ήταν μια στρογγυλή κεραία με ένα τσιπ από το NXP MF0UL1VOC, με άλλα λόγια, τη νέα γενιά MIFARE. Μπορείτε να βρείτε αναλυτικές πληροφορίες εδώ (pdf).
Μια εσωτερική ματιά: RFID στον σύγχρονο κόσμο. Μέρος 1: RFID στην καθημερινή ζωή
Ένα από τα χαρακτηριστικά παραδείγματα χρήσης έξυπνων σημάτων στην έκθεση IMAC
Μια εσωτερική ματιά: RFID στον σύγχρονο κόσμο. Μέρος 1: RFID στην καθημερινή ζωή
Εικόνες LM (αριστερά) και OM (δεξιά) σε μεγέθυνση 50x.
Μπορείτε να κατεβάσετε την εικόνα HD εδώ

Παρεμπιπτόντως, για όσους θέλουν να κοιτάζουν όχι μόνο το υλικό, αλλά και το τμήμα λογισμικού της ετικέτας - παρακάτω θα παρουσιάσω στιγμιότυπα οθόνης από το πρόγραμμα NFC-Reader, όπου μπορείτε επίσης να δείτε τον τύπο και την κατηγορία της ετικέτας, μέγεθος μνήμης, κρυπτογράφηση κ.λπ.
Μια εσωτερική ματιά: RFID στον σύγχρονο κόσμο. Μέρος 1: RFID στην καθημερινή ζωή

Απροσδόκητα ασφαλές τσιπ

Εν κατακλείδι, θα ήθελα να σημειώσω την τελευταία βαθμολογία που προέκυψε για ανάλυση στην πρώτη κοόρτη των βαθμολογιών «καθημερινά». Το πήρα από την εποχή της συνεργασίας με την Prestigio. Ο κύριος σκοπός της ετικέτας είναι να εκτελέσει κάποια προκαθορισμένη ενέργεια, για παράδειγμα, σε ένα οικοσύστημα έξυπνου σπιτιού (ανάψτε τα φώτα, ξεκινήστε να παίζετε μουσική κ.λπ.). Φανταστείτε την έκπληξή μου που, πρώτον, το άνοιγμα του αποδείχθηκε πολύ διασκεδαστικό και, δεύτερον, μια έκπληξη με περίμενε μέσα με τη μορφή ενός πλήρως προστατευμένου τσιπ.
Μια εσωτερική ματιά: RFID στον σύγχρονο κόσμο. Μέρος 1: RFID στην καθημερινή ζωή
Λοιπόν, θα πρέπει να το αναβάλουμε για καλύτερες στιγμές, όταν πρόκειται για προστατευμένα τσιπ - θα επανέλθουμε σε αυτό. Παρεμπιπτόντως, όποιος ενδιαφέρεται να μάθει λίγα περισσότερα για τις δυνατότητες προστασίας και χρήσης RFID σε διαφορετικούς τομείς δραστηριότητας - προτείνω αυτό σχετικά πρόσφατη παρουσίαση.

Αντί για ένα συμπέρασμα

Δεν τελειώσαμε με τις «καθημερινές» ετικέτες· στο δεύτερο μέρος, μας περιμένει ο υπέροχος κόσμος της κινεζικής RFID, ακόμη και των κινεζικών τσιπ. Μείνετε συντονισμένοι!

Μην ξεχάσετε να εγγραφείτε blog: Δεν είναι δύσκολο για εσάς - είμαι ευχαριστημένος!

Και ναι, παρακαλώ γράψτε μου για τυχόν ελλείψεις που παρατηρήθηκαν στο κείμενο.

Μόνο εγγεγραμμένοι χρήστες μπορούν να συμμετάσχουν στην έρευνα. Συνδεθείτε, Σας παρακαλούμε.

Κατά τη γνώμη σας, η μικροσκοπία λέιζερ προσθέτει περισσότερες πληροφορίες στην οπτική μικροσκοπία (περισσότερες ή, αντίθετα, λιγότερο καθαρές γραμμές, υψηλότερη αντίθεση κ.λπ.);

  • Ναί

  • Όχι

  • Δύσκολο να απαντήσω

  • Είμαι μέλισσες

Ψήφισαν 60 χρήστες. 18 χρήστες απείχαν.

Έχει νόημα να δημιουργήσουμε ένα αποθετήριο εικόνων στο Patreon; Υπάρχει η επιθυμία να βοηθήσετε με σκληρά μετρητά και σε αντάλλαγμα για ταπετσαρία HD, 4K στην επιφάνεια εργασίας σας, για παράδειγμα;

  • Ναι σίγουρα

  • Ναι, αλλά το ενδιαφερόμενο κοινό είναι πολύ περιορισμένο

  • Είναι απίθανο να ενδιαφέρεται κάποιος

  • Σιγουρα οχι

  • Είμαι μέλισσες

Ψήφισαν 60 χρήστες. 17 χρήστες απείχαν.

Πηγή: www.habr.com

Προσθέστε ένα σχόλιο