Uma visão interna: RFID no mundo moderno. Parte 1: RFID na vida cotidiana

Uma visão interna: RFID no mundo moderno. Parte 1: RFID na vida cotidiana
Mais etiquetas RFID para o deus das etiquetas RFID!

Desde a publicação artigos sobre etiquetas RFID Quase 7 anos se passaram. Para estes anos viajando e permanecendo em diferentes países, um grande número de etiquetas RFID e cartões inteligentes acumularam-se nos meus bolsos: cartões seguros (por exemplo, licenças ou cartões bancários), passes de esqui, passes de transporte público, sem os quais em alguns Países Baixos é absolutamente impossível viver sem, e então outra coisa .

Em geral, é hora de resolver todo esse zoológico apresentado no KDPV. Em uma nova série de artigos sobre RFID e cartões inteligentes, continuarei a longa história sobre o mercado, as tecnologias e a estrutura interna do verdadeiro micro-chips, sem os quais a nossa vida quotidiana já não é concebível, a começar pelo controlo da circulação de mercadorias (por exemplo, casaco de pele) e terminando com a construção de arranha-céus. Além disso, durante este período novos jogadores (por exemplo, chineses) entraram a bordo, além dos cansados NXPsobre os quais vale a pena falar.

Como de costume, a história será dividida em partes temáticas, que postarei da melhor maneira possível, capacidades e acesso aos equipamentos.

Prefácio

Então, provavelmente vale a pena lembrar que abrir marcas para mim foi uma continuação do meu hobby de trabalhar com microscopia eletrônica e corte chip da nVidia em 2012. EM aquele artigo A teoria do funcionamento das etiquetas RFID foi brevemente revisada e várias das etiquetas mais comuns e disponíveis na época foram abertas e desmontadas.

Provavelmente há pouco que possa ser acrescentado a este artigo hoje: os mesmos 3(4) padrões mais comuns LF (120-150kHz), HF (13.65 MHz – a grande maioria das tags opera nesta faixa), UHF (na verdade, existem duas faixas de frequência 433 e 866 MHz), que são seguidas por mais alguns menos conhecidos; os mesmos princípios de operação - induzindo o fornecimento de energia ao chip por ondas de rádio e processando o sinal de entrada com a saída de informações de volta ao receptor.

Em geral, uma etiqueta RFID se parece com isto: um substrato, uma antena e o próprio chip.
Uma visão interna: RFID no mundo moderno. Parte 1: RFID na vida cotidiana
Tag-it da Texas Instruments

No entanto, o “cenário” do uso dessas tags na vida cotidiana mudou seriamente.

Se em 2012 NFC (Comunicação Near-Field) era uma coisa estranha em um smartphone, que não estava claro como e onde poderia ser usado. E gigantes como a Sony, por exemplo, promoveram ativamente NFC e RFID como forma de conectar dispositivos (o alto-falante do primeiro Sony Xperia, que se conecta magicamente ao tocar no telefone - Uau! Conteúdo chocante!) e mudar de estado (por exemplo, chegou em casa, passou a etiqueta, o telefone ligou o som, conectou-se ao WiFi, etc.), o que, na minha opinião, não era particularmente popular.

Então, em 2019, só os preguiçosos não usam cartões wireless (ainda o mesmo NFC, em geral), telefones com cartões virtuais (minha irmã, ao trocar de telefone, exigia insistentemente NFC nele) e outras “simplificações” de vida baseadas nesta tecnologia. A RFID tornou-se parte integrante da nossa vida quotidiana: passes de autocarro descartáveis, cartões para acesso a muitos escritórios e outros edifícios, mini-carteiras dentro de organizações (como CamiPro na EPFL) “e assim por diante, e assim por diante, e assim por diante.”

Na verdade, é por isso que existe um número tão grande de tags, cada uma das quais você deseja abrir e ver o que está escondido dentro: de quem é o chip instalado? está protegido? que tipo de antena é essa?

Mas primeiro o mais importante…
Uma visão interna: RFID no mundo moderno. Parte 1: RFID na vida cotidiana
Foram esses pequenos pedaços de silício que fizeram do nosso mundo a forma como o conhecemos hoje.

Algumas palavras sobre como abrir tags

Deixe-me lembrar que para chegar ao chip em si é necessário desprocessar o produto com alguns reagentes químicos. Por exemplo, remova o invólucro (geralmente um cartão ou uma etiqueta plástica redonda com uma antena dentro), desconecte cuidadosamente o chip da antena, lave o próprio chip da cola/isolante, às vezes remova partes da antena firmemente soldadas às almofadas de contato , e só então ver o chip e seu layout.

Uma visão interna: RFID no mundo moderno. Parte 1: RFID na vida cotidiana
Desprocessar é uma sensação difícil

Os materiais usados ​​para montar os chips tiveram melhorias incríveis nos últimos anos. Por um lado, isto aumentou a confiabilidade da fixação do chip e reduziu o número de defeitos; por outro lado, simplesmente ferver em acetona ou ácido sulfúrico concentrado para dissolver ou queimar matéria orgânica não lavará o chip. É preciso ser sofisticado, selecionar uma mistura de ácidos para remover camadas desnecessárias, mas ao mesmo tempo não danificar o motor de chama com a metalização do cavaco.
Uma visão interna: RFID no mundo moderno. Parte 1: RFID na vida cotidiana
Dificuldades de desprocessamento: quando a cola do chip não pode ser removida em nenhuma condição... Aqui e mais LM – microscopia a laser, OM – microscopia óptica

Uma visão interna: RFID no mundo moderno. Parte 1: RFID na vida cotidiana
Ou então...

Às vezes, é claro, você tem um pouco mais de sorte e o chip, mesmo com uma camada isolante, fica relativamente limpo, o que não afeta muito a qualidade da imagem:
Uma visão interna: RFID no mundo moderno. Parte 1: RFID na vida cotidiana

NB: Ácidos concentrados e solventes devem ser manuseados em áreas bem ventiladas ou, de preferência, ao ar livre! Não tente isso em casa, na cozinha!

Parte prática

Como já observei no início do artigo, cada parte apresentará tipos separados ou várias tags: transporte (transporte público e passes de esqui), seguro (principalmente cartões inteligentes), “todos os dias” e assim por diante.

Vamos começar hoje com as tags mais simples que podem ser encontradas em quase todos os lugares. Vamos chamá-los de “etiquetas do dia a dia” porque você pode encontrá-los em quase todos os lugares: desde um número de maratona até uma conferência e entrega de mercadorias.
Uma visão interna: RFID no mundo moderno. Parte 1: RFID na vida cotidiana
As marcas discutidas neste artigo estão destacadas em linha pontilhada azul

Etiquetas UHF de longo alcance

Muitos leitores do Habr praticam e amam esportes. Nos últimos anos, tem havido uma tendência acentuada para a participação em várias corridas, meias maratonas e até maratonas. Às vezes por causa de uma medalha Não é pecado correr 10 km.

Normalmente, antes do início do evento, é emitido um número de participante com pequenas inserções de espuma nas laterais, atrás das quais - horror dos horrores - está escondida a notória etiqueta RFID. Pessoas paranóicas definitivamente precisam estar atentas ao participar deste tipo do evento! Na verdade. Como a largada em massa é utilizada nessas competições, é necessário cronometrar o tempo de cada participante desde o momento em que cruza a linha de largada até a chegada. Passando por um quadro especial em forma de portões de largada e chegada, cada participante inicia e, consequentemente, para um cronômetro invisível.

As marcas são mais ou menos assim:
Uma visão interna: RFID no mundo moderno. Parte 1: RFID na vida cotidiana
Como a prática tem demonstrado, mesmo na Suíça existem pelo menos duas etiquetas que são utilizadas em tais eventos públicos. Eles diferem tanto nas antenas (convencionalmente estreitas e largas) quanto no design do chip. É verdade que em ambos os casos é um chip muito comum, sem proteção, sem sinos e assobios e, aparentemente, com pouca memória. E, como a prática tem mostrado, também deste fabricante - IMPINJ.

É difícil para mim avaliar se alguma coisa está gravada no chip; muito provavelmente serve apenas para identificação. Se você sabe mais, escreva nos comentários!
Uma visão interna: RFID no mundo moderno. Parte 1: RFID na vida cotidiana
Chip IMPINJ e antena larga

Esta tag já apareceu em cortes para artesãos. Você pode ler mais sobre a etiqueta Monza R6 do fabricante americano IMPINJ aqui (pdf).
Uma visão interna: RFID no mundo moderno. Parte 1: RFID na vida cotidiana
Imagens LM (esquerda) e OM (direita) com ampliação de 50x.
Você pode baixar a imagem HD aqui

O outro rastreamento de tempo parece um pouco mais complexo do que o chip Monza R6, e não há marcações no chip, por isso é difícil comparar os dois.
Uma visão interna: RFID no mundo moderno. Parte 1: RFID na vida cotidiana
Chip "UFO" de um fabricante "desconhecido"

Como aconteceu durante as danças com um pandeiro em torno deste chip: o fabricante é o mesmo - IMPINJ, e o codinome do chip é Monza 4. Você pode saber mais aqui (pdf)
Uma visão interna: RFID no mundo moderno. Parte 1: RFID na vida cotidiana
Imagens LM (esquerda) e OM (direita) com ampliação de 50x.
Você pode baixar a imagem HD aqui

Etiquetas de campo próximo em transporte e logística

Vamos além, as etiquetas RFID são utilizadas com sucesso em transporte e logística para contabilidade automatizada/semiautomática de mercadorias.

Assim, por exemplo, quando encomendei óculos RayBan, uma etiqueta RFID semelhante foi instalada dentro da caixa. O chip é marcado como SL3S1204V1D de 2014 e fabricado pela NXP.
Uma visão interna: RFID no mundo moderno. Parte 1: RFID na vida cotidiana
Uma das dificuldades de trabalhar com RFID moderno é remover a cola e o isolamento do chip...

As informações no rótulo podem ser lidas aqui (pdf). Classe/padrão de etiqueta – EPC Gen2 RFID. Aliás, no final do documento é engraçado observar o change log, que demonstra parcialmente o processo de lançamento da tag no mercado. As aplicações incluem gerenciamento de estoque no varejo e na moda. Portanto, da próxima vez que você comprar um item relativamente caro (US$ 200+), dê uma olhada mais de perto, talvez você também encontre uma marca semelhante.
Uma visão interna: RFID no mundo moderno. Parte 1: RFID na vida cotidiana
Imagens LM (esquerda) e OM (direita) com ampliação de 50x.
HD decidiu não fazer isso...

Outro exemplo é outra caixa (embora não me lembre de onde a tirei), que tinha uma etiqueta de “produto” colada no interior.
Uma visão interna: RFID no mundo moderno. Parte 1: RFID na vida cotidiana
Infelizmente não encontrei documentação para este chip específico, mas existe um pdf no site da NXP chip duplo SL3S1203_1213. O chip é fabricado de acordo com o padrão EPC G2iL(+) e aparentemente possui proteção contra alarme contra violação. Funciona de forma primitiva, apenas a quebra do jumper OUT-VDD aciona o flag e o rótulo fica inoperante.

Algo a acrescentar? Escreva nos comentários!
Uma visão interna: RFID no mundo moderno. Parte 1: RFID na vida cotidiana
Imagens LM (esquerda) e OM (direita) com ampliação de 50x.
Você pode baixar a imagem HD aqui

Conferências e exposições

Um caso típico de uso de RFID para identificação rápida de uma pessoa são vários crachás em conferências, exposições e outros eventos. Neste caso, o participante não precisa deixar seu cartão de visita ou trocar contatos da forma tradicional, basta apenas levar o crachá ao leitor e todos os dados de contato já serão transferidos para a contraparte. E isso se soma à tradicional inscrição e entrada na exposição.

Dentro da etiqueta que recebi após a exposição da indústria IMAC estava uma antena redonda com chip da NXP MF0UL1VOC, ou seja, a nova geração MIFARE. Informações detalhadas podem ser encontradas aqui (pdf).
Uma visão interna: RFID no mundo moderno. Parte 1: RFID na vida cotidiana
Um dos exemplos típicos do uso de smart badges na exposição IMAC
Uma visão interna: RFID no mundo moderno. Parte 1: RFID na vida cotidiana
Imagens LM (esquerda) e OM (direita) com ampliação de 50x.
Você pode baixar a imagem HD aqui

Aliás, para quem gosta de olhar não só a parte de hardware, mas também a parte de software da tag - a seguir apresentarei screenshots do programa NFC-Reader, onde você também pode ver o tipo e classe da tag, tamanho da memória, criptografia, etc.
Uma visão interna: RFID no mundo moderno. Parte 1: RFID na vida cotidiana

Chip inesperadamente seguro

Para concluir, gostaria de destacar a última nota que surgiu para análise na primeira coorte de marcas “cotidianas”. Comprei desde o momento da cooperação com a Prestigio. O objetivo principal da tag é realizar alguma ação predefinida, por exemplo, em um ecossistema de casa inteligente (acender as luzes, começar a tocar música, etc.). Imagine minha surpresa que, em primeiro lugar, abri-lo tenha sido muito divertido e, em segundo lugar, uma surpresa me esperava lá dentro na forma de um chip totalmente protegido.
Uma visão interna: RFID no mundo moderno. Parte 1: RFID na vida cotidiana
Bem, teremos que adiar isso para tempos melhores, quando se trata de chips protegidos - voltaremos ao assunto. Aliás, quem tiver interesse em conhecer um pouco mais sobre as possibilidades de proteção e utilização de RFID em diversos ramos de atuação - recomendo este apresentação relativamente recente.

Em vez de uma conclusão

Ainda não terminamos com as etiquetas “cotidianas”, na segunda parte, o maravilhoso mundo do RFID chinês e até dos chips chineses nos espera. Esteja atento

Não se esqueça de se inscrever Blog: Não é difícil para você - estou satisfeito!

E sim, por favor, escreva-me sobre quaisquer deficiências observadas no texto.

Apenas usuários registrados podem participar da pesquisa. Entrarpor favor

Na sua opinião, a microscopia a laser acrescenta mais informações à microscopia óptica (mais ou, inversamente, linhas menos nítidas, maior contraste, etc.)?

  • Sim

  • Não

  • Difícil de responder

  • eu sou abelhas

60 usuários votaram. 18 usuários se abstiveram.

Faz sentido criar um repositório de imagens no Patreon? Existe vontade de ajudar com dinheiro vivo e em troca de papel de parede HD, 4K na sua área de trabalho, por exemplo?

  • Sim definitivamente

  • Sim, mas o público interessado é muito limitado

  • É improvável que alguém esteja interessado

  • Definitivamente não

  • eu sou abelhas

60 usuários votaram. 17 usuários se abstiveram.

Fonte: habr.com

Adicionar um comentário