🥇Inblick: RFID i den moderna världen. Del 1: RFID i vardagen

Fler RFID-taggar till gud av RFID-taggar!

Sedan publiceringen av artikeln om RFID-taggar har det redan gått nästan 7 år. Under dessa år av resor och vistelser i olika länder, har det samlats en enorm mängd RFID-taggar och smartkort i fickorna: skyddade kort (som till exempel tillstånd eller bankkort), skidpass, biljetter för kollektivtrafik, utan vilka man i exempelvis Nederländerna knappt klarar sig, och mycket annat.

I allt detta djurparken, som presenteras på KDPV, har det blivit dags att reda ut vad som pågår. I den nya serien artiklar om RFID och smartkort kommer jag att fortsätta det utdragna berättandet om marknaden, teknologier och den verkliga mikro-chips, som redan är en oumbärlig del av vår vardag, från kontroll av varuflödet (till exempel pälsar) till byggandet av skyskrapor. Dessutom har nya aktörer (som till exempel kinesiska) dykt upp, förutom NXP som känns gammal och tråkig , vilket är värt att diskutera.Som vanligt kommer berättelsen att delas upp i tematiska delar, som jag, med mina resurser, möjligheter och tillgång till utrustning, kommer att publicera.

Så, det kan vara värt att påminna om att öppnandet av taggar för mig var en fortsättning på min hobby inom elektronmikroskopi och klippning av

Förord

nVidia-chips sedan det avlägsna 2012. I förbigående granskades teorin för hur RFID-taggar fungerar, och flera av de mest vanliga och tillgängliga taggarna vid den tiden öppnades och demonterades. den artikeln Till den här artikeln kan man nog inte lägga till mycket idag: fortfarande de samma 3(4) mest spridda standarderna

LF (120-150 kHz), HF (13.65 MHz – den överväldigande majoriteten av taggar fungerar i detta frekvensområde), UHF (i praktiken finns det två frekvensområden 433 och 866 MHz), efter vilka det följer ännu ett par mindre kända ; samma arbetsprinciper – induktion av radiovågor för att driva chipet och bearbeta den ingående signalen för att ge information tillbaka till mottagaren.Generellt sett ser RFID-taggen ut så här: ett underlag, en antenn och själva chippet.

Tag-it-taggen från Texas Instruments

Men, landskapet för användning av dessa taggar i vardagen har förändrats avsevärt.

Om 2012 var NFC (

Near-Field Communicationmycket mer utbrett.) var en raritet i smartphones, som det var oklart hur och var man kunde använda. Stora företag som Sony drev aktivt på med NFC och RFID som sätt att koppla samman enheter (högtalaren från första Sony Xperia, som kopplas ihop magiskt genom att nudda telefonen – Wow! Chockerande innehåll!) och ändra tillstånd (till exempel, när man kom hem, svepte förbi märket, telefonen slog på ljudet, anslöt sig till WiFi osv.), vilket enligt mina känslor inte var särskilt populärt.

Men år 2019 använde bara den lata inte trådlösa kort (i stort sett samma NFC), telefoner med virtuella kort (min syster krävde insisterande NFC när hon bytte telefon) och andra "livsförenklare" baserade på denna teknologi. RFID har blivit en integrerad del av vår vardag: enstaka biljetter för buss, kort för passage i många kontorsbyggnader och andra platser, mini-plånböcker inom organisationer (som till exempel, CamiPro i EPFL) "och mer därtill."

Det är just därför det har samlats så många märken, var och en av dem vill man öppna och se vad som döljer sig inuti: vilken chip är installerad? Är den skyddad? Vad för antenn sitter där?

Men allt i sin ordning…

Det var dessa små bitar av kisel som gjorde vår värld som vi känner den idag.

Några ord om att öppna märken.

Jag påminner om att för att komma åt själva chipet måste man genomföra en deprocessering av produkten med hjälp av vissa kemikalier. Till exempel, ta bort omslaget (vanligtvis är det ett kort eller ett runt märke av plast, där en antenn finns inuti), varsamt koppla bort chipet från antennen, tvätta chipet från klister/isolator, ibland ta bort delar av antennen som är hårt lödda till kontaktpunkterna, och först då se chipet och dess arrangemang.

Deprocessering – en komplex känsla.

Under de senaste åren har materialen som används för att fästa chip förbättrats oerhört. Å ena sidan har detta ökat tillförlitligheten i chipfästningen och minskat mängden defekter; å andra sidan går det nu inte längre att enkelt rengöra chipet genom att koka det i aceton eller koncentrerad svavelsyra för att lösa upp eller bränna bort organik. Man får improvisera och blanda syror för att ta bort oönskade lager utan att skada den kritiska metallsammansättningen av chipet.

Svårigheter med depålning: när limmet på chipet inte går att ta bort under några omständigheter... Här och framöver LM – laser mikroskopi, OM – optisk mikroskopi

Eller så...

Ibland, förstås, har man lite mer tur och chipet, även med en isoleringsskikt, blir relativt rent, vilket inte påverkar bildkvaliteten nämnvärt:

NB: hantering av koncentrerade syror och lösningsmedel ska göras i ett välventilerat utrymme, eller ännu hellre utomhus! Försök inte att upprepa detta hemma, i köket!

Praktisk del

Som jag redan nämnde i början av artikeln kommer varje del att presentera olika typer eller flera taggar: transport (kommunal trafik och skidpass), skyddade (främst smartkort), "vardagliga" och så vidare.

Vi börjar idag med de enklaste taggarna som man kan stöta på nästan överallt. Vi kallar dem "vardagliga taggar", eftersom man kan hitta dem nästan överallt: från nummer på maraton till konferenser och leverans av varor.

Taggarna som diskuteras i denna artikel är markerade med blå streckad linje

Långdistans UHF-taggar

Många läsare av Habr är engagerade i sport och älskar det. Under de senaste åren har det blivit en tydlig trend att delta i olika lopp, halvmaraton och till och med maraton. För en medalj är det inte sällan också inte fel att springa 10 km.

Innan evenemanget börjar får du vanligtvis ett deltagarnummer med små skumgummiföljare på sidorna, bakom vilka – oh vad hemskt – döljer sig den beryktade RFID-taggen. Paranoida personer bör definitivt vara på sin vakt när de deltar i sådana här evenemang! Men egentligen är det inget att oroa sig för. Eftersom det i sådana tävlingar används massstart, krävs det att tiden för varje deltagare registreras från det ögonblick de korsar startlinjen till mållinjen. När varje deltagare passerar genom en speciell ram som består av start- och målinjen, aktiveras och stoppas en osynlig tidtagarur.

Taggarna ser ungefär ut på följande sätt:

Som praktiken har visat finns det åtminstone två taggar i Schweiz som används vid denna typ av massevenemang. De skiljer sig både i antenner (som en smal och en bred) och i chipets konstruktion. Men i båda fallen rör det sig om ett helt vanligt chip, utan skydd, utan några speciella funktioner, och uppenbarligen med lite minne. Som praktiken har visat, kommer de dessutom från samma tillverkare – IMPINJ.

Jag har svårt att avgöra om något spelas in på chipet, troligen används det bara för identifiering. Om du vet mer – skriv gärna i kommentarerna!

Chipet från IMPINJ och den breda antennen

Denna tagg har redan kommit till hantverkarens klippningar. Mer information om taggen Monza R6 från den amerikanska tillverkaren IMPINJ kan läsas här (pdf).

LM (till vänster) och OM (till höger) bilder i 50-faldig förstoring.
HD-bilden kan laddas ner ). Ett typiskt exempel på användning:

En annan tidsregistrering ser något mer komplicerad ut än chipet Monza R6, samtidigt som chipet saknar någon märkning, vilket gör det svårt att jämföra dem.

Chipet "UFO" från "okänd" tillverkare

Som det visade sig under svåra förhållanden kring detta chip: tillverkaren är densamma – IMPINJ, och kodnamnet för chipet är Monza 4. Mer information kan fås här (pdf)

LM (till vänster) och OM (till höger) bilder i 50-faldig förstoring.
HD-bilden kan laddas ner ). Ett typiskt exempel på användning:

Nära fält-taggar i transport och logistik

Låt oss gå vidare, RFID-taggar används framgångsrikt inom transport och logistik för automatiserad/semi-automatiserad varuhållning.

Till exempel, när jag beställde RayBan-glasögon fanns det en sådan RFID-tag inuti paketet. Chipet är märkt som SL3S1204V1D från 2014 och tillverkat av NXP.

En av svårigheterna med att arbeta med moderna RFID – att rengöra chipet från klister och isolering...

Information about the tag can be read här (pdf). Tag class/standard is - EPC Gen2 RFID. By the way, at the end of the document it's amusing to observe the change log that partly illustrates the process of bringing the tag to market. Among its applications is inventory management in retail and fashion. Therefore, the next time you buy a relatively expensive item ($200+), take a look; you might find a similar tag as well.

LM (till vänster) och OM (till höger) bilder i 50-faldig förstoring.
HD decided not to do…

Another example is yet another box (though I don’t remember where it came from), on the inside of which such a 'product' tag was affixed.

Unfortunately, I couldn't find documentation specifically for this chip, however, there is a pdf on the NXP website for the chip twin SL3S1203_1213. The chip is manufactured under the EPC G2iL(+) standard and apparently has tamper protection. It operates quite simply: breaking the connection between OUT-VDD triggers a flag and makes the tag non-functional.

Have something to add? Write in the comments!

LM (till vänster) och OM (till höger) bilder i 50-faldig förstoring.
HD-bilden kan laddas ner ). Ett typiskt exempel på användning:

Conferences and Exhibitions

A typical case of RFID usage for quick identification of a person is various badges at conferences, exhibitions, and other events. In this case, participants do not necessarily need to leave their business card or exchange contacts in the traditional way; it's enough to just bring the badge near the reader, and all contact information has already moved to the counter-agent. This is in addition to the traditional registration and entrance to the exhibition.

Inside the tag I received after the industry exhibition IMAС was a round antenna with a chip from NXP MF0UL1VOC, in other words, the new generation of MIFARE. Detailed information can be found här (pdf).

One of the characteristic examples of smart badge usage at the IMAС exhibition

LM (till vänster) och OM (till höger) bilder i 50-faldig förstoring.
HD-bilden kan laddas ner ). Ett typiskt exempel på användning:

By the way, for those who enjoy viewing not only the hardware but also the software aspect of the tag – below I will present screenshots from the NFC-Reader program, where you can also see the type and class of the tag, memory size, encryption, and more.

Surprisingly, a protected chip

Avslutningsvis vill jag nämna den senaste etiketten som ingick i analysen i den första kullen av "vardagliga" etiketter. Den fick jag redan under min tid med Prestigio. Huvudsyftet med etiketten är att utföra en viss förinställd åtgärd, till exempel i ekosystemet för smarta hem (slå på ljuset, starta musikuppspelning osv.). Min förvåning var stor över att, för det första, det var en riktig utmaning att öppna den, och för det andra, att inuti mig väntade en överraskning i form av en helt skyddad chip.

Nåväl, jag får skjuta upp den till bättre tider, när det blir dags att titta på skyddade chips – vi kommer att återkomma till den. Förresten, för den som är intresserad av att lära sig mer om skydd och användning av RFID inom olika områden rekommenderar jag denna relativt färska presentation.

Avslutande

Och vi är inte klara med "vardagliga" etiketter än, i del två väntar en fantastisk värld av kinesiska RFID och till och med kinesiska chips. Stay tuned!

Glöm inte att prenumerera på bloggen: Det är inget besvär – jag uppskattar det!

Och ja, vänligen skriv till mig i privat meddelande om du upptäcker några brister i texten.

Endast registrerade användare kan delta i omröstningen. Logga in, tack.