Більше RFID-міток богу RFID-міток!
З моменту публікації пройшло вже майже 7 років. За ці , в кишенях нагромадилося безліч RFID міток і смарт-карт: захищені карти (наприклад, перміти або банківські картки), скі-паси, проїзні на громадський транспорт, без яких у яких-небудь Нідерландах ну зовсім ніяк уже, то ще щось .
Загалом, у цьому звіринці, який представлений на КДПВ, настав час розібратися. У новій серії статей про RFID і смарт-карти я продовжу розповідь про ринок, технології і внутрішній пристрій, що затягнувся, дійсно мікро-чіпів, без яких вже не мислиме наше повсякденне життя, починаючи від контролю за обігом товарів (наприклад, ) і закінчуючи будівництвом хмарочосів. До того ж, за цей час підтягнулися нові гравці (наприклад, китайські), крім того, хто набив оскому. про які варто поговорити.
Як завжди, розповідь буде розбита на тематичні частини, які в міру сил, можливостей і доступу до обладнання викладатиму.
Передмова
Отже, варто, напевно, нагадати, що відкриття міток для мене стало продовженням хобі роботи з електронною мікроскопією і розпилу у далекому вже 2012 році. У побіжно була розглянута теорія функціонування RFID-міток, а також було розкрито і розібрано кілька найбільш поширених і доступних на той момент міток.
До цієї статті, мабуть, мало що можна додати на сьогоднішній день: ті самі 3(4) найпоширеніших стандарту LF (120-150 kHz), HF (13.65 MHz – переважна більшість міток працює у цьому діапазоні), UHF (Фактично тут два частотні діапазони 433 і 866 MHz), за якими тягнеться ; ті ж принципи роботи – індукування радіохвилями живлення чіпа та обробка вхідного сигналу з видачею інформації назад до приймача.
Загалом, RFID-мітка виглядає приблизно так: підкладка, антена і сам чіп.
Мітки Tag-it від Texas Instruments
Проте, серйозно змінився «ландшафт» застосування цих міток у побуті.
Якщо в 2012 році NFC () був дивовижною штукою в смартфоні, яким не зрозуміло, як і де можна було скористатися. А такі гіганти, як, наприклад, Sony, активно просували NFC і RFID, як спосіб підключати пристрої (колонка від першої Sony Xperia, яка підключається магічно від торкання телефону – Вау! Шок контент!) і змінювати стани (наприклад, прийшли додому, провели по мітці, телефон увімкнув звук, підключився до WiFi і т.д.), що за моїми відчуттями не користувалося особливою популярністю.
То 2019-го тільки лінивий не користується wireless картами (все той же NFC за великим рахунком), телефонами з віртуальними картами (сестра при зміні телефону вимагала NFC в оном) та іншими «спрощувачами» життя на базі цієї технології. RFID стали невід'ємною частиною нашого повсякденного життя: одноразові проїзні в автобус, картки для проходу в багато офісних і не тільки будинків, міні-гаманці всередині організацій (як, наприклад, ) «І інша, і інша, і інша».
Власне, саме тому набралася така величезна кількість міток, кожну з яких хочеться розкрити і подивитися, що ж ховається всередині: чий чіп встановлений? чи захищений він? що за антена стоїть?
Але про все по порядку.
Саме ці крихітні шматочки кремнію зробили наш світ таким, яким ми його знаємо сьогодні
Пару слів про розтин міток
Нагадаю, щоб дістатися самого чіпа необхідно провести депроцесинг виробу за допомогою деяких хімічних реагентів. Наприклад, прибрати оболонку (зазвичай, це карта або кругла мітка із пластику, всередині якої знаходиться антена), акуратно від'єднати чіп від антени, відмити сам чіп від клею/ізолятора, іноді видалити частини антени, намертво припаяні до контактних майданчиків, і тільки потім побачити чіп та його компонування.
Депроцесинг – складне почуття
За останні роки були неймовірно покращені матеріали, що використовуються для кріплення чіпів. З одного боку, це підвищило надійність кріплення чіпа та знизило кількість шлюбу; з іншого боку, простим кип'ятінням в ацетоні чи концентрованої сірчаної кислоти, щоб розчинити чи спалити органіку, тепер відмити чіп не вдасться. Доводиться витончуватись, підбирати суміш кислот, щоб непотрібні шари прибрати, але при цьому не пошкодити полум'яний мотор металізацію чіпа.
Складності депроцессингу: коли клей з чіпа не відмивається за жодних умов… Тут і далі ЛМ - лазерна мікроскопія, ОМ – оптична мікроскопія
Або так…
Іноді, звичайно, щастить трохи більше і чіп навіть з ізоляційним шаром виходить відносно чистим, що не позначається на якості картинки:
NB: поводження з концентрованими кислотами і розчинниками повинно проводитися в приміщенні, що добре провітрюється, а краще на вулиці! Не намагайтеся повторити це вдома на кухні!
Частина практична
Як я вже помітив на самому початку статті, у кожній частині будуть представлені окремі види або кілька міток: транспортні (громадські транспорт та скі-паси), захищені (в основному смарт-картки), «повсякденні» тощо.
Почнемо сьогодні з найпростіших міток, які можна зустріти практично скрізь. Назвемо їх «повсякденні мітки», тому що зустріти їх можна практично скрізь: від номера на марафоні до конференції та доставки товарів.
Мітки, розглянуті в цій статті, виділені синім пунктиром.
Далекодійні мітки UHF
Багато читачів Хабра займаються та люблять спорт. Останні кілька років виникла яскраво виражена тенденція брати участь у різних забігах, напівмарафонах і навіть марафонах. Заради медальки іноді і .
Зазвичай перед стартом заходу видається номер учасника з невеликими поролоновими вставками з боків, за якими – про жах – приховується горезвісна RFID-мітка. Насправді ні. Так як у подібних змаганнях використовується мас-старт, потрібно засікти час кожного учасника від моменту перетину стартової лінії до фінішу. Пробігаючи через спеціальну рамку у вигляді стартової та фінішної воріт, кожен учасник запускає і, відповідно, зупиняє невидимий секундомір.
Виглядають мітки приблизно так:
Як показала практика, навіть у Швейцарії є, як мінімум, дві мітки, які використовуються в таких масових заходах. Відрізняються вони як антенами (умовно, вузька і широка), і пристроєм чіпа. Правда, в обох випадках це звичайнісінький чіп, без захисту, без будь-яких наворотів і, мабуть, з невеликою пам'яттю. А, як показала практика, ще й від виробника – .
Мені важко судити, чи записується щось на чіп, швидше за все, він просто служить для ідентифікації. Якщо Ви знаєте більше – пишіть у коментарях!
Чіп від IMPINJ та широка антена
Ця мітка вже потрапляла на . Детальніше про мітку Monza R6 від американського виробника IMPINJ можна почитати .
ЛМ (ліворуч) та ЗМ (праворуч) зображення в 50-кратному збільшенні.
HD-картинку можна скачати
Інший трекінг часу виглядає дещо складніше, ніж чіп Monza R6, при цьому на чіпі відсутнє якесь маркування, тому складно їх порівняти.
Чіп «НЛО» від «невідомого» виробника
Як з'ясувалося в ході танців з бубном навколо даного чіпа: виробник той же - IMPINJ, а кодове ім'я чіпа - Monza 4. Докладніше можна ознайомитися
ЛМ (ліворуч) та ЗМ (праворуч) зображення в 50-кратному збільшенні.
HD-картинку можна скачати
Мітки ближнього поля у транспортуванні та логістиці
Підемо далі, RFID-мітки успішно застосовуються у транспортуванні та логістиці для автоматизованого/напівавтоматизованого обліку товарів.
Так, наприклад, коли я замовив окуляри RayBan, то всередині коробки було встановлено подібну RFID-мітку. Чіп промаркований, як SL3S1204V1D від 2014 року та вироблений компанією NXP.
Одна зі складнощів роботи із сучасними RFID – відмити чіп від клею та ізоляції.
Інформацію по мітці можна прочитати . Клас/стандарт мітки – RFID. До речі, наприкінці документа смішно спостерігати за change log'ом, який демонструє процес виведення мітки на ринок. Серед застосувань значиться інвентаризація (inventory management) у ретейлі та моді. Тому, коли наступного разу купуватимете відносно дорогу речі (200$+), придивіться, можливо, теж знайдете схожу мітку.
ЛМ (ліворуч) та ЗМ (праворуч) зображення в 50-кратному збільшенні.
HD вирішив не робити...
Інший приклад - ще одна коробка (щоправда, вже не пам'ятаю, звідки вона в мене виявилася), на яку з внутрішнього боку була наклеєна така "товарна" мітка.
На жаль, документації саме на цей чіп я не знайшов, проте на сайті NXP є PDF на . Чіп виготовлений в рамках стандарту EPC G2iL(+) і, мабуть, має захист від вторгнення (tamper alarm). Працює вона примітивно просто розрив перемички OUT-VDD призводить до спрацьовування прапора і мітка стає не робочою.
Чи є що додати? Пишіть у коментарях!
ЛМ (ліворуч) та ЗМ (праворуч) зображення в 50-кратному збільшенні.
HD-картинку можна скачати
Конференції та виставки
Характерний випадок застосування RFID для швидкої ідентифікації людини – бейджі на конференціях, виставках та інших заходах. У цьому випадку учаснику не обов'язково залишати свою візитку або обмінюватися контактами традиційним способом, достатньо лише піднести бейдж до рідера і вся контактна інформація вже перекочувала до контрагента. І це крім традиційної реєстрації та входу на виставку.
Усередині мітки, яка мені дісталася після галузевої виставки IMAС, була кругла антена з чіпом від NXP MF0UL1VOC, інакше кажучи новим поколінням MIFARE. Детальну інформацію можна знайти .
Один із характерних прикладів використання смарт-бейджів на виставці IMAС
ЛМ (ліворуч) та ЗМ (праворуч) зображення в 50-кратному збільшенні.
HD-картинку можна скачати
До речі, для любителів подивитися не тільки хардварну, а й софтварну частину мітки – нижче представлені скріншоти з програми NFC-Reader, де також можна побачити тип і клас мітки, обсяг пам'яті, шифрування та інше.
Несподівано захищений чіп
На закінчення хочеться відзначити останню мітку, що потрапила на розбір у першій когорті «повсякденних» міток. Дісталася вона мені ще з часів співпраці з Prestigio. Основне призначення мітки - виконувати якусь встановлену дію, наприклад, в екосистемі розумного будинку (включати світло, запускати програвання музики і т.д.). Яке ж було моє здивування, що, по-перше, розкрити її виявилося ще тим розвагою, а, по-друге, всередині мене чекав сюрприз-сюрпризів у вигляді повністю захищеного чіпа.
Що ж, доведеться її відкласти до кращих часів, коли дійде справа до захищених чіпів – ми повернемося до неї. До речі, кому цікаво трохи детальніше ознайомитись з можливостями захисту та застосування RFID у різних сферах діяльності – рекомендую цю .
Замість висновку
На цьому ми ще не закінчили з повсякденними мітками, у другій частині нас чекає дивовижний світ китайських RFID і навіть з китайськими чіпами. Залишайтеся з нами!
Не забудьте підписатися на : Вам не складно – мені приємно!
І так, про помічені в тексті недоліки прохання писати в ЛЗ.
Тільки зареєстровані користувачі можуть брати участь в опитуванні. , будь ласка.
Як на Ваш погляд, чи додає лазерна мікроскопія інформативності оптичної мікроскопії (більше або, навпаки, менш точні лінії, вища контрастність тощо)?
-
Так
-
Ні
-
Важко відповісти
-
Я бджоли
Проголосували 60 користувачів. Утрималися 18 користувачів.
Чи є сенс зробити репозиторій картинок на Patreon? Чи є бажання допомогти дзвінкою монетою, а замість HD, 4K шпалери на робочий стіл, наприклад?
-
Так, обов'язково
-
Так, але публіка, що цікавиться, сильно обмежена
-
Навряд чи комусь буде цікаво
-
Однозначно ні
-
Я бджоли
Проголосували 60 користувачів. Утрималися 17 користувачів.
Джерело: habr.com