深入了解:现代世界中的 RFID。 第 1 部分:日常生活中的 RFID

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更多RFID标签献给RFID标签大神!

自出版以来 有关 RFID 标签的文章 快7年过去了。 对于这些 在不同国家旅行和停留的年数,大量的 RFID 标签和智能卡堆积在我的口袋里:安全卡(例如许可证或银行卡)、滑雪通行证、公共交通通行证,没有这些,在荷兰的一些地方,没有它们就绝对无法生活,然后还有其他东西。

总的来说,是时候整理一下 KDPV 上展示的整个动物园了。 在有关 RFID 和智能卡的新系列文章中,我将继续讲述真正的RFID 市场、技术和内部结构的长期故事。 -芯片,没有芯片我们的日常生活将不再可想象,从控制商品流通开始(例如, 皮毛大衣)并以摩天大楼的建造结束。 此外,在这段时间里,除了疲惫的玩家之外,还有新玩家(例如中国人)加入。 恩智浦半导体那些值得一谈的事情。

像往常一样,故事将分为主题部分,我将根据我的力量、能力和装备获取情况来发布这些部分。

前言

因此,可能值得回顾的是,对我来说,开放标记是我使用电子显微镜和切割的爱好的延续 来自nVidia的芯片 时间回到2012年。 在 那篇文章 简要回顾了RFID标签的功能原理,并对当时最常见、最可用的几种标签进行了拆解。

今天这篇文章中可以添加的内容可能很少:相同的 3(4) 个最常见标准 LF (120-150 kHz), HF (13.65 MHz – 绝大多数标签在此范围内运行), 超高频 (实际上有两个频率范围433和866 MHz),其后是 一些不太为人所知的; 相同的操作原理 - 通过无线电波为芯片感应电源并处理输入信号,并将信息输出回接收器。

一般来说,RFID 标签看起来像这样:基板、天线和芯片本身。
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德州仪器 (TI) 的 Tag-it

然而,在日常生活中使用这些标签的“景观”已经发生了严重的变化。

如果在2012年NFC(近场通讯)在智​​能手机中是一个奇怪的东西,目前还不清楚它可以如何以及在哪里使用。 例如,索尼等巨头积极推广 NFC 和 RFID 作为连接设备的方式(第一代索尼 Xperia 的扬声器,通过触摸手机即可神奇地连接 - 哇! 内容震撼!)并改变状态(例如,回家、刷标签、手机打开声音、连接WiFi等),在我看来,这并不是特别受欢迎。

然后到了2019年,只有懒人不使用无线卡(大体上还是同一个NFC)、虚拟卡手机(我姐姐换手机时,坚持要求里面有NFC)和其他基于生活的“简化”关于这项技术。 RFID 已成为我们日常生活中不可或缺的一部分:一次性公交卡、进入许多办公室和其他建筑物的卡、组织内的迷你钱包(例如 洛桑联邦理工学院 (EPFL) 的 CamiPro)“等等,等等,等等。”

其实,这就是为什么会有如此多的标签,你想打开每个标签,看看里面隐藏着什么:安装了谁的芯片? 它受到保护吗? 它是什么类型的天线?

但首先要做的事情是……
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正是这些微小的硅片让我们的世界变成了我们今天所知道的样子。

关于打开标签的几句话

让我提醒您,为了获得芯片本身,您需要使用一些化学试剂对产品进行处理。 例如,拆下外壳(通常是卡片或内部带有天线的圆形塑料标签),小心地断开芯片与天线的连接,清洗芯片本身的胶水/绝缘体,有时拆下紧密焊接到接触焊盘的天线部分,然后才能看到芯片及其布局。

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脱加工是一种艰难的感觉

近年来,用于安装芯片的材料取得了令人难以置信的进步。 一方面,这提高了芯片附着的可靠性并减少了缺陷数量; 另一方面,简单地在丙酮或浓硫酸中煮沸以溶解或燃烧有机物现在无法清洗芯片。 您必须变得复杂,选择酸混合物以去除不必要的层,但同时不会损坏芯片金属化的火焰马达。
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退加工的难点:当芯片上的胶水在任何条件下都洗不掉时……这里以及进一步 LM – 激光显微镜, OM – 光学显微镜

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或者...

当然,有时你运气好一点,即使有绝缘层,芯片也相对干净,这不会对图像质量产生太大影响:
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注意: 浓酸和溶剂应在通风良好的区域处理,或者最好在室外! 不要在家里的厨房里尝试这个!

实用部分

正如我在文章开头已经指出的那样,每个部分都会呈现单独的类型或多个标签:交通(公共交通和滑雪通行证)、安全(主要是智能卡)、“日常”等。

今天让我们从几乎随处可见的最简单的标签开始。 我们称它们为“日常标签”,因为您几乎可以在任何地方找到它们:从马拉松比赛号码到会议和货物交付。
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本文讨论的标记以蓝色虚线突出显示

远距离 UHF 标签

许多哈布尔读者热爱运动。 过去几年,参加各种赛事、半程马拉松甚至马拉松的趋势很明显。 有时为了一枚奖牌 跑10公里不是罪.

通常,在活动开始前,会发放参与者号码,旁边插有小泡沫,后面隐藏着臭名昭著的 RFID 标签。偏执狂参加此类活动肯定需要提高警惕。的事件! 并不真地。 由于此类比赛采用集体出发,因此需要对每位参赛者从越过起跑线到终点的时间进行计时。 穿过起跑门和终点门形式的特殊框架,每个参与者开始并相应地停止隐形秒表。

这些标记看起来像这样:
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实践表明,即使在瑞士,此类公共活动中也至少使用两个标签。 它们的不同之处在于天线(传统的窄天线和宽天线)以及芯片的设计。 确实,在这两种情况下,它都是一个非常普通的芯片,没有保护,没有任何花里胡哨的东西,而且显然没有什么内存。 而且,正如实践所示,这家制造商也 - 英平杰.

我很难判断芯片上是否记录了任何东西;很可能它只是用于识别。 如果你知道更多,请写在评论里!
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IMPINJ 芯片和宽天线

该标签已经出现在 削减工匠。 您可以阅读来自美国制造商 IMPINJ 的有关 Monza R6 标签的更多信息 这里(pdf).
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50 倍放大倍数的 LM(左)和 OM(右)图像。
您可以下载高清图片 这里

另一次跟踪看起来比 Monza R6 芯片复杂一点,而且芯片上没有标记,因此很难对两者进行比较。
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来自“未知”制造商的“UFO”芯片

事实证明,在围绕该芯片跳舞时手鼓:制造商是相同的 - IMPINJ,芯片的代号是 Monza 4。您可以找到更多信息 这里(pdf)
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运输和物流中的近场标签

更进一步来说,RFID标签已成功应用于运输和物流领域,用于货物的自动化/半自动化核算。

例如,当我订购 RayBan 眼镜时,盒子内安装了一个类似的 RFID 标签。 该芯片自 3 年起标记为 SL1204S1V2014D,由 NXP 制造。
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使用现代 RFID 的困难之一是清洗芯片上的胶水和绝缘层......

可以读取标签上的信息 这里(pdf)。 标签类别/标准 – EPC第二代 无线射频识别。 顺便说一句,在文档的末尾查看更改日志很有趣,其中部分演示了将标签推向市场的过程。 应用包括零售和时尚领域的库存管理。 因此,下次当你购买相对昂贵的物品($200+)时,仔细看看,也许你也会发现类似的标记。
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50 倍放大倍数的 LM(左)和 OM(右)图像。
HD决定不这么做了...

另一个例子是另一个盒子(虽然我不记得从哪里得到的),里面贴着这样一个“产品”标签。
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不幸的是,我没有找到这个特定芯片的文档,但 NXP 网站上有一个 pdf 文件 双芯片SL3S1203_1213。 该芯片按照EPC G2iL(+)标准制造,显然具有篡改报警保护功能。 它的工作原理很简单,只要断开 OUT-VDD 跳线就会触发标志,标签就会变得不起作用。

有什么要补充的吗? 写在评论里吧!
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会议及展览

使用RFID快速识别人员的典型案例是会议、展览和其他活动中的各种徽章。 在这种情况下,参与者不必留下名片或以传统方式交换联系方式;他只需将胸牌带到阅读器处,所有联系信息都已转移给交易对方。 这是除了传统的登记和入场之外的展览。

IMAC工业展结束后我收到的标签里面是一个圆形天线,芯片来自NXP MF0UL1VOC,也就是新一代的MIFARE。 详细信息可以查到 这里(pdf).
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IMAC展会上智能胸卡使用典型案例之一
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顺便说一句,对于那些不仅喜欢查看标签的硬件,还喜欢查看标签的软件部分的人 - 下面我将展示 NFC-Reader 程序的屏幕截图,您还可以在其中看到标签的类型和类别、内存大小、加密方式等
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意想不到的安全芯片

总之,我想指出第一批“日常”标记中用于分析的最后一个标记。 我是在和Prestigio合作的时候得到的。 标签的主要用途是执行一些预设的操作,例如在智能家居生态系统中(打开灯、开始播放音乐等)。 想象一下我有多惊讶,首先,打开它非常有趣,其次,里面有一个完全受保护的芯片形式的惊喜在等着我。
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好吧,我们必须推迟到更好的时候,当谈到受保护的芯片时 - 我们会回来讨论它。 顺便说一句,任何有兴趣了解更多关于在不同活动领域保护和使用 RFID 的可能性的人 - 我推荐这个 相对最近的演示.

取而代之的是结论

我们的“日常”标签还没有结束;在第二部分中,中国RFID乃至中国芯片的精彩世界正在等待着我们。 敬请关注!

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