RFID systém - co to je a jak funguje? Porovnejte různé štítky a karty

RFID je jednoduše radiofrekvenční identifikace. RFID pochází z radiofrekvenční identifikace . Tato technologie se používá v každodenním životě (včetně řízení přístupu, obchodu a bezkontaktních plateb). Z tohoto příspěvku se mimo jiné dozvíte jak funguje RFID . V článku porovnáme RFID tagy ( typy tagů) s různými frekvencemi a probereme bezpečnost fyzické a virtuální platby karty. Provedeme také rentgenování struktury RFID antény .

RFID – jak funguje?

Radiofrekvenční identifikační systém poskytuje schopnost rychle číst a přenášet data . Díky použití rádiových vln je také možné napájet elektronický systém ( RFID tag ), což je označení objektu, takže může být používá se k bezkontaktní identifikaci objektu. RFID tagy se používají mj. v systémech inventarizace zboží. Data lze číst, přenášet a měnit rádiem i na velkou vzdálenost. Jak velký? Potřebný rozsah čtení závisí na:

• anténa použitá v kazetě,
• typ RFID čtečka ,
Frekvenční pásma
• (nejoblíbenější jsou 125 kHz a 13,56 MHz, ale existují i ​​např. 860 - 956 MHz).

Struktura systému RFID

Nejzákladnější RFID systém se skládá ze dvou elektronických obvodů: čtečky a transpondéru (tzv. tag a někdy RFID tag ).

• RFID čtečka obsahuje frekvenční generátor, rezonanční obvod s cívkou, která je jak anténou, tak voltmetrem, který indikuje napětí v detektoru (rezonanční obvod).
• Transpondér (tag nebo RFID tag ) se skládá z obvodu, který je naladěn na frekvenci signálu čtečky a mikroprocesoru. Antény transpondéru a RFID čtečky jsou ve vzájemné vzdálenosti, ale takovým způsobem, že obě cívky mohou být vzájemně magneticky spojeny. V tomto článku budeme používat termíny transpondér, tag a tag zaměnitelně.

Čtečka je ústředním a aktivním prvkem. Obsahuje vysílač a přijímač rádiových vln. Taková RFID čtečka může být samostatným zařízením nebo může být připojena k centrálnímu ovladači (např. počítači se speciální rozšiřující kartou a softwarem). Tag je integrovaný obvod, který pracuje se speciální anténou. V kostce: po přiblížení tagu ke čtečce začne anténa přijímat nosnou vlnu, která je cyklicky vysílána ze čtečky.

RFID – příklady použití

RFID nás provází každý den v různých oblastech života. Předměty můžete najít pomocí rádiových vln např. v převlékárně na koupališti (přístup ke skříňkám s gumovými, vodotěsnými hodinkami), v obchodech (označení zboží) nebo při sportovních akcích (např. ). Všude je jen RFID. Využití této technologie je tedy opravdu široké. Čtečky bezdotykových karet a RFID tagů se svého času staly velmi oblíbenými také v obytných budovách.

Zde jsou nejoblíbenější příklady použití RFID :

• obchod (RFID umožňuje mj.chránit zboží před krádeží, provádět inventuru, lokalizovat sortiment v daných zónách, sledovat aktuální stav zásob);
• řízení přístupu (kontrola pracovní doby, vstup nebo omezení přístupu osob do vybraných míst a strojů, řízení dopravy, parkovací systémy);
• mobilní zařízení (bezkontaktní platby, přenos informací mezi zařízeními)

Používání RFID je samozřejmě spojeno s řadou rizik, např. s rizikem nechtěného čtení dat. Z tohoto důvodu mnoho lidí rádo používá např. RFID peněženky nebo RFID ochranu a NFC Blocker . Existují také nástroje (tj. ChameleonUltra ), které lze použít k posouzení bezpečnosti v prostředích RFID a NFC v různých scénářích útoku.

Standardy systémů RFID – přehled frekvencí

Existuje několik standardů pro systémy RFID. Dělení probíhá z důvodu četnosti provozu.

Frekvence 125 kHz

Na provozní frekvenci (125 kHz) funguje systém nazvaný Unique. Hitag je podobný systém.

• Mají jednoduchou strukturu a pasivní tagy krátkého dosahu (několik cm).
• Pomalý přenos dat: od 2 kb/s (Unique) do 4 kb/s (Hitag).
• Data nejsou ověřena a nejsou nijak chráněna. Když je karta v dosahu čtečky, okamžitě začne vysílat signál.
• V takových systémech se na čtečku jednoduše aplikuje tag (otevírání dveří, skříní, registrace zaměstnanců).
• Nízká úroveň zabezpečení (snadné kopírování a čtení karty z něčí kapsy).

Frekvence 13,56 MHz

Systémy Mifare a NFC pracují na na 13,56 MHz . Mohou pracovat s pasivními transpondéry, ale také s aktivními tagy, vyměňovat si data mezi sebou, což už vytváří velké příležitosti. Aktivní tagy samozřejmě potřebují samostatné napájení

• Přenosová rychlost je 800 kbps. Použití komplexních protokolů
• Provozní dosah – 1 m (Mifare), 20 cm (NFC).

• Vysoká odolnost proti rušení.
• RFID systémy na této frekvenci podporují šifrování, autentizaci a kryptografii.
• Příklad aplikace: služba kreditních karet, systémy ochrany proti krádeži v obchodě, aplikace pro prodej vstupenek, telefonní platby.
• Vysoká bezpečnost.

Frekvence 860–956 MHz

Existují také nejnovější generace RFID systémy pracující na nejvyšších frekvencích (rozsah od 860 MHz do 956 MHz). Nebudeme je zde však šířeji popisovat. Uvedeme pouze hlavní funkce, mezi které patří:

• dosah – více než 20 m,
• vysokorychlostní přenos dat,
• schopnost číst více značek současně v krátkém čase.

Jak vypadají RFID transpondéry?

Transpondéry (tagy nebo RFID tagy ) mohou mít následující tvar:

• tenčí a tlustší karty,
• fobs,
• mince,
nálepky
• ,
• kroužky
• náramky.

Mohou to být také velmi diskrétní, malé a flexibilní lepicí proužky nebo ty, které jsou našity na štítky na oblečení

Při pohledu pouze na obaly tagů není možné rozlišit, na kterých frekvencích nebo protokolu tag funguje. Zejména proto, že výrobci často používají podobný nebo stejný typ pouzdra pro různé typy RFID fob, které pracují na různých frekvencích. Zvenčí může štítek vypadat velmi podobně, ale uvnitř může být úplně jiný.

Jak rozlišit nízkofrekvenční a vysokofrekvenční RFID tagy?

Namísto hádání, na jaké frekvenci daný RFID tag funguje, můžete rentgenovat jeho anténu. Doslova držte kartu proti lampě a prosvítejte přes ni. Nízkofrekvenční markery (125 kHZ) jsou charakterizovány RFID anténou vyrobenou z tenkého drátu. Ale pozor: tato anténa má obvykle velký počet závitů a může se tedy jevit jako pevný kus kovu. Vysokofrekvenční karty (13,56 MHz) mají mnohem menší počet tlustších závitů a viditelné mezery mezi těmito závity.

Zabezpečení virtuálních a fyzických bankovních karet

Nízkofrekvenční tagy se snadno čtou, ukládají a klonují na novou kartu nebo exportují pro analýzu. Zařízení, které umožňuje mj Emulace RFID tagu je Flipper One . Může to však udělat pro oba vysokofrekvenční značky! Jak tedy vypadá zabezpečení bankovní kartou (ve fyzické i virtuální podobě) v tomto případě ?

• Na virtuálních bankovních kartách, když platíme chytrým telefonem, funguje mechanismus pro změnu UID . O čem to je? Funguje to tak, že pokaždé, když čtete kartu pomocí Flipperu, změní se UID číslo. Výsledkem je, že někdo zvenčí není schopen přiřadit transakci k naší bankovní kartě. Není k dispozici ani jméno držitele virtuální karty.
• V případě fyzických bankovních karet je po emulaci tagu možné provést online platbu (pokud je známo datum expirace a číslo karty) a někdy je k dispozici i jméno a příjmení držitele karty.

Virtuální karta proto poskytuje méně informací a je bezpečnější pro offline platby.

Systém RFID – výhody a nevýhody

Když už víme, co je RFID a jak funguje, vyplatí se podívat na jeho silnější i o něco slabší stránky. Má opravdu mnoho výhod, které přispívají k jeho širokému využití RFID v nejrůznějších oblastech života. Především princip fungování RFID umožňuje rychlé a bezkontaktní čtení dat z tagů, což výrazně urychluje procesy identifikace, monitorování a správy zdrojů.

Systém RFID se využívá mimo jiné v logistice (to, jak RFID funguje, usnadňuje mimo jiné inventarizaci, sledování zásilek v každé fázi dodavatelského řetězce a automatizaci skladových procesů, což vede k výrazné úspoře času a snížení chybovosti). Ve skutečnosti všechna odvětví, která využívají RFID k automatizaci, snižování provozních nákladů a zvyšování efektivity, velmi získávají. To znamená, že technologie RFID je pro ně mimořádně cennou investicí.

Systémy RFID mohou fungovat na velkou vzdálenost a u některých frekvencí je dokonce možné číst více tagů najednou. Díky tomu je RFID mimořádně efektivním řešením ve skladech, obchodech či na výrobních linkách. Další výhodou je možnost integrace RFID s dalšími systémy, což umožňuje automatizaci mnoha procesů a snížení lidských chyb.

Systém RFID však není bez nevýhod. Jedním z hlavních problémů je otázka zabezpečení dat, zejména u starších systémů fungujících na nízkých frekvencích, které jsou náchylné k neoprávněnému čtení a klonování. Náklady na zavedení systémů RFID, zejména těch pokročilých, mohou být také vysoké, což představuje bariéru pro menší podniky. Účinnost fungování systému RFID může být navíc omezena elektromagnetickým rušením a přítomností kovů nebo kapalin, které mohou ztěžovat přenos rádiových vln.

Shrnutí + zajímavosti o RFID

RFID – co to znamená? Je to zkratka z anglického Radio-Frequency Identification a tato technologie každý den ovlivňuje náš život, často způsobem, který nám může uniknout! Na závěr tohoto příspěvku jsme se rozhodli zařadit několik zajímavých faktů, které sice v článku nezazněly, ale které mohou dále obohatit vaše znalosti o RFID.

• Věděli jste, že ačkoli se RFID může zdát moderní technologií, její kořeny sahají až do druhé světové války? Ano, je to pravda! Právě v tomto období byla ve Velké Británii vyvinuta technologie, která umožnila identifikaci letadel bez jejich fyzického kontaktu s radary. Málokdo si uvědomuje, že toto rané využití technologie RF (rádiových vln) položilo základ pro pozdější rozvoj RFID.

• Technologie RFID se často objevovala v různých filmech jako prvek futuristických vizí a pokročilých řídicích systémů. A v jednom z dílů populárního televizního seriálu Teorie velkého třesku (orig. „The Big Bang Theory") se Sheldon chystá na cestu a používá RFID ke správě svých věcí. Podívejte se na to na YouTube: The Big Bang Theory RFID Tags 😂

• RFID si našlo své místo i ve světě módy. Některé velmi exkluzivní značky začaly používat RFID tagy ve visačkách oděvů, aby sledovaly pravost výrobků a předcházely jakémukoli padělání.

• RFID lze využít nejen ve vážných a byznysových aplikacích, ale také k zábavě. Například v zábavních parcích a muzeích se RFID používá k vytváření interaktivních zážitků pro návštěvníky. RFID tagy v náramcích mohou personalizovat zážitky, jako jsou interaktivní hry a aplikace, podle toho, které atrakce uživatel navštíví.

Inu, jak je vidět, RFID je zajímavá technologie, která se neustále vyvíjí a překvapuje nás svými všestrannými možnostmi využití. Její vliv na různá odvětví a každodenní život je obrovský a budoucnost slibuje ještě více inovací.

Sledujte náš Instagram: ODKAZ