RFID

EPC RFID-tag gebruikt door Wal-Mart

RFID ( R adio  Frequency ID entification , radio frequency identification ) is een methode voor automatische identificatie van objecten waarin gegevens worden gelezen of geschreven met behulp van radiosignalen die zijn opgeslagen in zogenaamde transponders of RFID-tags .

Elk RFID-systeem bestaat uit een lezer (lezer, lezer of ondervrager) en een transponder (ook bekend als RFID-tag, soms wordt ook de term RFID-tag gebruikt).

Afhankelijk van het leesbereik kunnen RFID-systemen worden onderverdeeld in systemen:

• nabij identificatie (uitlezing wordt uitgevoerd op een afstand van maximaal 20 cm);
• identificatie op middellange afstand (van 20 cm tot 5 m);
• identificatie op grote afstand (van 5 m tot 300 m)

De meeste RFID-tags bestaan ​​uit twee delen. De eerste is een geïntegreerde schakeling (IC) voor het opslaan en verwerken van informatie , het moduleren en demoduleren van een radiofrequentiesignaal (RF) en enkele andere functies. De tweede is een antenne voor het ontvangen en verzenden van een signaal.

De introductie van RFID-tags in het dagelijks leven brengt een aantal uitdagingen met zich mee. Zo kunnen consumenten die geen lezers hebben, tijdens de productie en verpakking tags die aan een product zijn bevestigd, niet altijd detecteren en verwijderen. Hoewel dergelijke tags meestal tijdens de verkoop worden vernietigd, veroorzaakt het feit van hun aanwezigheid bezorgdheid bij mensenrechten en religieuze organisaties.

Reeds bekende RFID-toepassingen ( proximity-kaarten in toegangscontrolesystemen, langeafstandsidentificatiesystemen en betalingssystemen ) winnen aan populariteit met de ontwikkeling van internetdiensten .

Geschiedenis van RFID-tags

RFID-tag gebruikt voor automatische tolheffing op tolwegen

De technologie die hier het dichtst bij in de buurt komt, is het IFF -herkenningssysteem (Identification Friend or Foe) , uitgevonden door het US Naval Research Laboratory in 1937. Het werd tijdens de Tweede Wereldoorlog door de geallieerden actief gebruikt om te bepalen of een object in de lucht van jezelf of van een ander is. Soortgelijke systemen worden nog steeds gebruikt in zowel de militaire als de burgerluchtvaart.

In 1945 vond de Sovjetwetenschapper Lev Sergejevitsj Termen een apparaat uit waarmee audio-informatie op willekeurige radiogolven kon worden gelegd. Het geluid zorgde ervoor dat de diffuser ging trillen, waardoor de vorm van de resonator enigszins veranderde en de gereflecteerde radiofrequentiegolf werd gemoduleerd. En hoewel het apparaat slechts een passieve zender was (de zogenaamde " bug "), wordt deze uitvinding beschouwd als een van de eerste voorlopers van RFID-technologie.

Een andere mijlpaal in het gebruik van RFID-technologie is Harry Stockman's naoorlogse werk " Communicatie door middel van Reflected Power" ( IRE - papers , blz .  1196-1204, oktober 1948) . Stockman merkt op dat "... er veel onderzoeks- en ontwikkelingswerk is gedaan voordat de belangrijkste problemen in de communicatie door middel van het gereflecteerde signaal waren opgelost, en ook voordat de toepassingen van deze technologie werden gevonden" .

De eerste demonstratie van moderne RFID-chips (gebaseerd op het terugverstrooiingseffect), zowel passief als actief, werd in 1973 uitgevoerd in het Los Alamos Scientific Laboratory .  Het draagbare systeem draaide op 915 MHz en gebruikte 12-bits tags.

Het eerste patent in verband met de RFID-naam zelf werd in 1983 verleend aan Charles Walton (Amerikaans octrooischrift 4.384.288).

In 1997 raakte Kevin Ashton , toen hij werkte als assistent-brandmanager bij Procter & Gamble (P&G), geïnteresseerd in het gebruik van RFID om de toeleveringsketen van P&G-producten te beheren. In 1999 opende Ashton, samen met professoren Sanjay Sarma , Sunny Siu , en onderzoeker David Brock , het Auto-ID Center aan het MIT . Het centrum heeft een wereldwijd standaardsysteem voor RFID en andere sensoren opgezet.

Classificatie van RFID-tags

Er zijn verschillende manieren om RFID-tags en -systemen te organiseren :

• Door werkfrequentie:
• Door stroombron:
• Op type geheugen
• Door uitvoering

Door stroombron

Afhankelijk van het type stroombron zijn RFID-tags onderverdeeld in :

• Passief
• Actief
• semi-passief

Passief

RFID-antenne

Passieve RFID-tags hebben geen ingebouwde energiebron . De elektrische stroom die in de antenne wordt geïnduceerd door het elektromagnetische signaal van de lezer, levert voldoende vermogen om de silicium CMOS -chip in de tag te bedienen en het responssignaal te verzenden.

Commerciële implementaties van laagfrequente RFID-tags kunnen worden ingebed in een sticker (sticker) of onder de huid worden geïmplanteerd (zie VeriChip ).

In 2006 vervaardigde Hitachi een passief apparaat genaamd de µ-Chip (mu-chip), van 0,15×0,15 mm (exclusief de antenne) en dunner dan een vel papier (7,5 µm). Dit niveau van integratie wordt bereikt met silicium-op-isolator ( SOI ) technologie. De µ-Chip kan tijdens de productie een 128-bits uniek identificatienummer in de chip schrijven. Dit nummer kan in de toekomst niet worden gewijzigd, wat een hoge mate van betrouwbaarheid garandeert en betekent dat dit nummer stevig zal worden verbonden (geassocieerd) met het object waarop deze chip is bevestigd of ingebed. De µ-Chip van Hitachi heeft een typisch leesbereik van 30 cm (1 ft) . In februari 2007 introduceerde Hitachi een RFID-apparaat van 0,05×0,05 mm en dik genoeg om in een vel papier te worden ingebed .

De compactheid van RFID-tags hangt af van de grootte van externe antennes, die vele malen groter zijn dan de chip en in de regel de afmetingen van de tags bepalen. De laagste kosten van RFID-tags, die de standaard zijn geworden voor bedrijven als Wal-Mart , Target , Tesco in het VK, Metro AG in Duitsland en het Amerikaanse ministerie van Defensie , bedragen ongeveer 5 cent voor een SmartCode-tag ( bij aankopen van 100 miljoen stuks) . Bovendien hebben de tags vanwege de spreiding in de grootte van de antennes verschillende formaten - van een postzegel tot een ansichtkaart. In de praktijk varieert de maximale leesafstand van passieve tags van 10 cm (4 inches) (volgens ISO 14443 ) tot enkele meters ( EPC en ISO 18000-6), afhankelijk van de geselecteerde frequentie en antennegrootte. In sommige gevallen kan de antenne bedrukt zijn.

Alien Technology 's Fluidic Self Assembly , SmartCode  's Flexible Area Synchronized Transfer (FAST) en  de PICA - productieprocessen van Symbol Technologies zijn bedoeld om de kosten van tags verder te verlagen door massale parallelle productie. Alien Technology gebruikt momenteel de FSA- en HiSam-processen om tags te maken, terwijl PICA, een proces van Symbol Technologies  , nog in ontwikkeling is. Het FSA-proces kan meer dan 2 miljoen IC-wafers per uur produceren en het PICA-proces kan meer dan 70 miljard tags per jaar produceren (indien verbeterd). Bij deze technische processen worden IC's bevestigd aan tagwafers, die op hun beurt aan antennes worden bevestigd om de complete chip te vormen. Het bevestigen van IC's aan wafels, en later wafels aan antennes, zijn de meest ruimtelijk gevoelige elementen van het fabricageproces. Dit betekent dat naarmate de grootte kleiner wordt, IC-montage ( Engelse Pick and place ) de duurste operatie wordt. Alternatieve productiemethoden zoals FSA en HiSam kunnen de kosten van tags aanzienlijk verlagen. De standaardisatie van de productie ( nl. Industry benchmarks ) zal uiteindelijk leiden tot een verdere prijsdaling van tags bij grootschalige implementatie.   

Non-silicium tags kunnen gemaakt worden van polymere halfgeleiders . Momenteel worden ze door verschillende bedrijven over de hele wereld ontwikkeld. In het laboratorium vervaardigde labels die werken op frequenties van 13,56 MHz, werden in 2005 gedemonstreerd door PolyIC ( Duitsland ) en Philips ( Nederland ). In een industriële omgeving zullen polymeertags worden geproduceerd door middel van rollend printen (een technologie die vergelijkbaar is met het drukken van tijdschriften en kranten), waardoor ze goedkoper zullen zijn dan op IC gebaseerde tags. Uiteindelijk zou dit ertoe kunnen leiden dat tags voor de meeste toepassingen net zo gemakkelijk te printen zijn als streepjescodes en net zo goedkoop.

Passieve tags van de UHF- en microgolfbanden (860-960 MHz en 2,4-2,5 GHz) zenden het signaal uit door het gereflecteerde draaggolfsignaal te moduleren ( Backscattering Modulation  - backscattering modulation) . De lezerantenne zendt een draaggolffrequentiesignaal uit en ontvangt het gemoduleerde signaal dat door de tag wordt weerkaatst. Passieve RF-bandtags zenden een signaal uit met behulp van de methode van belastingsmodulatie van het draaggolffrequentiesignaal ( Loadsmodulatie  - belastingsmodulatie) .  Elk label heeft een identificatienummer. Passieve tags kunnen beschrijfbaar niet-vluchtig geheugen EEPROM - type bevatten. Het bereik van de tags is 1-200 cm (HF-tags) en 1-10 meter (UHF- en microgolftags).

Actief

Actieve RFID-tags hebben een eigen stroomvoorziening en zijn niet afhankelijk van de energie van de lezer, waardoor ze op grote afstand worden uitgelezen, groter zijn en voorzien kunnen worden van extra elektronica. Deze tags zijn echter het duurst en de batterijen hebben een beperkte gebruiksduur.

Actieve tags zijn in de meeste gevallen betrouwbaarder en bieden de hoogste leesnauwkeurigheid op de maximale afstand . Actieve tags, die hun eigen stroomvoorziening hebben, kunnen ook een hoger uitgangsniveau genereren dan passieve tags, waardoor ze kunnen worden gebruikt in omgevingen die agressiever zijn voor RF-signalen: water (inclusief mensen en dieren, die voornamelijk water zijn), metalen ( scheepscontainers, auto's), voor lange afstanden in de lucht. Met de meeste actieve tags kunt u een signaal verzenden over afstanden van honderden meters met een batterijduur van maximaal 10 jaar. Sommige RFID-tags hebben ingebouwde sensoren om bijvoorbeeld de temperatuur van bederfelijke goederen te bewaken. Andere typen sensoren in combinatie met actieve tags kunnen worden gebruikt voor het meten van vochtigheid, schokken/trillingen, licht, straling, temperatuur en gassen in de atmosfeer (bijv. ethyleen ).

Actieve tags hebben meestal een veel grotere leesradius (tot 300 m) en geheugencapaciteit dan passieve tags, en kunnen meer informatie opslaan die door de transceiver moet worden verzonden.

Semi-passief

Semi-passieve RFID-tags, ook wel semi-actieve tags genoemd, lijken erg op passieve tags, maar hebben een batterij die de chip van stroom voorziet . Tegelijkertijd hangt het bereik van deze tags alleen af ​​van de gevoeligheid van de ontvanger van de lezer en kunnen ze op grotere afstand en met betere eigenschappen functioneren.

Op type geheugen dat wordt gebruikt

Afhankelijk van het type geheugen dat wordt gebruikt, zijn RFID-tags onderverdeeld in :

• RO ( English  Read Only ) - gegevens worden slechts één keer geregistreerd, onmiddellijk tijdens de fabricage. Dergelijke labels zijn alleen geschikt voor identificatie. Er kan geen nieuwe informatie in worden geschreven en ze zijn bijna onmogelijk te vervalsen.
• WORM ( Eng.  Write Once Read Many ) - naast een unieke identificatie bevatten dergelijke tags een blok eenmalig schrijfbaar geheugen, dat later vele malen kan worden gelezen.
• RW ( Read and Write ) - dergelijke tags bevatten een identifier en een geheugenblok voor het lezen/schrijven van informatie .  De gegevens daarin kunnen meerdere keren worden overschreven.

Op werkfrequentie

LF-bandmarkeringen (125-134 kHz)

RFID-tag 125 kHz

Passieve systemen in dit assortiment hebben lage prijzen en worden vanwege hun fysieke kenmerken gebruikt voor hypodermische tags bij het chippen van dieren en mensen. Vanwege de golflengte zijn er echter problemen met lezen op lange afstand en problemen met leesbotsingen .

HF-bandtags (13,56 MHz)

13 MHz-systemen zijn goedkoop, hebben geen milieu- of licentieproblemen, zijn goed gestandaardiseerd en hebben een breed scala aan oplossingen. Ze worden gebruikt in betalingssystemen, logistiek, persoonlijke identificatie. Voor een frequentie van 13,56 MHz is de ISO 14443 norm (type A/B) ontwikkeld. In tegenstelling tot Mifare 1K biedt deze standaard een belangrijk diversificatiesysteem, waarmee u open systemen kunt creëren. Er worden gestandaardiseerde coderingsalgoritmen gebruikt.

Op basis van de ISO 14443 B-norm zijn enkele tientallen systemen ontwikkeld, bijvoorbeeld het systeem voor het betalen van het openbaar vervoer in de regio Parijs.

Er werden ernstige veiligheidsproblemen geconstateerd voor de standaarden die in dit frequentiebereik bestonden: er zat absoluut geen cryptografie in de goedkope chips van de Mifare Ultralight -kaart , die in Nederland in gebruik werd genomen voor het OV-chipkaart stedelijk OV-tariefsysteem , werd later gehackt, wat als een betrouwbaardere Mifare Classic .

Net als bij de LF-band hebben systemen die in de HF-band zijn ingebouwd, problemen met lezen vanaf lange afstanden, lezen in omstandigheden met een hoge luchtvochtigheid, de aanwezigheid van metaal en problemen die verband houden met het optreden van botsingen bij het lezen.

UHF-bandtags (860-960 MHz)

Labels van dit bereik hebben het grootste registratiebereik, in veel normen van dit bereik zijn er antibotsingsmechanismen . Oorspronkelijk gericht op de behoeften van magazijn- en productielogistiek, hadden UHF-reekstags geen unieke identificatie. Er werd aangenomen dat de identificatie voor het label het EPC-nummer ( Electronic Product Code ) van het product zou zijn, dat elke fabrikant tijdens de productie onafhankelijk op het label zou invoeren. Al snel werd echter duidelijk dat het goed zou zijn om naast de functie van de drager van het EPC-nummer van de goederen ook de functie van authenticatiecontrole aan het label toe te kennen. Dat wil zeggen, er is een eis ontstaan ​​die zichzelf tegenspreekt: tegelijkertijd de uniciteit van het label waarborgen en de fabrikant in staat stellen een willekeurig EPC-nummer vast te leggen.

Lange tijd waren er geen chips die volledig aan deze eisen zouden voldoen. De door Philips uitgebrachte Gen 1.19-chip had een onveranderlijke identificatiecode, maar had geen ingebouwde functies om de geheugenbanken van de tag met een wachtwoord te beveiligen, en iedereen met de juiste apparatuur kon de gegevens van de tag lezen. Later ontwikkelde chips van de Gen 2.0-standaard hadden de functies van het parseren van geheugenbanken (wachtwoord voor lezen, voor schrijven), maar hadden geen unieke label-ID, waardoor het mogelijk was om desgewenst identieke klonen van labels te maken.

Ten slotte bracht NXP in 2008 twee nieuwe chips uit die vandaag aan alle bovenstaande vereisten voldoen. De SL3S1202- en SL3FCS1002-chips zijn gemaakt in de EPC Gen 2.0 -standaard , maar verschillen van al hun voorgangers doordat het TID ( Tag ID ) geheugenveld, waarin de tagtypecode meestal wordt geschreven tijdens de productie (en het verschilt niet van tag om binnen één artikel te taggen) is verdeeld in twee delen. De eerste 32 bits zijn gereserveerd voor de code van de tagfabrikant en zijn merk, en de tweede 32 bits zijn voor het unieke nummer van de chip zelf. Het TID-veld is onveranderlijk en dus is elk label uniek. De nieuwe chips hebben alle voordelen van Gen 2.0-tags. Elke geheugenbank kan worden beschermd tegen lezen of schrijven door een wachtwoord, het EPC-nummer kan door de fabrikant van het product worden genoteerd op het moment van markering .

In UHF RFID-systemen zijn, vergeleken met LF en HF, de kosten van tags lager, terwijl de kosten van andere apparatuur hoger zijn.

Momenteel staat het UHF-frequentiebereik open voor gratis gebruik in de Russische Federatie in het zogenaamde "Europese" bereik - 863-868 MHz.

RF near-field UHF-tags

Near-field-tags ( nl.  UHF Near-Field ), die niet rechtstreeks radio-tags zijn, maar die het magnetische veld van de antenne gebruiken, maken het mogelijk om het probleem van lezen in omstandigheden van hoge luchtvochtigheid, de aanwezigheid van water en metaal op te lossen. Met behulp van deze technologie zal naar verwachting het begin van het massale gebruik van RFID-tags in de detailhandel van farmaceutische producten (vereist authenticatie, boekhouding, maar vaak met water en metalen onderdelen in de verpakking) beginnen.

Lezers (Lezers)

(van Engelse  lezer )

Apparaten die informatie van tags lezen en er gegevens naar schrijven. Deze apparaten kunnen permanent worden aangesloten op het boekhoudsysteem of autonoom werken.

Soorten lezers

Desktop RFID-lezer

Portal RFID-lezer

Stationair

Stationaire lezers worden bewegingsloos gemonteerd op muren, deuren, bewegende magazijnapparaten (stapelaars, laders). Ze kunnen worden gemaakt in de vorm van een slot, ingebouwd in de tafel of naast de transportband langs het pad van de producten .

In vergelijking met draagbare lezers hebben lezers van dit type meestal een groter leesgebied en vermogen en kunnen ze tegelijkertijd gegevens van enkele tientallen tags verwerken. Stationaire lezers worden aangesloten op een PLC , geïntegreerd in een DCS of aangesloten op een pc. De taak van dergelijke lezers is om geleidelijk de beweging van gemarkeerde objecten in realtime vast te leggen, of om de positie van gemarkeerde objecten in de ruimte te identificeren .

Mobiel

Ze hebben een relatief kortere actieradius en hebben vaak geen vaste verbinding met het controle- en boekhoudprogramma. Mobiele lezers hebben een intern geheugen dat gegevens van de leestags opslaat (deze informatie kan vervolgens naar een computer worden gedownload) en kunnen, net als vaste lezers, gegevens naar de tag schrijven (bijvoorbeeld informatie over de uitgevoerde controle) .

Afhankelijk van het frequentiebereik van de tag, zal de afstand van stabiele lees- en schrijfgegevens naar hen anders zijn.

RFID en alternatieve methoden voor automatische identificatie

Hoofd artikel: Automatische identificatie en gegevensverzameling

SIMATIC RF620T RFID-tag conform ISO 18000-6C EPC KLASSE 1 GEN. Barcode in het midden , DMC aan de rechterkant

In termen van functionaliteit liggen RFID-tags, als een methode om informatie te verzamelen, zeer dicht bij streepjescodes, die tegenwoordig het meest worden gebruikt voor het markeren van goederen. Ondanks de verlaging van de kosten van RFID-tags, is het om economische redenen onwaarschijnlijk dat barcodes in de nabije toekomst volledig worden vervangen door identificatie op basis van radiofrequentie (het systeem zal niet lonend zijn).

Tegelijkertijd blijft de barcodetechnologie zelf evolueren. Nieuwe ontwikkelingen (bijvoorbeeld de tweedimensionale Data Matrix - barcode ) lossen een aantal problemen op die voorheen alleen met RFID werden opgelost. Technologieën kunnen elkaar aanvullen . Componenten met onveranderlijke bruikbaarheid kunnen worden gelabeld met permanente markeringen op basis van optische herkenningstechnologieën die informatie bevatten over hun fabricagedatum en bruikbaarheid, en informatie die onderhevig is aan verandering, zoals gegevens over een specifieke ontvanger van een bestelling op een geretourneerde herbruikbare verpakking, kan worden geschreven op een RFID-tag.

Voordelen van RFID

• Mogelijkheid tot overschrijven . RFID-taggegevens kunnen vele malen worden overschreven en bijgewerkt, terwijl barcodegegevens niet kunnen worden gewijzigd - ze worden onmiddellijk geschreven wanneer ze worden afgedrukt.
• Geen zichtlijn nodig . De RFID-lezer heeft geen directe zichtlijn naar de tag nodig om de gegevens te lezen. De onderlinge oriëntatie van de tag en de lezer speelt vaak geen rol. Etiketten zijn door de verpakking heen te lezen, waardoor ze verborgen kunnen worden. Om de gegevens te lezen, volstaat het dat de tag in ieder geval voor een korte tijd in de registratiezone komt, onder andere met een vrij hoge snelheid. Een barcodelezer daarentegen heeft altijd direct zicht op de barcode nodig om deze te kunnen lezen.
• Grotere leesafstand . Een RFID-tag kan op een veel grotere afstand worden gelezen dan een barcode. Afhankelijk van het model van de tag en de lezer kan de leesradius oplopen tot enkele honderden meters. Tegelijkertijd zijn dergelijke afstanden niet altijd vereist.
• Meer gegevensopslag . Een RFID-tag kan veel meer informatie bevatten dan een barcode.
• Ondersteuning voor het lezen van meerdere labels . Industriële lezers kunnen met behulp van de zogenaamde anti-collision-functie tegelijkertijd vele (meer dan duizend) RFID-tags per seconde lezen. De barcodelezer kan slechts één barcode tegelijk scannen.
• Taggegevens lezen op elke locatie . Om het automatisch lezen van de streepjescode te garanderen, hebben normcommissies (waaronder EAN International ) regels ontwikkeld voor het plaatsen van streepjescodes op product- en verzendverpakkingen. Deze eisen gelden niet voor RFID-tags. De enige voorwaarde is dat de tag zich binnen het dekkingsgebied van de lezer bevindt.
• Omgevingsweerstand . Er zijn RFID-tags die duurzamer zijn en beter bestand zijn tegen ruwe werkomgevingen, terwijl de barcode gemakkelijk beschadigd raakt (bijvoorbeeld door vocht of vervuiling). In die toepassingen waar hetzelfde object een onbeperkt aantal keren kan worden gebruikt (bijvoorbeeld bij het identificeren van containers of retourneerbare containers), is een RFID-tag een acceptabeler identificatiemiddel, omdat het niet aan de buitenkant van het pakket. Passieve RFID-tags hebben een bijna onbeperkte levensduur.
• Multifunctioneel gebruik . Een RFID-tag kan naast gegevensdrager ook voor andere taken worden gebruikt. Een barcode is niet programmeerbaar en is slechts een middel om gegevens op te slaan.
• Hoge mate van beveiliging . Het unieke onveranderlijke identificatienummer dat tijdens de productie aan de tag wordt toegekend, garandeert een hoge mate van bescherming van tags tegen vervalsing. Ook kunnen de gegevens op het label worden versleuteld. De RFID-tag heeft de mogelijkheid om de bewerkingen van het schrijven en lezen van gegevens te beveiligen met een wachtwoord en om de verzending ervan te coderen. Een enkel label kan tegelijkertijd openbare en privégegevens opslaan.

Nadelen van RFID

• De prestatie van de tag gaat verloren in geval van gedeeltelijke mechanische schade.
• De kosten van het systeem zijn hoger dan de kosten van een boekhoudsysteem op basis van barcodes.
• Gemakkelijk zelf te produceren . De barcode kan op elke printer worden afgedrukt.
• Gevoeligheid voor interferentie in de vorm van elektromagnetische velden.
• Wantrouwen van gebruikers, de mogelijkheid om het te gebruiken om informatie over mensen te verzamelen.
• De geïnstalleerde technische basis voor het lezen van barcodes overtreft aanzienlijk het volume van oplossingen op basis van RFID.
• Onvoldoende openheid van de ontwikkelde standaarden .

Vergeleken met andere universele identifiers

Technologie kenmerk:	RFID	Streepjescode	QR code
De behoefte aan zichtlijntags	Zelfs verborgen tekens lezen	Lezen zonder zichtlijn is onmogelijk	Lezen zonder zichtlijn is onmogelijk
Geheugen grootte	10 tot 512.000 bytes	Tot 100 bytes	Tot 3072 bytes
Mogelijkheid om gegevens te overschrijven en het label opnieuw te gebruiken	Er bestaat	Niet	Niet
Registratiebereik	tot 100 m	tot 4 m	tot 1 m
Gelijktijdige identificatie van meerdere objecten	Tot 200 markeringen per seconde	Onmogelijk	Lezer afhankelijk
Weerstand tegen omgevingsinvloeden: mechanisch, temperatuur, chemisch, vocht	Verhoogde kracht en weerstand	Afhankelijk van het toe te passen materiaal	Afhankelijk van het toe te passen materiaal
Label levensduur	Meer dan 10 jaar	Afhankelijk van de afdrukmethode en het materiaal waaruit het gemarkeerde object bestaat	Afhankelijk van de afdrukmethode en het materiaal waaruit het gemarkeerde object bestaat
Beveiliging en bescherming tegen vervalsing	Het is mogelijk om te faken	Het is gemakkelijk om te faken	Het is gemakkelijk om te faken
Werken wanneer de tag is beschadigd	Onmogelijk	moeilijkheidsgraad	moeilijkheidsgraad
Identificatie van bewegende objecten	Ja	moeilijkheidsgraad	moeilijkheidsgraad
Gevoeligheid voor interferentie in de vorm van elektromagnetische velden	Er bestaat	Niet	Niet
Identificatie van metalen voorwerpen	Mogelijk	Mogelijk	Mogelijk
Gebruik van zowel vaste als handterminals voor identificatie	Ja	Ja	Ja
Mogelijkheid tot introductie in het menselijk of dierlijk lichaam	Mogelijk	moeilijkheidsgraad	moeilijkheidsgraad
Dimensies	Middelgroot en klein	Klein	Klein
Prijs	Gemiddeld en hoog	Laag	Laag

Kritiek

Het logo van een van de organisaties die zich verzet tegen de implementatie van RFID-systemen

RFID en mensenrechten

Hoe zou je het vinden als op een dag zou worden ontdekt dat je ondergoed informatie verspreidde over je verblijfplaats?

Debra Bowen , senator van de staat Californië , tijdens een hoorzitting in 2003

Het gebruik van RFID-tags heeft geleid tot ernstige controverse, kritiek en zelfs boycot van goederen. De vier belangrijkste privacykwesties van deze technologie zijn als volgt:

• De koper weet misschien niet eens van de aanwezigheid van een RFID-tag. Of kan het niet verwijderen
• Gegevens van de tag kunnen op afstand worden gelezen zonder medeweten van de eigenaar
• Als het getagde item met een creditcard wordt betaald , is het mogelijk om de unieke identifier van de tag uniek te koppelen aan de koper
• Het EPCGlobal tagging-systeem creëert of omvat het creëren van unieke serienummers voor alle producten, ondanks het feit dat dit privacyproblemen met zich meebrengt en helemaal niet nodig is voor de meeste toepassingen.

De belangrijkste zorg is dat RFID-tags soms operationeel blijven, zelfs nadat het artikel is gekocht en uit de winkel is verwijderd, en daarom kunnen worden gebruikt voor bewaking en andere ongepaste doeleinden die geen verband houden met de inventarisfunctie van de tags. Lezen vanaf korte afstanden kan ook gevaarlijk zijn als bijvoorbeeld de uitgelezen informatie zich ophoopt in een database, of als een inbreker een zaklezer gebruikt om de rijkdom van een potentieel voorbijgaand slachtoffer in te schatten. Serienummers op RFID-tags kunnen aanvullende informatie bieden, zelfs nadat de goederen zijn weggegooid. Tags in doorverkochte of gedoneerde items kunnen bijvoorbeeld worden gebruikt om iemands sociale kring vast te stellen.

Experts^{[ wie? ]} zijn veiligheidsbewust tegen het gebruik van RFID-technologie om mensen te authenticeren op basis van het risico van identiteitsdiefstal. Een man-in-the-middle- aanval maakt het bijvoorbeeld mogelijk voor een aanvaller om in realtime een identiteit te stelen. Op dit moment is het vanwege beperkingen in de bronnen van RFID-tags theoretisch niet mogelijk om ze te beschermen tegen dergelijke aanvalsmodellen, omdat hiervoor complexe protocollen voor gegevensoverdracht nodig zijn. .

Normen

De negatieve houding ten opzichte van RFID-technologie wordt nog verergerd door de hiaten die in alle huidige normen bestaan. Hoewel het proces van verbetering van de normen nog niet is afgelopen, is er bij velen de neiging om sommige van de labelopdrachten voor het publiek te verbergen. Het verificatiecommando in de eigen technologie van Philips MIFARE met behulp van de ISO / IEC 14443-standaard, waarna het label zijn antwoorden moet versleutelen en alleen versleutelde commando's moet accepteren, kan worden geneutraliseerd door een commando dat het ontwikkelaarsbedrijf geheim houdt. Na het uitvoeren van deze opdracht is het mogelijk om ReadBlock te gebruiken , fictief versleuteld met een constante (die wordt gebruikt om de CRC te berekenen in de ISO/IEC 14443-standaard). Zo kunt u de MIFARE-kaart uitlezen. Bovendien kan een circuitingenieur, door het stroomverbruik van de kaart te analyseren, alle toegangswachtwoorden voor alle blokken van een MIFARE-kaart lezen (vanwege de relatieve vraatzucht van EEPROM-cellen en de circuitimplementatie van geheugenuitlezing in de chip). De meest voorkomende RFID-kaarten kunnen dus in eerste instantie een bladwijzer bevatten.

Een deel van de argwaan over RFID kan worden weggenomen door de ontwikkeling van volledige en open standaarden, waarvan de afwezigheid argwaan en wantrouwen jegens de technologie veroorzaakt.

Het gebruik van microgolftags in de Russische Federatie wordt momenteel gereguleerd door SanPiN 2.1.8 / 2.2.4.1383-03, goedgekeurd door het decreet van de Chief State Sanitary Doctor van de Russische Federatie nr. 135 van 06/09/2003. Ondanks de wijdverbreide misvatting over de niet-conformiteit van deze apparatuur met de normen , in reële berekeningen wordt rekening gehouden met de sterkte van het elektromagnetische veld of de vermogensfluxdichtheid die door de apparatuur wordt uitgezonden, en niet met het uitgangsvermogen van het apparaat, zoals werd opgericht in SanPiN 2.2.4 / 2.1.8.055-96, die ongeldig werd vanaf 30/06/2003; de werkelijke waarden voor het berekenen van het maximaal toegestane niveau in UHF-apparatuur die daadwerkelijk in Rusland bestaat, zijn ongeveer 10-20 keer lager dan die welke zijn vastgesteld door sanitaire en hygiënische normen.

Ontwikkeling van de RFID-markt

Volgens experts staat de markt voor RFID-systemen in Rusland nog in de kinderschoenen, waardoor het aanbod in dit segment de vraag aanzienlijk overtreft. Door deze vertraging ontwikkelt de binnenlandse markt zich in een sneller tempo - het cumulatieve gemiddelde jaarlijkse groeipercentage in de periode van 2008 tot 2010 bedraagt ​​meer dan 19%. Terwijl het gemiddelde jaarlijkse groeipercentage van de wereldwijde RFID-markt (CAGR) meer dan 15% bedraagt.

Volgens marktdeelnemers bedroeg het volume van de wereldmarkt voor RFID-producten in 2008 $ 5,29 miljard. De verwachting is dat het in 2018 meer dan 5 keer zal groeien. Het volume van de Russische RFID-markt is iets meer dan één procent van de wereldmarkt en bedraagt ​​$ 69 miljoen.

Ook creëert het staatsbedrijf in St. Petersburg de massaproductie van apparaten en systemen op basis van akoeso-elektronische en chemisorptie-apparaten, waaronder druk- en reksensoren , radiofrequentie-identificatie (RFID)-apparaten, hoogfrequente banddoorlaatfilters en gasdetectoren . De initiatiefnemer van het project is JSC Avangard. Het totale budget van het project wordt geschat op 1,24 miljard roebel, de bijdrage van Rusnano zal 550 miljoen roebel zijn. De start van de productie van afgewerkte producten is gepland voor 2012. Het project zal naar verwachting de geplande indicatoren in 2015 bereiken .

Contactloze smartcard van de metro van Moskou (HF-bandsysteem)

Alle RFID-systemen worden voor het eerst in Rusland geïntroduceerd. Een bedrijf dat een RFID-systeem installeert, hoeft geen verouderde apparatuur en frequenties mee te slepen, de reeds aanwezige apparatuur op de faciliteit aan te passen aan de taak en de mogelijkheid te hebben om de meest geavanceerde ontwikkelingen door te voeren.

Vanwege de hoge kosten wordt RFID in Rusland voornamelijk gebruikt voor logistieke operaties , in de metro van grote steden ( Moskou , St. Petersburg , Kazan , Yekaterinburg ), land transport (bijvoorbeeld de Republiek Basjkortostan) en in bibliotheeksystemen. Volgens Rosnano- topman Anatoly Chubais is het de komende jaren echter mogelijk om over te stappen op nanochips voor bankpassen met RFID, met behulp waarvan de technologie breed toegepast zal worden in de retail.

Applicatie

Boekenuitleenstation in de bibliotheek van de St. Petersburg State University

Hoofd artikel: Toepassingen van RFID

Op dit moment worden RFID-technologieën gebruikt in een groot aantal verschillende gebieden van menselijke activiteit:

• industrie ;
• transport- en magazijnlogistiek , preventie van diefstal in handelsvloeren;
• toegangscontrole- en beheersystemen ;
• geneeskunde  - monitoring van de toestand van patiënten, monitoring van de beweging van het ziekenhuisgebouw;
• bibliotheken  - automatische uitleenstations, snelle inventarisatie;
• paspoorten ;
• transportbetalingen ;
• afstandsbediening ;
• identificatie van dieren ;
• landbouw ;
• menselijke implantaten ;
• bagagebeheersystemen ;
• realtime objectlokalisatiesystemen
• auto startonderbrekers

Toepassingen gebruiken informatie over het object, zijn eigenschappen, kwaliteiten, informatie over de positie van het object.

Normen

Hoofd artikel: RFID-normen

Internationale RFID-normen, als integraal onderdeel van automatische identificatietechnologie, worden samen met IEC ontwikkeld en aangenomen door de internationale organisatie ISO. Voorbereiding van projecten (ontwikkeling) van normen wordt uitgevoerd in nauwe samenwerking met initiatiefgerichte organisaties en bedrijven.

Organisaties die normen stellen

EPCglobal

EPCglobal (een joint venture tussen GS1 en GS1 US ) werkt volgens internationale standaarden bij het gebruik van RFID en EPC , met als doel de mogelijkheid te creëren om elk object in de toeleveringsketen van bedrijven over de hele wereld te identificeren.

Een van de missies van EPCglobal is het stroomlijnen van het grote aantal RFID-protocollen dat sinds de jaren negentig in de wereld is verschenen en het creëren van één protocol om een ​​doorbraak te realiseren in de acceptatie van RFID door commerciële organisaties.

AIM globaal

AIM Global werkt sinds 1972 actief aan industriestandaarden .

AIM Global  is een internationale handelsvereniging die aanbieders van auto-identificatie en mobiele technologie vertegenwoordigt. De vereniging ondersteunt actief de ontwikkeling van AIM-normen via haar eigen Technical Symbology Committee, Global Standards Advisory Groups en RFID-expertgroep, evenals deelname aan industriële, nationale ( ANSI ) en internationale (ISO) ontwikkelingsgroepen.

In Rusland wordt de ontwikkeling van normen op het gebied van RFID toevertrouwd UNISCAN/GS1 Rusland Verenigingen.

GRIFS

GRIFS  is een tweejarig project om een ​​RFID-interoperabiliteitsforum te creëren, gecoördineerd door GS1 in samenwerking met ETSI en CENI . Het project wordt gefinancierd door de Europese Gemeenschap. Begonnen met werken in januari 2008. In het kader van dit project werden in 2008-2009 drie conferenties gehouden in Tokio, Hong Kong en Brussel.

EPC Gen2

EPC Gen2 is een afkorting voor "EPCglobal Generation 2".

De indeling van tags in klassen werd lang voor de opkomst van het EPCglobal-initiatief geaccepteerd, maar er was geen algemeen geaccepteerd protocol voor de uitwisseling tussen lezers en tags. Dit leidde tot incompatibiliteit tussen lezers en tags van verschillende fabrikanten. In 2004 heeft ISO / IEC één enkele internationale norm ISO 18000 aangenomen , die de uitwisselingsprotocollen (radio-interfaces, Engelse  luchtinterface ) in alle RFID-frequentiebereiken van 135 kHz tot 2,45 GHz beschrijft. Het UHF-bereik (860-960) MHz komt overeen met de ISO 18000-6A/B-norm. Rekening houdend met de technische problemen die zich manifesteerden bij het lezen van klasse 0 en 1 tags van de eerste generatie, hebben de specialisten van de Hardware Action Group van EPCglobal in 2004 een nieuw protocol ontwikkeld voor de uitwisseling tussen de lezer en de UHF-tag - Klasse 1 Generatie 2. In 2006 werd het EPC Gen2-voorstel met kleine wijzigingen door ISO/IEC aangenomen als addendum C bij de bestaande versies A en B van ISO 18000-6, en ISO/IEC 18000-6C is momenteel de meest voorkomende UHF RFID-technologiestandaard. Deze standaard werd goedgekeurd ondanks beweringen van Intermec dat de invoering ervan een inbreuk zou vormen op een aantal van hun RFID-gerelateerde patenten. Men was het erover eens dat de standaard zelf geen patenten schendt, maar onder bepaalde omstandigheden moeten fabrikanten mogelijk vergoedingen betalen aan Intermec.

Volgens het RFID Journal groeide de wereldwijde markt voor UHF Gen2-chips in 2010 met meer dan 200 procent in vergelijking met het voorgaande jaar. In 2011 zal de markt naar verwachting blijven groeien, geschat op 65 procent.

De verkoop van RFID-tags groeide in 2010 met 125% en de markt zal naar verwachting in 2011 met nog eens 105% groeien.

Functies

ID

Gen 2-tags zijn beschikbaar met of zonder vooraf opgenomen nummer van de fabrikant. Het nummer dat door de fabrikant van de goederen is geregistreerd, kan op dezelfde manier worden geblokkeerd als het oorspronkelijk ingebouwde nummer.

Antibotsingsmechanisme (tags)

Moderne tags van de Gen 2-standaard gebruiken een effectief antibotsingsmechanisme op basis van de geavanceerde technologie van "slots" - controle over meerdere sessies van de status van tags tijdens "inventaris", dat wil zeggen het lezen van tags in het registratiegebied. Met dit mechanisme kunt u de snelheid van het lezen van inventaris-tags verhogen tot 1500 tags/sec (opname - tot 16 tags/sec) bij gebruik van industriële portaallezers, bijvoorbeeld van Impinj . De lezer en tags aan het begin van het verzoek genereren een getal q variërend van 0 tot 2 tot de macht van n. Als het nummer q van de lezer en een van de labels overeenkomen, wisselen ze informatie uit. Als het aantal beantwoorde tags niet gelijk is aan één, dan doet de lezer een nieuw verzoek, waarbij het aantal q opnieuw wordt gegenereerd. In het geval dat zich vaak een situatie voordoet waarin geen informatie is uitgewisseld met de tag (dat wil zeggen als er te veel of te weinig tags zijn in vergelijking met het bereik waarin het getal q ligt), corrigeert de lezer de macht van twee n door de grenzen van het bereik te veranderen. Dit algoritme werkt veel sneller dan het algoritme dat in Gen1 wordt gebruikt, aangezien in het eerste geval de lezer tot 64 bits beetje bij beetje doorloopt, en in het tweede geval de kansrekening werkt en er een aanpassingsmechanisme is.

Antibotsingsmechanisme (lezers)

Bovendien kunt u met Gen 2-tags effectief meerdere lezers tegelijkertijd gebruiken in overlappende en gesloten gebieden ( Multiple Reader Mode -technologie ) vanwege de scheiding van de frequentiekanalen van de lezers van elkaar . 

Prijs

Gen2-tags zijn momenteel al aanzienlijk goedkoper dan tags van de vorige generatie, wat ook het gebruik ervan de voorkeur geeft, en apparatuur van de eerste generatie (lezers) vereist in de meeste gevallen alleen herprogrammering van de firmware (flashing) om met nieuwe standaarden te werken.

Wachtwoorden

Net als de labels van de vorige standaard heeft Gen2 de mogelijkheid om een ​​32-bits toegangswachtwoord in te stellen. Daarnaast is het voor elke tag mogelijk om een ​​kill-wachtwoord ( eng.  'kill'-wachtwoord ) in te stellen, waarna de tag permanent stopt met het uitwisselen van informatie met lezers.

ISO-normen

Vanaf 2008 fungeert een andere reeks normen die verschillende gebieden van RFID beschrijven als een internationale standaard op het gebied van RFID :

• ISO 11784 - "Radiofrequentie-identificatie van dieren - Structuur van codes"
• ISO 11785 - "Radiofrequentie-identificatie van dieren - Technisch concept"
• ISO 14223 - RFID voor dieren - Geavanceerde transponders
• ISO 10536 - "Identificatiekaarten. Contactloze chipkaarten»
• ISO 14443 - "Identificatiekaarten. Contactloze chipkaarten. Kaarten met een korte leesafstand»
• ISO 15693 - "Identificatiekaarten. Contactloze chipkaarten. Middelgrote Kaarten»
• DIN/ISO 69873 - "Gegevensdragers voor gereedschappen en spaninrichtingen"
• ISO/IEC 10374 - "Identificatie van containers"
• VDI 4470 - "Productbeveiligingssystemen"
• ISO 15961 - "RFID voor productbeheer: besturingscomputer, tag functionele opdrachten en andere syntactische functies"
• ISO 15962 - "RFID voor productbeheer: gegevenssyntaxis"
• ISO 15963 - "Unieke RFID-tagidentificatie en eigenaarregistratie voor uniciteitsbeheer"
• ISO 18000 - "RFID voor productbeheer: draadloze interface"
• ISO 18001 - "Informatietechnologie - RFID voor productbeheer - Aanbevolen toepassingsprofielen"

Zie ook

• RFID-virus
• QR code
• Semacode
• PDF417
• Azteekse code
• Microsoft-tag
• Selfservice kassa
• Slimme winkel
• Identificatie op lange afstand
• Near Field Communication

Literatuur

• Maxim Vlasov. RFID: 1 technologie - 1000 oplossingen: Praktijkvoorbeelden van het gebruik van RFID op verschillende gebieden. — M .: Uitgeverij Alpina , 2014. — 218 p. - ISBN 978-5-9614-4879-5 .
• Sandeep Lahiri. RFID. Implementatiegids = The RFID Sourcebook / Dudnikov S. - M. : Kudits-Press, 2007. - 312 p. — ISBN 5-91136-025-X .
• Manish Bhuptani, Shahram Moradpour. RFID-technologieën ten dienste van uw bedrijf = RFID Field Guide: Implementing Radio Frequency Identification Systems / Troitsky N .. - M. : "Alpina Publisher" , 2007. - 290 p. — ISBN 5-9614-0421-8 .
• T. Sharfeld (met bijlagen door I. Deville, J. Damour, N. Charkani, S. Korneev en A. Gularia). Goedkope RFID-systemen / S. Korneev. - M. , 2006.
• Klaus Finkenzeller. Handboek RFID. - M. : Uitgeverij "Dodeka-XXI", 2008. - 496 p. - ISBN 978-5-94120-151-8 .

Links

• rfid-news.ru (ontoegankelijke link) . — Informatieportaal over de Russische RFID-markt. Ontvangen 14 oktober 2008. Gearchiveerd van het origineel op 12 juni 2011. (Russisch) 
• Vogel Kiwi . 100% kwetsbaarheid met 99% beveiliging . computerra.ru (19 september 2008). Ontvangen 18 augustus 2011. Gearchiveerd van het origineel op 11 februari 2017. (onbepaald)
•  RFID- journaal . - Portaal van het tijdschrift gewijd aan RFID-technologieën. Datum van toegang: 14 oktober 2008. Gearchiveerd van het origineel op 29 januari 2011.
• RFIDSolutionsOnLine.com  ._ _ — Cases, succesverhalen. Verzameling van verschillende materialen op RFID van over de hele wereld. Datum van toegang: 14 oktober 2008. Gearchiveerd van het origineel op 29 januari 2011.
• rfid-handbook.de  (Duits)  (downlink) . — RFID-handboek. Ontvangen 14 oktober 2008. Gearchiveerd van het origineel op 13 juni 2006.