Mi az a RFID (rádiófrekvenciás azonosítás)?

Az RFID (rádiófrekvenciás azonosítás) a vezeték nélküli kommunikáció egy olyan formája, amely az elektromágneses spektrum rádiófrekvenciás részén elektromágneses vagy elektrosztatikus csatolást alkalmaz egy tárgy, állat vagy személy egyedi azonosítására.

Hogyan működik az RFID?

Minden RFID-rendszer három összetevőből áll: egy leolvasóantennából, egy adó-vevőből és egy válaszadóból. Ha a pásztázó antennát és az adó-vevőt kombinálják, akkor RFID-olvasónak vagy lekérdezőnek nevezik őket. Az RFID-olvasóknak két típusa van: a rögzített és a mobil olvasók. Az RFID-olvasó egy hálózatra csatlakoztatott eszköz, amely lehet hordozható vagy állandóan rögzített. Rádióhullámok segítségével jeleket továbbít, amelyek aktiválják a címkét. Aktiválás után a címke egy hullámot küld vissza az antennához, ahol azt adattá alakítják.

A transzponder magában az RFID-címkében található. Az RFID-címkék olvasási tartománya olyan tényezők függvényében változik, mint a címke típusa, az olvasó típusa, az RFID-frekvencia és a környezetből vagy más RFID-címkékből és olvasókból származó interferencia. Az erősebb áramforrással rendelkező címkék olvasási tartománya is nagyobb.

Mik azok az RFID-címkék és intelligens címkék?

Az RFID-címkék egy integrált áramkörből (IC), egy antennából és egy hordozóból állnak. Az RFID-címke azon részét, amely az azonosító információkat kódolja, RFID-betétnek nevezik.

Az RFID-címkéknek két fő típusa van:

• Aktív RFID. Az aktív RFID-címke saját áramforrással, gyakran akkumulátorral rendelkezik.
• Passzív RFID. A passzív RFID-címke az áramot az olvasóantennától kapja, amelynek elektromágneses hulláma áramot indukál az RFID-címke antennájában.

Léteznek félig passzív RFID-címkék is, amelyeknél az áramkört egy akkumulátor működteti, míg a kommunikációt az RFID-olvasó táplálja.

Az alacsony fogyasztású, beágyazott, nem illékony memória minden RFID-rendszerben fontos szerepet játszik. Az RFID-címkék általában kevesebb mint 2000 KB adatot tárolnak, beleértve az egyedi azonosítót/sorszámot is. A címkék lehetnek csak olvashatóak vagy írhatóak, ahol az olvasó adatokat adhat hozzá, illetve a meglévő adatokat felülírhatja.

Az RFID-címkék olvasási tartománya olyan tényezők függvényében változik, mint a címke típusa, az olvasó típusa, az RFID-frekvencia, valamint a környezetből vagy más RFID-címkékből és olvasókból származó interferencia. Az aktív RFID-címkék olvasási tartománya az erősebb áramforrás miatt nagyobb, mint a passzív RFID-címkéké.

Az intelligens címkék egyszerű RFID-címkék. Ezek a címkék egy RFID-címkét tartalmaznak egy öntapadós címkébe ágyazva, és vonalkóddal vannak ellátva. RFID- és vonalkódolvasók is használhatják őket. Az intelligens címkék igény szerint nyomtathatók asztali nyomtatókkal, míg az RFID-címkékhez fejlettebb berendezésekre van szükség.

Melyek az RFID-rendszerek típusai?

Az RFID-rendszereknek három fő típusa van: alacsony frekvenciájú (LF), magas frekvenciájú (HF) és ultramagas frekvenciájú (UHF). Mikrohullámú RFID is létezik. A frekvenciák országonként és régiónként nagymértékben eltérnek.

Alacsony frekvenciájú RFID-rendszerek. Ezek 30 KHz-től 500 KHz-ig terjednek, bár a tipikus frekvencia 125 KHz. Az LF RFID rövid átviteli hatótávolsággal rendelkezik, általában néhány centimétertől kevesebb mint másfél méterig terjed.
Nagyfrekvenciás RFID-rendszer Ezek 3 MHz-től 30 MHz-ig terjednek, a tipikus HF frekvencia 13,56 MHz. A szabványos hatótávolság néhány cmtől 30-40 cm terjed.
UHF RFID-rendszerek. Ezek 300 MHz-től 960 MHz-ig terjednek, a tipikus frekvencia 433 MHz, és általában több mint 7 m távolságból olvashatók.
Mikrohullámú RFID-rendszerek. Ezek 2,45 Ghz-es frekvencián működnek, és több mint 10 méter távolságból olvashatók.
Az alkalmazott frekvencia az RFID-alkalmazástól függ, és a ténylegesen elért távolságok néha eltérnek az elvártaktól. Amikor például az Egyesült Államok Külügyminisztériuma bejelentette, hogy RFID-chippel ellátott elektronikus útleveleket fog kiadni, azt mondta, hogy a chipek csak körülbelül 10cmtől lesznek olvashatók. A Külügyminisztérium azonban hamarosan bizonyítékot kapott arra, hogy az RFID-olvasók az RFID-címkékről származó információkat 20 cmnél sokkal messzebbről – néha akár 12 méter távolságból is – le tudták olvasni.

RFID-alkalmazások és felhasználási esetek

Az RFID az 1940-es évekre nyúlik vissza, azonban az 1970-es években kezdték el gyakrabban használni. A címkék és olvasók magas ára sokáig megakadályozta a széles körű kereskedelmi felhasználást. A hardverköltségek csökkenésével az RFID alkalmazása is nőtt.

Az RFID-alkalmazások néhány gyakori felhasználási területe:

• kisállatok és haszonállatok nyomon követése
• leltárkezelés
• eszközök és berendezések nyomon követése
• leltárellenőrzés
• rakomány- és ellátási lánc logisztika
• járműkövetés
• ügyfélszolgálat és kárelhárítás
• jobb láthatóság és elosztás az ellátási láncban
• hozzáférés-ellenőrzés biztonsági helyzetekben
• szállítás
• egészségügyi ellátás
• gyártás
• kiskereskedelmi értékesítés
• tap-and-go hitelkártyás fizetés

RFID kihívások

Az RFID két fő problémára hajlamos:

• Olvasó ütközés. Az olvasók ütközése, amikor az egyik RFID-olvasó jele zavarja a másik olvasót, megelőzhető egy ütközésellenes protokoll alkalmazásával, amely az RFID-címkéket felváltva továbbítja a megfelelő olvasóhoz.
• Címkeütközés. Címkeütközés akkor következik be, ha túl sok címke zavarja össze az RFID-olvasót azáltal, hogy egyszerre küld adatokat. Ha olyan olvasót választunk, amely egyenként gyűjti a címkék adatait, megelőzhetjük ezt a problémát.

RFID biztonság és adatvédelem

Az RFID biztonságával vagy az adatvédelemmel kapcsolatos általános aggodalom az, hogy az RFID-címkék adatait bárki leolvashatja, aki rendelkezik kompatibilis olvasóval. A címkék gyakran azután is leolvashatók, hogy egy árucikk elhagyta a boltot vagy az ellátási láncot. A felhasználó tudta nélkül is leolvashatók az illetéktelen olvasókkal, és ha egy címkének egyedi sorozatszáma van, akkor az egy fogyasztóhoz köthető. Míg az egyének számára ez adatvédelmi aggály, katonai vagy orvosi környezetben nemzetbiztonsági vagy élet-halál kérdés lehet.

Mivel az RFID-címkék nem rendelkeznek nagy számítási kapacitással, nem alkalmasak olyan titkosításra, mint amilyet egy kihívás-válasz hitelesítési rendszerben használnának. Ez alól azonban az útlevelekben használt RFID-címkékre jellemző kivétel az alapvető hozzáférés-ellenőrzés (BAC). Itt a chip elegendő számítási teljesítménnyel rendelkezik ahhoz, hogy dekódolja az olvasótól származó titkosított tokent, és így bizonyítsa az olvasó érvényességét.

Az olvasónál az útlevélre nyomtatott információkat géppel beolvassák, és az útlevél kulcsának származtatására használják. Három információt használnak fel – az útlevél számát, az útlevél tulajdonosának születési dátumát és az útlevél lejárati dátumát -, valamint mindháromhoz egy-egy ellenőrző számjegyet.

A kutatók szerint ez azt jelenti, hogy az útleveleket az e-kereskedelemben általában használt jelszóhoz képest jóval kisebb entrópiájú jelszóval védik. A kulcs az útlevél élettartama alatt statikus, így ha egy szervezet egyszer már hozzáférhetett a kinyomtatott kulcsinformációhoz, az útlevél az útlevél tulajdonosának beleegyezésével vagy anélkül is olvasható az útlevél lejártáig.