Схема rfid метки: RFID-метка на простой логике / Хабр

Считыватель RFID-меток с несущей частотой 125 кГц

          

Характеристики:
Частота метки: 125 кГц
Источник питания: +5 В постоянного тока
Выводимые данные: последовательно, 2 400 б/с 8N1. Выдается 10-цифровой серийный номер метки.

   

Рисунок 1: 125 кГц RFID-метка (брелок)    Рисунок 2: 125 кГц RFID-метка (размер с кредитную карточку).

Введение

Данный RFID-считыватель работает с метками частотой 125 кГц в картах размером с кредитную карточку и 125 кГц брелоках (Рисунок 1). При этом используется протокол EM4100. Когда вы приближаете RFID-метку на близкое расстояние (4-5 см) к катушке считывателя (L1), считыватель считает 10-цифровой уникальный идентификатор метки и передаст его как ASCII символы через последовательных выход со скоростью 2 400 бит в секунду.

В схему входит сигнализатор, который издает прерывистые звуковые сигналы, когда метка успешно считывается.

Описание

Я попытаюсь в нескольких словах объяснить, как работает RFID-считыватель. Контроллер ATtiny13 используется функцию PWM для создания прямоугольного импульсного сигнала частотой 125 кГц. Данный сигнал выходит с вывода PB0. По заднему фронту импульса на выводе PB0 (Логический ноль ‘0’), транзистор T1 закрыт. Таким образом, катушка L1 возбуждается через резистор R1 (номиналом 100 Ом) от напряжения +5V. Когда импульс на выводе PB0 растет (Логическая единица ‘1’) транзистор T1 открывается и один из выводов катушки L1 соединяется с землей GND. К катушке L1 параллельно подсоединяется конденсатор C2, создавая LC генератор. Данные переключения катушки L1 от логической единицы к логическому нулю происходят 125 000 раз в секунду (125 кГц).

   

Рисунок 3: Колебания сигнала частотой 125 кГц, которые передаются от катушки L1 и конденсатора C2.

RFID-считыватель передает энергию к транспондеру (метке) путем создания электромагнитного поля.

Передача энергии между RFID-считывателем и меткой происходит на том же принципе, что и работа трансформаторов, преобразующих напряжение 220 В сети переменного тока в 12 В переменного тока, благодаря магнитному полю, которое создает первичная обмотка. В нашем случае первичная обмотка – это RFID-считыватель, а вторичная обмотка – это RFID-метка. Разница лишь в том, что в схеме RFID-считывателя нет стального магнитопровода между двумя катушками (одна катушка располагается на стороне считывателя, а другая катушка в RFID-метке). Компоненты D1 ,C3 и R5 составляют демодулятор AM сигнала (AM = Амплитудная модуляция).   

Передача данных между метками и считывателем.

Как метки передают данные в считыватель? Очень просто! Когда метка хочет передать логический ноль ‘0’ в считыватель, она прилагает “нагрузку” к своей линии источника питания для получения большей энергии из считывателя. Это вызывает небольшое падение напряжения на стороне RFID-считывателя. Этот уровень напряжения является логическим нулем ‘0’ (смотрите рисунок 4).

Одновременно с передачей считывателем сигнала частотой 125 кГц, он считывает напряжение передаваемого сигнала через фильтры D1, C3 и R5, C1. Когда метка снижает напряжение, как было сказано ранее, считыватель считывает данное падение напряжение как логический ноль ‘0’. Если метка не требует дополнительной энергии, она не вызывает падение напряжения. Это соответствует логической единице ‘1’ (Рисунок 3). Длина ‘единиц’ или ‘нулей’ зависит от скорости передачи последовательной передачи данных. Например, для несущей частоты 125 кГц мы не получаем скорость передачи данных 125 000 бит в секунду! Передача данных от метки в считыватель изменяется от 500 до 8 000 бит в секунду.

   

Рисунок 4: Снимок экрана передаваемых данных…10101…    Рисунок 5: Альтернативный рисунок PSK модуляции.

Структура данных RFID-метки.

• 125 кГц RFID-метка передает 64 бита.
  1. Первые 9 бит – это стартовые биты передачи (всегда ‘1’).
  2. Следующие 4 бита – это младшие биты идентификатора пользователя (D00,…, D03).
  3. Следующий 1 бит (P0) – это бит контроля четности предыдущих 4 бит.
  4. Следующие 4 бита – это старшие биты идентификатора пользователя (D04,…, D07).
  5. Следующий 1 бит (P1) – это бит контроля четности предыдущих 4 бит.
  6. Следующие 4 бита – это первая часть 32-битного серийного номера метки (D08,…, D11).
  7. …
  8. Бит PC0 – это бит контроля четности битов D00, D04, D08, D12, D16, D20, D24, D28, D32 и D36 (биты располагаются в одной колонке).
  9. Биты PC1, PC2, PC3 представляют собой биты четности следующих трех колонок.

Верификация данных выполняется с помощью контроллера ATtiny13, путем вычисления бита контроля четности каждой строки и каждой колонки с битами четности, которые получены в передаваемых данных RFID-метки.   

Изготовление катушки

Катушка имеет диаметр 120 мм и 58 витков. На всякий случай, оставьте немного медного провода для дополнительных 2-3 витков (всего 60-61 витков). Для достижения максимального расстояния между RFID-меткой и считывателем (между меткой и антенной-катушкой считывателя) вам необходимо откалибровать катушку. Если подключить осциллограф в общую точку соединения R1 и L1 вы увидите место, помеченное красным кружком на рисунке слева. Это означает, что катушка L1 должна быть откалибрована.

Как откалибровать катушку L1?

Включите RFID-считыватель:

1. После подключения щупа осциллографа в общую точку R1, L1 попытайтесь медленно удалить или добавить немного медной проволоки (увеличить или уменьшить количество витков) катушки, пока шум не будет устранен.

или

2. Если вы не имеете осциллограф, тогда попытайтесь переместить RFID-метку близко к катушке L1, пока метка не будет распознана считывателем. Если ваша метка будет обнаружена на расстоянии 2 см от катушки L1, тогда попытайтесь добавить несколько витков медной проволоки для катушки L1, чтобы убедиться в обнаружении метки на более длинном расстоянии (например, 3 см).

Попытайтесь выполнить те же действия, удалив витки медной проволоки с катушки L1. Таким образом, вы получите максимальный диапазон расстояния между метками и катушкой L1.

Я изготовил катушку L1 диаметром 120 мм с 58 витками, но впоследствии захотел сделать ее более меньшего размера. Поэтому я согнул катушку пополам так, чтобы она стала похожа на “цифру восемь” (по форме напоминает восьмерку) и выполнил повторную калибровку. Таким образом, катушка L1 на рисунках фактически имеет диаметр менее 120 мм.

Катушка L1 на рисунке имеет диаметр 60 мм и почти 116 витков.

Программирование ATtiny13

Набор битов конфигурации (фьюзов) для ATtiny13: High Fuse: 0x1F и Low Fuse: 0x7A . Данный набор настроек ATtiny13 работает с внутренним генератором частотой 9.6 МГц. Функция деления на 8 системного тактового генератора отключена.

Прошивка версии v1.00 занимает 1024 байт и занимает 100% Flash-памяти контроллера ATtiny13. Возможно переход на любой другой 8-выводный AVR, такой как ATtiny85, будет хорошей идеей, если вы захотите добавить некоторые функции в исходный программный код.

Проект спроектирован: Вассилис Серасидис (Vassilis Serasidis) 18 августа 2012 года
Язык программирования: С
Среда разработки: AVRstudio 6
Микроконтроллер: ATtiny13 (внутренний генератор 9.6 МГц)

Список радиоэлементов

Обозначение	Тип	Номинал	Количество	Примечание	Магазин	Мой блокнот
IC1	МК AVR 8-бит	ATtiny13	1		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
IC2	Операционный усилитель	LM358	1		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
IC3	Линейный регулятор	LM78L05	1		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
T1	MOSFET-транзистор	BS170	1		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
T2	Биполярный транзистор	BC547B	1		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
D1	Выпрямительный диод	1N4148	1		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
C1	Конденсатор	12 нФ	1		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
C2	Конденсатор	1. 5 нФ	1		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
C3	Конденсатор	4.7 нФ	1		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
C4, C5	Электролитический конденсатор	100 мкФ	2		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
C6	Конденсатор	100 нФ	1		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
R1	Резистор	100 Ом	1		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
R2	Резистор	1 кОм	1		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
R3	Резистор	390 кОм	1		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
R4, R8	Резистор	33 кОм	2		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
R5	Резистор	270 кОм	1		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
R6	Резистор	1. 2 кОм	1		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
R7	Резистор	100 кОм	1		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
R9	Резистор	4.7 кОм	1		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
R10	Резистор	1.8 кОм	1		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
L1	Катушка индуктивности	диаметр 120 мм, 58-61 виток	1	Катушка считывателя	Поиск в магазине Отрон	В блокнот
BUZZER1	Пьезоизлучатель	5 вольт	1		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
CON1	Разъём	2 контакта	1	Разъём питания	Поиск в магазине Отрон	В блокнот
SERIAL DATA OUT	Разъём	2 контакта	1	Выход данны	Поиск в магазине Отрон	В блокнот
						Добавить все

^{Скачать список элементов (PDF)}

Оригинал статьи

Теги:

• AVR
• RFID
• Перевод
• Atmel Studio

все о технологии радиочастотной идентификации

1 февраля 2019

Рейтинг:

• #RFID оборудование

RFID-системы — это неограниченные возможности для улучшения многих бизнес-процессов. Но основной вопрос при их внедрении — выбор радиочастотных меток. В отличие от затрат на оборудование, которые являются одноразовыми, приобретение RFID-меток (их еще называют транспондерами или тегами) — это постоянная статья расходов.

Следовательно, стоимость идентификатора будет включаться в цену конечного товара. Именно от затрат на РФИД-метки зависит целесообразность внедрения всей системы.

Чтобы правильно выбрать нужные метки, следует детально разобраться в имеющихся технологиях и больше узнать о представленных системах.

Подберем сканеры и считыватели RFID на любой бюджет! Консультация и помощь 24 часа.

Оставьте заявку и получите консультацию в течение 5 минут.

Системы на основе радиочастотных RFID-меток

Сокращение РФИД образовано от английского словосочетания Radio Frequency Identification, что в переводе означает “радиочастотная идентификация”.

В основе системы лежит радиочастотная передача и запись информации. То есть, радиоволновым методом все необходимые данные записываются на чип, там сохраняются и при помощи специального устройства для сбора информации считываются с него.

Простейшая RFID-система состоит из двух элементов — самой метки и радиопередатчика, который ее активирует.

Из чего состоит и как работает RFID-метка

Чтобы понять принцип работы RFID-метки, необходимо разобраться в ее устройстве. Каждый идентификатор состоит из нескольких основных элементов:

• Чип: необходим для хранения информации и связи метки со считывающим оборудованием.
• Антенна: с ее помощью данные с идентификатора передаются на считывающее устройство.
• Оболочка: она защищает антенну и чип от воздействия внешней среды.
• Корпус: он нужен для крепления метки к товарам или другим объектам, перемещение которых необходимо контролировать.

Чтобы распознать информацию, хранящуюся на транспондере, принимающее устройство отправляет на него сигнал. Тег ответит собственным радиочастотным излучением, в котором и будут зашифрованы все необходимые для идентификации сведения. На картинке наглядно представлена схема работы RFID-метки.

Подобная конструкция и принцип действия актуальны для всех видов идентификаторов, вне зависимости от способа питания, назначения и типа используемой памяти.

Мы готовы помочь!

Задайте свой вопрос специалисту в конце статьи. Отвечаем быстро и по существу. К комментариям

Виды RFID-меток

Первый критерий, по которому делятся все радиочастотные метки — это тип питания:

• Пассивные идентификаторы — у них нет встроенного источника питания. Необходимую для работы энергию они получают от считывающего оборудования. Являются наиболее дешевым, а следовательно, самым распространенным вариантом.
• Активные RFID-метки — оснащены встроенной аккумуляторной батареей, благодаря которой с установленной периодичностью самостоятельно передают идентифицирующую информацию.
• Пассивные метки с встроенной батареей — передача сигнала с такого идентификатора активируется при запросе, который поступает от радиопередатчика.

Каждый из видов RFID-меток может быть доступен для записи сведений или только для чтения сохраненных данных. Это зависит от типа установленной памяти:

• RW — позволяет многократно записывать и стирать идентифицирующую информацию.
• WORM — после покупки на них можно записать необходимую информацию и многократно ее считывать. Стереть сведения с таких тегов нельзя.
• RO — информация на транспондеры записывается только один раз при изготовлении. Стереть часть данных или добавить дополнительные сведения нельзя. Именно такие метки используются для идентификации товаров.

Также транспондеры классифицируются по частоте, на которой они передают закодированную в них информацию. От этого зависит дальность считывания RFID-метки:

• сверхчастотные (860—960 МГц) — метки с наибольшей дальностью действия, изначально разрабатывались для удобной организации складского хозяйства;
• высокочастотные теги (13,56 МГц) — недорогие и экологически безопасные метки, используются в логистике и платежных системах, устанавливаются в карты для оплаты проезда в автобусах, метро и другом общественном транспорте и т.п.;
• низкочастотные (125—164 кГц) — подобные теги обычно применяются для чипирования животных и людей, не позволяют считывать информацию на большом расстоянии;
  транспондеры ближнего действия (UNF) — в отличие от остальных меток работают в условиях повышенной влажности, а также (за счет магнитного поля антенны) передают сигнал даже при наличии металлических частей в упаковке продукции.

Мощность тега и считывателя обычно идентичны, но в некоторых случаях метка может излучать сигнал на несколько порядков ниже, чем передает считывающее устройство.

Типы систем

Существующие RFID-системы делятся на несколько видов, в зависимости от используемой метки и радиопередатчика:

• PRAT — здесь используется активный транспондер и пассивный приемник информации, дальность работы системы может достигать 600 м.
• ARPT — противоположность предыдущему типу: активное устройство для получения данных передает сигнал и принимает ответ от пассивного тега.
• ARAT — передатчик в такой системе всегда активен, транспондер же может быть как активным, так и пассивным со встроенным аккумулятором.

Для взаимодействия метки и считывателя, сам тег должен попасть в электромагнитное поле, созданное антенной оборудования, принимающего информацию.

Вам будет интересно: Радиочастотная идентификация RFID: автоматизация учета и контроля в бизнесе

Виды считывателей

Устройства, которые принимают и записывают информацию на транспондеры, делятся на два типа:

1. Мобильные устройства — обычно не имеют постоянной связи с ПК или облачным хранилищем, поэтому всю полученную информацию накапливают в памяти и при подключении к компьютеру копируют ее на жесткий диск. Обладают небольшой дальностью действия. В некоторых случаях также, как и стационарные считыватели, могут не только получать, но и записывать информацию.
2. Стационарное оборудование — наиболее мощные и быстродействующие модели. Устанавливаются на столешницах, стенах или складских транспортных средствах (погрузчиках и т. п.), могут работать с антеннами различных типов. Подключаются к программируемым контроллерам, персональным компьютерам, интегрируются с установленной на предприятии системой управления.

В зависимости от производственных задач устанавливают считыватели с одной или несколькими антеннами (преимущественно до четырех). Антенный блок может монтироваться в одном корпусе со считывающим устройством или располагаться отдельно. Во втором случае для коммутации устройств используется кабель.

Подберем сканер RFID для вашего бизнеса. Доставка по всей России.

Оставьте заявку и получите консультацию в течение 5 минут.

Для чего нужны считыватели

Приемники для сбора информации могут работать как в одном частотном диапазоне, так и в нескольких. Второй вариант стоит несколько дороже, но он имеет ряд преимуществ:

• для идентификации объектов используется сверхчастотный или высокочастотный сигнал;
• для записи данных — низкочастотный, который позволяет защитить передаваемые данные от несанкционированного перехвата.

Вне зависимости от используемой частоты, основные задачи радиопередатчиков обычно следующие:

• Получение и выполнение команд от управляющей системы (ПО компьютера или ноутбука, контроллеры).
• Нахождение транспондеров в пределах установленного радиуса и предотвращение пересечения сигналов.
• Получение ответов от тегов и передача пользователю полученных данных.
• Запись информации на радиочастотные идентификаторы.
• Выполнение дополнительных команд (к примеру, деактивация метки).

Также оборудование для считывания данных может записывать и получать с тегов дополнительные сведения, такие как показания датчиков или светодиодная визуализация при активации.

Еде одна наша статья: Терминал сбора данных для склада

РФИД-метки: конструкции идентификаторов

Вне зависимости от того, активные или пассивные RFID-метки используются, их внешний вид зависит лишь от области применения:

• Метки в виде брелоков. Обычно их используют для доступа в производственные помещения или офисные здания, значительно реже — для частной недвижимости.
• Теги круглой формы. Размер устройства — от 3—5 мм до 8—10 см. Благодаря корпусу из эпоксидной смолы, полистирола или АBС-пластика имеют минимальный диапазон рабочих температур -40 — +90°C.
• Прямоугольные пластиковые транспондеры. В этих моделях применяется достаточно прочный корпус, который может защитить «начинку» от механических повреждений, в том числе и от падения с высоты.
• Колбы. Изготавливаются из стекла и пластика. В основном применяются для идентификации людей, домашних и диких животных. Также могут устанавливаться в объекты, изготовленные из металла.
• Бесконтактные пластиковые карты. Сюда относятся всем известные кредитные и дебетовые карты, а также бесконтактные многоразовые проездные. Корпус тегов в этом случае изготавливается из нескольких слоев ПВХ-пленки.
• Самоклеящиеся этикетки. Толщина таких транспондеров начинается от 0,1 мм. Корпус изготавливается из плотной бумаги или тонкого пластика. На поверхности такой этикетки может находится штрихкод или другая важная информация. На фото один из вариантов реализации таких RFID-меток.

Также транспондеры изготавливаются в виде браслетов и используются для контроля допуска на закрытые территории.

Где применяются RFID-метки

Невысокая стоимость, простота использования и большая дальность считывания позволили RFID-меткам занять место не только в бытовой жизни, но и во многих сферах бизнеса. Сейчас подобные теги можно встретить буквально везде.

Маркировка одежды и других товаров

Компактные и гибкие метки идеально подходят для идентификации текстильной продукции. Благодаря им можно упростить многие процессы в сфере торговли:

• товароучет;
• сбор статистических данных для анализа;
• проверка остатков на складе и на полках в магазине;
• идентификация продукции в государственном реестре;
• борьба с кражами и поставками контрафакта.

Индивидуальную метку оператор сканирует на кассе при реализации товара. Информация о продаже автоматически передается в общую базу магазина и в контролирующие органы, что позволяет избежать большого количества дополнительной работы.

Проезд в общественном транспорте

Бесконтактные карты со встроенными радиометками — это удобное средство для электронной оплаты проезда. Они позволяют улучшить организацию получения платежей, сократить издержки транспортных компаний и повысить эффективность их работы. В настоящее время в России бесконтактные карты широко применяют при оплате проезда в метро.

Логистика

Транспондеры позволяют не только контролировать остатки на складе, но и отслеживать перемещения грузов. Современные RFID-системы удобно использовать при отгрузке и приемке товаров, а также для контроля за перемещением транспортных средств, доставляющих продукцию (в памяти метки можно сохранять данные о маршруте ТС, его техническом состоянии и пр.).

Производство

На больших комбинатах с помощью тегов можно отслеживать движение сырья (полуфабрикатов) или готовой продукции в режиме реального времени. Это позволяет усилить меры безопасности, снизить издержки и усовершенствовать контроль за соблюдением технологических требований.

Библиотечное дело

Теги ускоряют выдачу и возврат книг, а также позволяют обеспечить безопасность. Если промаркировать всю литературу в библиотечном фонде, то без записи в электронном читательском билете о выдаче того или иного экземпляра, его невозможно будет вынести из библиотеки.

Преимущества радиочастотных идентификаторов перед штрихкодами

Графический идентификатор создается на стадии производства и упаковки продукции и в дальнейшем не позволяет изменить напечатанные данные. Благодаря устройству некоторых моделей RFID-меток, информацию на них можно перезаписывать или дополнять.

Конструкция радиочастотных идентификаторов позволяет считывающему оборудованию одновременно получать и анализировать сведения с нескольких источников, что в разы увеличивает скорость обработки большого объема информации.

Теги позволяют записывать и хранить не только данные о производителе, но и все сведения, которые могут потребоваться при реализации или эксплуатации изделия. Также, в отличие от штрихкодов, информация на метке не повредится при незначительном механическом воздействии (трение, загрязнение, царапины и пр.).

Вывод

RFID-технологии позволили автоматизировать большое количество процессов в современном бизнесе: от открытия шлагбаума при въезде авто на территорию предприятия до проверки подлинности огромных партий товара. Это помогло снизить влияние «человеческого фактора», сократить расходы на безопасность и аналитику, увеличить скорость обработки данных и повысить эффективность любого бизнеса.

Но пока такие технологии только начинают входить в нашу жизнь, а значит, компании, которые первыми внедрят их на своих предприятиях, получат существенное конкурентное преимущество.

Планшеты RFID для вашего бизнеса. Доставка по всей России.

Оставьте заявку и получите консультацию в течение 5 минут.

Оцените, насколько полезна была информация в статье?

Наш каталог продукции

У нас Вы найдете широкий ассортимент товаров в сегментах
кассового, торгового, весового, банковского и офисного оборудования.

• Подробнее

• Подробнее

• Подробнее

• Подробнее

• Подробнее

• Подробнее

Посмотреть весь каталог

Все мероприятия

Подпишитесь на рассылку

Расскажем и вовремя сообщим обо всех нововведениях.
Каждый месяц честный обзор нового кассового
оборудования и программного обеспечения.

Я принимаю условия передачи информации

Есть вопросы?

Мы заботимся о своих клиентах 24/7!
Ответим на вопросы, посоветуем лучшее
оборудование, решим технические сложности.

Задать вопрос

Выбор системы нумерации/кодирования для вашего проекта RFID

RFID-метки RAIN создаются со скоростью 20 миллиардов меток в год (в 2020 году). Стандарты тегов кодирования никогда четко не публиковались, и используется несколько методов.

Итак, какие «числа» я должен вставлять в свои теги? ASCII? СКП? Артикул?

Краткий ответ

• Если вы создаете штрих-коды UPC в розничной торговле: рассмотрите префикс компании GS1 (GCP) и используйте SGTIN-96 из GS1 (gs1.com).

• Все остальные: Получите RAIN CIN и начните кодирование.

• Что бы вы ни делали, пожалуйста, не «создавайте новый стандарт». Но мы расскажем вам, как успешно стать мошенником, если вы решите.

Более длинный ответ

Кодирование меток для RFID-меток подпадает под два опубликованных набора стандартов и де-факто: GS1 , ISO и « мошеннический ». GS1 работает с устаревшими розничными штрих-кодами (UPC) и имеет исчерпывающий список схем кодирования тегов, охватывающий сотни страниц спецификаций… -loop-системы для создания экосистем меток, таких как RAIN CIN, с небольшой заботой о случайных столкновениях/беспорядке меток и кислотных дождях. Третья область ‘ мошеннический », и большое количество тегов следуют предсказуемой кодировке, что приводит к краху значения RFID и «полному сбросу» (мошенническому) повторной реализации вашего плана кодирования RFID.

Это руководство поможет вам выбрать стандарт и умоляет вас не выбирать мошеннический план.

Стандарты номеров:

Rogue

Давайте сначала обратимся к стандарту де-факто: Rogue. Новички в RFID часто предпочитают кодировать метки следующим образом:

• 12-значный идентификатор актива преобразован в символы ASCII и сохранен в теге.
• Число, начинающееся с 1 или 1 000 000 и увеличивающееся для каждого используемого тега.
• Комбинация «SKU» и «серийный номер», сохраненная в идентификаторе тега

Каждый из этих вариантов в конечном итоге приведет к проблемам в вашей системе RFID или в чьей-либо еще. Поскольку вы не можете легко отличить свои теги от других тегов, ваша система увидит много «мошеннических» тегов в фиде данных. Вам нужно будет определить, как их обрабатывать или принимать неверные решения о подсчете запасов. Как в GS1, так и в ISO есть решения для предотвращения этого, но это общий первый шаг. Я предлагаю вам пропустить этот шаг на пути к RFID.

Стандарты номеров:

GS1

GS1 — это организация по стандартизации, которая предлагает множество вариантов кодирования тегов. Если вы занимаетесь розничной торговлей и используете штрих-коды UPC 1970-х годов в своей повседневной жизни, их стандарт RFID «SGTIN-96» очень актуален и рекомендуется в качестве следующего шага в кодировании меток.

Важно: Метки GS1 SGTIN (вероятно, наиболее распространенная кодировка RFID) начинаются с «30». Этот префикс также является ASCII-эквивалентом «0». Если вы делаете мошенническую кодировку символов ASCII, как бы вы заполнили свои числа слева? Вероятно, «0000000001234» — т. е. точно в середине наиболее часто используемого префикса RFID на планете.

Пространство нумерации GS1 является игровой площадкой по умолчанию для мошеннических реализаций номеров. Мы рекомендуем стандарты GS1 SGTIN-96 и DoD-96 только в том случае, если они нужны вам как часть партнерской RFID-экосистемы. Другие схемы GS1 не устанавливают AFI (идентификатор семейства приложений) для тегов, что по своей сути затрудняет сортировку достоверных данных от мошеннических данных. Мы надеемся, что GS1 примет AFI и повысит ценность своих схем нумерации.

Примечание. GS1 публикует спецификацию меток RFID Министерства обороны США (DoD-96)], который SimplyRFiD широко кодирует для военных поставщиков. Это свободное пространство нумерации для уникальной идентификации тегов, но оно страдает от того, что существует на игровой площадке мошенников. Вы узнаете, если вам это нужно.

Стандарты нумерации:

ISO

ASCII, цифры или комбинация SKU+Serial? ISO недавно ратифицировала стандарт RAIN CIN. Этот стандарт позволяет вам зарезервировать префикс и использовать любой формат нумерации тегов, который вы выберете после идентификационного номера вашей компании (CIN). Мы настоятельно рекомендуем вам взглянуть на RAIN CIN и принять во внимание, что это простой способ иметь уникальное числовое пространство.

Проблема с большинством других спецификаций кодирования ISO: они защищены платным доступом. Прежде чем вы сможете увидеть, подходит ли он вам, вам нужно купить документ стоимостью от 50 до 500 долларов. Если вам нужна кодировка ISO, она, скорее всего, будет предоставлена ​​торговым партнером, и ваш путь будет свободен. Работа организации ИСО имеет большое значение. RAIN CIN — это легкодоступная схема с номинальной стоимостью для внедрения.

Реальность RFID такова: вам нужно будет поддерживать множество форматов, считывать каждую видимую метку и определять ее значение. Есть сторонники, которые предполагают, что вы можете установить фильтры и уменьшить «беспорядок», фильтруя данные метки RFID.

Этот предварительный фильтр потенциально может помочь избавиться от беспорядка, если все компании примут RAIN CIN или AFI (идентификатор семейства приложений) и переместят свои структуры тегов по умолчанию из пространства фальшивых имен тегов (где находится GS1). Но сегодня это не так, поэтому, если вы планируете развернуть систему в ближайшие пять лет, вы будете читать все в поле зрения вашей системы RFID.

При настройке системы учтите это

1. 96-бит

Мы не рекомендуем ничего, кроме 96-битные RFID-метки (по состоянию на 2022 г.). Возможно, 128-бит через несколько лет. Но хорошо продуманная система будет хорошо работать в 96-битной системе и работать оптимально.

2. 96 бит = 24 шестнадцатеричных или 12 буквенных символов данных

Для этих битов вы потеряете около 8 шестнадцатеричных (RAIN CIN) или 4 ваших альфа-символа, чтобы обеспечить префикс нумерации. Вы можете подать заявку на более короткий RAIN CIN (шестнадцатеричный префикс длиной 2, 4 или 6), если вы можете показать, что ваше приложение требует дополнительной емкости.

Итак, для рабочего пространства у вас будет 16 шестнадцатеричных символов или 8 альфа-символов.

Шестнадцатеричные числа представляют значения 0–16 (0–9, A–F). Вы можете комбинировать их, чтобы получить большее число.

Образцы

Вот несколько примеров макетов, которые вы можете сделать для своей системы нумерации.

Партии продуктов с большим количеством каждого

HEX	Описание
12345678	8-значный номер префикса RAIN CIN
ФФФФФФ	Ваш SKU/название продукта/UPC. Это дает вам более 16 миллионов наименований/идентификаторов продуктов.
FFFFFFFFFF	Около 1 триллиона серийных номеров для каждого из ваших 16 миллионов продуктов.

Многие продукты с номерами производственных партий и заводом-изготовителем, большое количество каждого

HEX	Описание
12345678	Ваши 8-значные номера префикса RAIN CIN
ФФФФ	Ваш SKU/название продукта/UPC. Это дает вам более 65 000 названий/идентификаторов продуктов.
ФФФФ	Дата изготовления (в днях с 1 января 2020 г. даст вам 100 лет дней
FF	Завод-изготовитель (до 255 заводов)
ФФФФФФ	До 16 000 000 единиц в день на завод

Ски-пасс, тег участника или пользователя

HEX	Описание
12345678	Ваш 8-значный номер префикса RAIN CIN
FFFFFFFF	Номер билета (до 4 миллиардов уникальных билетов)
ФФФФ	Действительно с даты (в днях с 1 января 2020 года будет 100 лет дней
FF	Количество дней или часов действия (может быть 255 часов или 255 дней)
FF	Уровень прохождения (до 255 уровней)

В этом сценарии выдается номер билета. У него есть дата начала, как долго он действителен и где его можно использовать. Это позволяет пограничному считывателю сканировать тег и определять, авторизован ли пользователь, не проверяя серверную часть на предмет действительности билета. Преимущество: удаленным считывателям не потребуется доступ в Интернет для проверки билета.

Внимание! Не для аутентификации

RAIN RFID не является системой безопасности. Номера тегов легко подделать. Есть несколько компаний, работающих над метками с более высоким уровнем безопасности, но по состоянию на 2022 год не существует каких-либо действительно исключительных стратегий для обеспечения авторизации с высокой стоимостью в метке RFID. Мы рекомендуем вам использовать RFID для отслеживания запасов/активов. И «контроль доступа», но не для аутентификации.

Настройка кодировки

Несколько примеров кодировки:

ДОЖДЬ CIN

Тбит	АФИ	Префикс (8 шестнадцатеричный)	Кодировка (16 шестнадцатеричных)
1	0xAE	12345678	12345678	456

СГТИН-96

Тбит	АФИ	Префикс (SGTIN)	Данные
0	0x00	30	Комбинация GCP/UPC с серийным номером

ДоД-96

Тбит	АФИ	Префикс (DoD)	Контейнер	КЛЕТКА Код	Серийный номер
0	0x00	2F	0/1/2	1234567890	12345678901

Мошенник — ASCII

Примечание. Это относится непосредственно к GS1 SGTIN, поэтому рассмотрим реализацию мошеннического-2.

тБит	АФИ	(ASCII)	Шестигранник
0	0x00	000000000001	303030303030303030303031

Rogue2-Sneaky – ASCII

Избегает зоны GS1:

tBit	АФИ	(ASCII)	Шестигранник
1	0xFF	000000000001	303030303030303030303031

Семейство приложений:

tBit и AFI

Они будут установлены на основе вашего стандарта кодирования тегов. Если вся ваша экосистема согласуется с AFI (например, RAIN CIN или Rogue), вы значительно уменьшите беспорядок в тегах и повысите скорость чтения тегов. Тем не менее, вы, вероятно, будете иметь мошеннические теги/GS1/ISO в своем фиде данных, и вам нужно будет прочитать и проанализировать все теги.

Пример: tBit=1, AFI=0xAE (RAIN CIN)

Префикс тега

В вашем AFI вам может быть назначен префикс тега, который идентифицирует ваши теги. Если вы используете RAIN CIN, это могут быть 2, 4, 6 или 8 шестнадцатеричных цифр.

Пример: 80808080

Ваши данные

1. Как минимум вам потребуется код SKU/UPC/EPC/EAN/Product ID.
2. Серийный номер в этом коде продукта

Пример: 12345678456

Окончательный UII (уникальный идентификатор элемента)

Иногда это называется EPC. EPC Global ввела термин EPC для обозначения своих кодов. Это функционально эквивалент UII в 96-битный мир меток RAIN RFID:

Пример 96-битного UII: 8080808012345678456

Итак, вы хотите

стать мошенником ?

Если вы дочитали до этого места и хотите узнать, как создать систему нумерации, которая будет супервероятно работать сама по себе, и не хотите присоединяться к какой-либо системе нумерации, вот как это сделать.

Используйте AFI и tBit

AFI — это «идентификатор семейства приложений» на метке RFID. Значение по умолчанию для метки RFID — 00. GS1 находится в 00, что делает его самым загроможденным из всех пространств.

Если вы установите для AFI значение FF, а для tBit значение 1, вы, вероятно, окажетесь в области, которую никто не посетит в течение 50 лет — карьерной жизни. ISO не определяет FF в будущем, и они, похоже, будут последовательно повышаться. ISO по-прежнему составляет около A0 (шестнадцатеричный). Поскольку для создания новых стандартов ISO требуются годы, вы действительно уйдете далеко, прежде чем кто-нибудь проклянет ваше решение стать мошенником.

Схема переназначения ключа RFID-метки для передачи владельца

Схема переназначения ключа RFID-метки для передачи владельца

• Дзюнъитиро Сайто ⁷ ,
• Кендзи Имамото ⁷ и
• Коити Сакураи ⁸  

6 Документ для конференции

• 1544 доступа

• 15 Цитаты

Часть серии книг Lecture Notes in Computer Science (LNCS, том 3823)

Abstract

Метка радиочастотной идентификации (RFID) представляет собой небольшое и дешевое устройство, состоящее из микросхемы и антенны для радиосвязи. Метка RFID используется для управления товарами и используется вместо штрих-кода. Однако система RFID может нарушить неприкосновенность частной жизни потребителя, поскольку она обладает сильной способностью отслеживания. В этой статье мы предлагаем схему смены ключа, которая может помешать предыдущему владельцу прочитать RFID-метку после смены ее владельца. Используя нашу схему, предыдущий владелец не может прочитать и отследить идентификационную информацию на метке RFID. Кроме того, с нашей схемой можно комбинировать другую схему защиты конфиденциальности, поскольку наша схема использует только криптографию с симметричным ключом.

Ключевые слова

• Доверие третьей стороне
• Местонахождение Конфиденциальность
• Проблема с конфиденциальностью
• Предыдущий владелец
• Форвардный канал

Эти ключевые слова были добавлены машиной, а не авторами. Этот процесс является экспериментальным, и ключевые слова могут обновляться по мере улучшения алгоритма обучения.

Скачать документ конференции в формате PDF

Каталожные номера

1. Джуэлс, А., Паппу, Р.: Визжащие евро: защита конфиденциальности в банкнотах с поддержкой RFID. В: Райт, Р. (ред.) Финансовая криптография 2003. Springer, Heidelberg (2003)

   Google Scholar

2. Авойн, Г.: Вопросы конфиденциальности в схемах защиты банкнот RFID. В: Международная конференция по исследованиям смарт-карт и передовым приложениям – CARDIS, Тулуза (2004 г.)

   Google Scholar

3. Сайто, Дж., Рё, Дж.-К., Сакураи, К.: Повышение конфиденциальности универсальной схемы повторного шифрования для меток RFID. В: Ян, Л.Т., Го, М., Гао, Г.Р., Джа, Н.К. (ред.) EUC 2004. LNCS, vol. 3207, стр. 879–890. Springer, Heidelberg (2004)

   CrossRef Google Scholar

4. “>

   Джуэлс, А.: Минималистская криптография для недорогих RFID-меток. В: Блундо, К., Чимато, С. (ред.) SCN 2004. LNCS, vol. 3352, стр. 149–164. Спрингер, Гейдельберг (2005)

   Перекрёстная ссылка Google Scholar

5. Окубо, М., Судзуки, К., Киношита, С.: Криптографический подход к тегу, обеспечивающему конфиденциальность. В: Семинар по конфиденциальности RFID (2003 г.)

   Google Scholar

6. Вейс, С.А., Сарма, С., Ривест, Р., Энгельс, Д.: Аспекты безопасности и конфиденциальности недорогих систем радиочастотной идентификации. В: Первая международная конференция по безопасности в повсеместных вычислениях (2003 г.)

   Google Scholar

7. Джуэлс, А., Ривест, Р.Л., Шидло, М.: Метка блокировщика: выборочная блокировка меток RFID для обеспечения конфиденциальности потребителей. ACM Press, Нью-Йорк (2003)

   CrossRef Google Scholar

Ссылки на скачивание

Информация об авторе

Авторы и организации

1. Высшая школа информатики и электротехники, факультет компьютерных наук и техники связи, Университет Кюсю, 6-10-1 Хакодзаки, Хигаси-ку , Фукуока, 812-8581, Япония

   Дзюнъитиро Сайто и Кендзи Имамото

2. Факультет компьютерных наук и коммуникационных технологий, Университет Кюсю, 6-10-1 Хакодзаки, Хигаси-ку, Фукуока, 812-8581, Япония

   Коити Сакураи

   0
   0
   0 6
   1. Junichiro Saito

      Просмотр публикаций автора

      Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Scholar

   2. Kenji Imamoto

      Посмотреть публикации автора

      Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Scholar

   3. Kouichi Sakurai

      Просмотр публикаций автора

      Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Scholar

   Информация о редакторах

   Редакторы и филиалы

   1. Университет Риссё, Япония

      Томоя Энокидо

   2. Herford College of Computer ScienceAB, Hatfield, Hertfordshire, UK

      Lu Yan

   3. Department of Computing, Hong Kong Polytechnic University, Hong Kong

      Bin Xiao

   4. Empas Corporation, Republic of Korea

      Daeyoung Kim

   5. Department of Компьютерные и информационные науки, Университет Индианы, Университет Пердью, IN 46202, Индианаполис, США

      Yuanshun Dai

   6. Факультет компьютерных наук, Университет Св.