Технология RFID

1. Технология RFID

2. Этапы идентификации:

•Идентификация
•Аутентификация
•Верификация

3. Категории аутентификации:

• На основе знания чего-либо
• На основе обладания чем-либо
• На основе каких-либо
неотъемлемых характеристик

4. Основные системы автоматической идентификации

5. Линейный штриховой код

6. Пример штрих-кода в системе EAN

7. Двухмерный штриховой код: многоуровневый (stacked code)

8. Двухмерный штриховой код: матричный (matrix code)

9. Архитектура чип-карты

10. Архитектура микропроцессорной карты

11. Сравнение различных ID систем

Параметр
BC
OCR
VoiceR
BS
CC
RFID
Объём данных
байт
1…100
1…100
--
--
16…64К
16…64К
Плотность
данных
Низкая
Низкая
Высокая
Высокая
Очень высокая
Очень высокая
Читаемость для
устройства
Хорошая
Хорошая
Высокозатратная
Высокозатратная
Хорошая
Хорошая
Читаемость для
человека
Относительная
Легко
Легко
Тяжело
Невозможно
Невозможно
Внешние
влияния
Очень сильное
Очень сильное
--
--
Возможно
(контакты)
Не влияет
Влияние
препятствий
Полная
неработоспособ
ность
Полная
неработоспособ
ность
--
Возможно
--
Не влияет
Нет
Ограничение на
положение и
направление
Небольшое
Небольшое
--
--
Определяется
конструкцией
разъёма
Возможность
несанкционированного
доступа
Легко
Легко
Возможно
(фонограмма)
Невозможно
Невозможно
Невозможно
Скорость
считывания
Низкая
~ 4c
Низкая
~ 3c
Очень низкая
> 5с
Очень низкая
> 5с
Низкая
~ 4c
Очень высокая
~ 0.5c
Максимальное
удаление
0…50 см
Менее 1 см
(сканер)
0…50 см
Непосредственн
ый контакт
Непосредственн
ый контакт
0…5 м

12. Преимущества RFID:

Работа с любыми группами товаров
Считывание бесконтактным способом
Данные могут дополняться
Больший объём данных
Большая скорость записи
Секретность данных
Долговечность
Защищённость от окружающей среды

13. Недостатки RFID:

Невозможность размещения под
электрическими и электропроводными
поверхностями
Взаимные коллизии
Подверженность помехам от
электромагнитных полей
Стоимость изготовления
Влияние на здоровье человека ??

14. Сферы применения:

- Access control
- Baggage identification
- Automotive immobilization
- Document tracking
- Vehicle identification
- Logistic/supply chain
- Wireless commerce
- Product authentication
- Ticketing

15. Компоненты RFID

• Считывающее устройство (ридер)
• Антенна
• Радиочастотная метка

16. Основные компоненты RFID

17. Классификация RFID:

По принципу работы
По объёму передаваемых данных
По наличию шифрования
По типу носителя данных
По типу управления
По наличию питания
По частотному диапазону
По способу записи данных
По способу передачи данных (ответ транспондера)
По сложности обработки

18. Принцип работы:

Full Duplex – FDX
• дуплексные системы
Half Duplex – HDX
• полудуплексные системы
Sequential - SEQ
• последовательные системы

19. Наличие шифрования:

• Уникальная подпись
• Цифровое кодирование
• Шифрованный идентификатор

20. Хранение данных:

EEPROM
Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory
SRAM
Static Random Access Memory
ПАВ

21. Классификация RFID:

По принципу работы
По объёму передаваемых данных
По наличию шифрования
По типу носителя данных
По типу управления
По наличию питания
По частотному диапазону
По способу записи данных
По способу передачи данных (ответ транспондера)
По сложности обработки

22. Частотный диапазон:

LF
• 30…300 Hz
HF/RF
• 3…30 MHz
UHF
• 0,3…3GHz

23. Способы записи:

Read only
WORM
write once read many
R/W
read/write

24. Передача данных:

• Отражение/рассеяние
• Модуляционная нагрузка
• Субгармоники
• Поверхностные волны

25. Обработка информации:

• Low-end systems
• Mid-end systems
• High-end systems

26. Характеристики RFID системы:

Физическое взаимодействие:
• электрическое
• магнитное
• электромагнитное
Рабочая дальность
• Close-coupling
• Remote-coupling
• Long-range

27. Критерии выбора RFID системы:

•Рабочая частота
•Дальность действия
•Требования к безопасности
•Объём памяти

28. Дальность действия

• Точность позиционирования транспондера
• Минимальное расстояние между
транспондерами при их практическом
применении
• Скорость, с которой транспондер
перемещается в поле действия считывающего
устройства

29. Структурная схема информационной системы

30. Временные диаграммы

31. Асинхронный режим

32. Цифровые коды

33. Модуляция сигналов

x(t ) A(t ) cos[ 0t (t )]
ASK
FSK
PSK

34. Амплитудная модуляция

35. Частотная модуляция

36. Фазовая модуляция

37. Транспондеры

38. Конструкции транспондеров:

39. Транспондер

40. Однобитные транспондеры

• LC-контур
•Микроволновые системы
•Делитель частоты
•Электромагнитные системы
•Акустомагнитные системы

41. Индуктивность

2R
L N 0R ln(
)
d
2
M
k
L1 L2

42. Резонанс

1
f
2 LC

43. Эквивалентная схема с магнитной связью

44. Добротность контура

45. Зависимость U от L катушки

46. Минимальная чувствительность

47. Эквивалентная схема считывателя

48. Трансформированный импеданс

Z
'
T
k L1 L2
2
2
RL
R j L2
1 j RL C2
2

49. Принцип действия радиочастотного EAS-транспондера

50. Рамочная антенна

51. Микроволновая система

52. Транспондер с делением частоты

53. Электромагнитная метка

54. Акустомагнитная система

55. Акустомагнитная метка

56. Системы с индуктивной связью

• Пассивный транспондер
• Модуляция нагрузкой
• Модуляция с использованием поднесущей
• Субгармоническая система

57. Система с пассивным транспондером

58. Схема модуляции нагрузкой

59. Субгармонический транспондер

60. Close-coupling

61. SEQ-транспондер Блок-диаграмма транспондера TIRIS

62. Изменение напряжения на конденсаторе транспондера

63. ПАВ транспондер

64. Формула Фрииса

65. Расстояние чтения транспондера

66. Чувствительность транспондера

67. Максимальная дальность

68. Считыватели

69. Считыватели

70. Схема РЧ-интерфейса с индуктивной связью

71. Схема РЧ-интерфейса для микроволновых систем

72. Схема РЧ-интерфейса для последовательных систем

73. Блок управления

74. Антенны:

• Антенна-вибратор
• Волновой канал
• Микрополосковая антенна
• Щелевая антенна

75. Системы защиты

76. Критерии безопасности

• целостность
• конфиденциальность
• доступность

77. Защита информации

Помехоустойчивое кодирование
Антиколлизии
Шифрование
- Симметричные криптосистемы
- Асимметричные крипто системы
- Комбинированные криптосистемы
Хэширование
Цифровая подпись

78. Параметры кодов:

• Разрядность кода
• Число информационных символов
• Избыточность кода
• Корректирующая способность

79. Антиколлизионный мультидоступ

SDMA
• space division multiple access
FDMA
• frequency domain multiple access
TDMA
• time domain multiple access
CDMA
• code division multiple access

80. Криптография:

Шифрование данных, передаваемых по
каналам связи или хранимых в памяти
Идентификация/аутентификация
пользователя
Контроль/разграничение доступа к
ресурсам системы/сети
Управление криптографическими ключами
Контроль целостности

81. Симметричное шифрование

С Ek1 ( M )
M Dk 2 (C )
'

82. Асимметричное шифрование

83. Формирование ЭЦП

84. Проверка ЭЦП

85. Данные ЭЦП

• Дата подписи
• Срок действия ключа ЭЦП
• Информация о владельце
• Имя открытого ключа
• Цифровая подпись

86. Смарт-карты

87. Карта с магнитной полосой

88. Преимущества смарт-карт

• Максимальная емкость памяти
• Встроенная система защиты
• Шифрование данных
• Долговечность

89. Классификация смарт-карт

По типу интегральной схемы
- ИС памяти
- ИС микроконтроллера:
- с сопроцессором
- без сопроцессора
По типу интерфейса между смарт-картой и
терминалом
- Контактный
- Бесконтактный
- Комбинированный (двойной)
По средствам обеспечения безопасности

90. Интерфейсы смарт-карты

91. Структура контактной смарт-карты

92. Бесконтактная смарт-карта

93. Связь с терминалом

• Передача энергии
• Передача тактового сигнала
• Передача данных на смарт-карту
• Передача данных на терминал

94. Связь с терминалом

95. Смарт-карты с микросхемой памяти

96. Смарт-карты с микросхемой памяти

97. Смарт-карта с процессором

98. Смарт-карта с процессором

99. Виды памяти

• ОЗУ
• ПЗУ
• ЭСППЗУ
• Flash-ЭСППЗУ
• FRAM

100. ПО смарт-карт

ПО хост-терминала:
• системные программы
• прикладные программы
ПО смарт-карты:
• операционная система
• утилита
• приложение

101. Задачи ОС смарт-карты

• управление передачей данных
• управление исполнением команд
• управление файлами
• управление криптографическими
алгоритмами

102. Функции считывателя

• подача электропитания
• установление соединения для
передачи данных

103. Компоненты считывателя

Блок интерфейса:
• контактный интерфейс
• радиочастотный интерфейс
Блок управления:
• процессор
• память
• генератор синхроимпульсов
• схема ввода-вывода данных
• блок питания