Основным элементом бесконтактных идентификационных средств является обрамленная электроникой специально организованная память, оформленная в виде пластиковой идентификационной карты или в иной конструкции. Увеличение объема памяти идентификационной карты, разделение этой памяти на независимые секторы превратило ее в многофункциональную идентификационную (информационную) карту (ИК). Информация в карте может многократно считываться, записываться и гарантировано защищена от несанкционированного доступа с любой требуемой для каждого сектора памяти степенью защиты.

Возможности идентификационной карты систем идентификации

Возможности идентификационной карты позволяют создать единый многофункциональный электронный документ для каждого объекта. В зависимости от характера объекта различают два основных типа информационных карт:
- информационная карта имущества (животного, автомобиля, прибора, коробки конфет и т.п.);
- информационная карта человека, выполненная, как правило, в виде стандартной пластиковой карты.

  
Аутентификация производится на основании того или иного секретного элемента (аутентификатора), которым располагают как пользователь, так и информационная система. Следует отметить, что информационная система обычно располагает не самим секретным элементом, но некоторой информацией о нем, на основании которой принимается решение об адекватности пользователя идентификатору.

Подтверждение подлинности пользователя в процессе аутентификации

Для подтверждения своей подлинности пользователь может предъявлять системе разные сущности. В зависимости от предъявляемых пользователем сущностей процессы аутентификации могут быть разделены на следующие категории:
- на основе знания чего-либо. Примерами могут служить пароль, персональный идентификационный код PIN (Personal Identification Number), а также секретные и открытые ключи, знание которых демонстрируется в протоколах типа "запрос-ответ";
- на основе обладания чем-либо. Обычно это магнитные карты, смарт-карты, сертификаты и устройства touch memory;
- на основе каких-либо неотъемлемых характеристик.

  
Рассмотрим физические основы взаимодействия считывателя и транспондера (RFID-метки) в системе RFID с индуктивной связью. Для наглядности большинство примеров приводятся для широко распространенной рабочей частоты f = 125 кГц. Приводимые выкладки охватывают и более высокие частоты, в частности 13,56 МГц, однако при повышении рабочей частоты необходим учет возрастающего влияния паразитных емкостей и индуктивностей. Резонансная цепь считывателя работает в режиме последовательного резонанса (резонанса напряжений), у транспондера цепь работает в режиме параллельного резонанса (резонанса токов).

Физические принципы взаимодействия считывателя с радиочастотной меткой

Считыватель подает энергию на RFID-метку через генерируемое электромагнитное поле. Путем модуляции этого поля считыватель может передать (записать) данные в транспондер. Транспондер расходует эту энергию при передаче данных со своего чипа на считыватель. Считыватель способен передать энергию транспондеру, хотя между считывателем и транспондером нет электрического контакта. Считыватель передает энергию RFID-метке, излучая высокочастотное (ВЧ) поле, которое способно индуцировать энергию в антенне транспондера.

  
Идентификационные карты (радиочастотные метки) могут иметь следующие варианты конструкций:
- пластиковая карта (технический талон на автомобиль, талон о прохождении техосмотра);
- привинчиваемый блок (метки железнодорожного вагона);
- приклеиваемая или вводимая в массу пластмассовой детали объекта метка;
- привинчиваемый или пришиваемый диск;
- стеклянная имплантируемая под кожу животного ампула и масса других вариантов.

Варианты конструкций радиочастотных меток и RFID-считывателей

При бесконтактной радиочастотной идентификации считывание информации с размещенного на объекте идентификатора производится без физического, электрического или оптического контакта. В качестве примера реализации системы автоматической идентификации оборудования можно привести сделанный нами проект для одного из Заказчиков по оснащению электротехнического оборудования пассивными радиочастотными метками. Для идентификации отдельной единицы оборудования достаточно, чтобы идентификатор и считыватель находились на расстоянии не более несколько десятков сантиметров, причем между ними может быть любая неметаллическая преграда, например стенка ящика, лента транспортера, стена помещения и т.п.

  
RFID технология обладает следующими преимуществами:
- высокая физическая надежность средств идентификации, повышенная надежность системы в целом за счет отсутствия механического износа и децентрализации обработки информации;
- бесконтактное считывание на расстоянии (от нескольких сантиметров до нескольких метров) без требования механического, контактного совмещения, в том числе считывание через неметаллические преграды (ленты конвейеров, стенки коробок и ящиков, стены зданий и т.п.). Единственным условием надежного считывания информации с RFID-метки является ее нахождение в зоне действия считывателя RFID;

Преимущества и недостатки RFID систем

- возможность размещения идентификатора и считывателя на металлических поверхностях и внутри неметаллических конструкций;
- возможность скрытного размещения не извлекаемого идентификатора, в том числе его встраивания в объект (например, внутрь пластмассовой детали при ее отливке);
- высокая независимость от условий эксплуатации (температура, газы, пыль, грязь, смазка, краска, дым, вибрации, вода, свет, механические вибрации, электрические шумы и т.п.);
- RFID может использоваться даже в агрессивных средах, а RFID-метки могут читаться через грязь, краску, пар, воду, пластмассу, древесину;
- высокие скорость (доли секунды) и надежность считывания/записи, фактически неограниченный срок эксплуатации;
- обработка идентификаторов производится автоматически во время выполнения основного технологического процесса без затраты дополнительного времени и организации рабочих мест;

  
Бесконтактный дистанционный метод считывания информации, реализованный в системах RFID, оказался востребованным практически во всех сферах жизнедеятельности человека. Системы электронной бесконтактной идентификации представляют собой совокупность технических и программных средств, обеспечивающих идентификацию разнообразных объектов.

Считыватели и транспондеры RFID систем

Средства электронной бесконтактной идентификации включают следующие компоненты:
1. интегральные схемы идентификаторов - непосредственные электронные носители идентифицирующего признака (как правило, кода), присваиваемого каждому объекту;
2. идентификаторы (транспондеры или радиочастотные метки) - интегральная схема и антенна, объединенные в специальной конструкции, соответствующей специфике идентифицируемых объектов. RFID-метки могут быть выполнены в виде метки, этикетки, таблетки, брелока, жетона, пластиковой карточки;
3. считыватели радиочастотных меток (ридеры) - устройства общения системы с метками.

  
Радиочастотная идентификация RFID является одной из самых горячих технологий на арене средств автоматической идентификации. Данная технология позволяет получать информацию о предмете без необходимости прямого контакта. Дистанции, на которых может проходить считывание и запись информации, могут варьироваться от нескольких миллиметров до нескольких метров в зависимости от применяемой технологии. Сами радиочастотные RFID метки (транспондеры или теги) тоже являются весьма различными - размером с кредитную карту, или совсем крошечные вживляемые стеклянные метки для отслеживания перемещения животных, или большие метки, которые прикрепляются к огромным контейнерам.

Общие сведения о системах радиочастотной идентификации

Частота, на которой работают RFID-метки и считывающие устройства, также различна, от 126 кГц до 5,8 ГГц. Радиочастотная идентификация обладает рядом преимуществ по сравнению с другими технологиями идентификации. Самым большим преимуществом радиочастотной идентификации является то, что расстояние, на котором может происходить получение и запись идентификационной информации, варьируется до нескольких десятков метров. В настоящее время все более широкое распространение получает радиочастотная идентификация RFID. Для осуществления радиочастотной идентификации объекта на нем закрепляется специальная радиочастотная метка (транспондер), несущая идентификационную и другую информацию.

  
Глобальная информатизация общества во всем мире сопровождается очень активной компьютеризацией и автоматизацией внутренних и внешних бизнес-процессов предприятий и учреждений. С технической зрения одной из важнейших проблем информатизации является техническое обеспечение безопасности информации. При этом к основным задачам, которые должны эффективно решаться, дополнительно относятся проблемы электронной бесконтактной RFID-идентификации объектов, идентификации / аутентификации, управления доступом, защиты каналов передачи информации и трафика.

Главное направление развития систем электронной идентификации

Объектом идентификации может быть человек или животное, транспортное средство или оборудование, контейнер с грузом или изделие в процессе производства, товар или ценные предметы, и так далее. Средства электронной RFID-идентификации сейчас находят широкое применение в системах управления доступом, системах автоматизированного учета и хранения, системах охраны / оповещения / наблюдения, системах учета рабочего времени. В настоящее время рынок средств идентификации, аутентификации и авторизации является наиболее быстрорастущим - до 30% в год, тогда как общий рост рынка информационной безопасности составляет 25% в год.

  
Стремительное развитие информационных технологий привело к формированию глобальной информационной среды. Глобальная информатизация сопровождается активной компьютеризацией и автоматизацией бизнес-процессов предприятий и учреждений. Важнейшей проблемой информатизации является обеспечение точности и безопасности информации. К основным задачам, требующим эффективного решения, относятся проблемы электронной бесконтактной RFID идентификации объектов, аутентификации, управления доступом, защиты каналов передачи информации и трафика.

Общие сведения об электронных средствах идентификации

Электронные средства идентификации являются качественно новым видом продукции и услуг, влияющим на все сферы жизнедеятельности человека. Объектом идентификации может быть человек, животное, транспортное средство, оборудование, контейнер с грузом, изделие в процессе производства, товар, ценные предметы и т.п. Средства электронной идентификации находят широкое применение в системах управления доступом, учета, хранения, охраны, оповещения, наблюдения и т.п. Электронными средствами радиочастотной идентификации пользуются во всех развитых странах.

  
Способ обеспечения энергией радиочастотной RFID метки является важным классификационным признаком. По этому признаку радиочастотной метки делятся на два типа: пассивные и активные метки. Пассивные радиометки не имеют собственного источника электропитания, и поэтому вся энергия, требуемая для работы такой метки, должна быть получена из электромагнитного сигнала, поступающего от считывателя. Дальность считывания пассивных меток зависит от энергии, поступающей от считывателя. Активные радиометки имеют встроенную автономную батарею, которая поставляет всю или часть энергии для работы интегральной микросхемы. Они требуют меньшей мощности считывателя и, как правило, имеют большую дальность считывания.

Способы обеспечения энергией радиочастотной RFID метки

Преимуществом пассивных радиометок является практически неограниченный срок их службы, так как не требуется замена автономной батареи. Кроме того, пассивные метки меньше и легче активных, а также дешевле. Недостатком пассивных меток является необходимость использования более мощных считывателей. Преимуществом активных меток в сравнении с пассивными является значительно большая (не менее чем в 2-3 раза) дальность считывания информации и высокая допустимая скорость движения активной RFID метки относительно считывателя.


Яндекс.Метрика Rambler's Top100 Рейтинг@Mail.ru   "СМАРТ Системы"      © 2007-2016 Все права защищены.