Введение
Технология электронного отслеживания. 2 = практика идентификации частот вещательных станций. Радиочастотная идентификация (RFID) использует электромагнитные поля для автоматической идентификации и отслеживания меток, прикрепленных к объектам. Система RFID состоит из крошечного радиотранспондера, называемого меткой, радиоприемника и передатчика. При срабатывании электромагнитным импульсом запроса от находящегося поблизости устройства считывания RFID, метка передает цифровые данные, как правило, идентификационный номер инвентаря, обратно считывателю. Этот номер может использоваться для отслеживания товаров. Пассивные метки питаются энергией от радиоволн, излучаемых устройством считывания RFID. Активные метки питаются от батареи и, следовательно, могут считываться на большем расстоянии от считывателя RFID, до сотен метров. В отличие от штрих-кода, метка не должна находиться в прямой видимости считывателя, поэтому ее можно встраивать в отслеживаемый объект. RFID является одним из методов автоматической идентификации и сбора данных (AIDC). RFID-метки используются в различных отраслях. Например, RFID-метка, прикрепленная к автомобилю в процессе производства, может использоваться для отслеживания его продвижения по сборочной линии, фармацевтическая продукция с RFID-метками может отслеживаться на складах, а имплантация RFID-микрочипов в сельскохозяйственных животных и домашних питомцев обеспечивает их однозначную идентификацию. Метки также могут использоваться в магазинах для ускорения процесса оформления покупок и предотвращения краж со стороны покупателей и сотрудников. Поскольку RFID-метки могут быть прикреплены к деньгам, одежде и личным вещам или имплантированы животным и людям, возможность считывания персонально связанных данных без согласия вызывает серьезные опасения по поводу конфиденциальности. Эти опасения привели к разработке стандартных спецификаций, решающих вопросы конфиденциальности и безопасности. В 2014 году мировой рынок RFID оценивался в 8,89 миллиарда долларов США, по сравнению с 7,77 миллиарда долларов США в 2013 году и 6,96 миллиарда долларов США в 2012 году. Эта цифра включает в себя метки, считыватели, а также программное обеспечение и услуги для RFID-карт, этикеток, брелоков и всех других форм-факторов. Ожидается, что рыночная стоимость вырастет с 12,08 миллиарда долларов США в 2020 году до 16,23 миллиарда долларов США к 2029 году.
2=the practice of identifying frequencies of broadcast stations
Radio frequency identification (RFID) uses electromagnetic fields to automatically identify and track tags attached to objects. An RFID system consists of a tiny radio transponder called a tag, a radio receiver, and a transmitter. When triggered by an electromagnetic interrogation pulse from a nearby RFID reader device, the tag transmits digital data, usually an identifying inventory number, back to the reader. This number can be used to track inventory goods. Passive tags are powered by energy from the RFID reader's interrogating radio waves. Active tags are powered by a battery and thus can be read at a greater range from the RFID reader, up to hundreds of meters. Unlike a barcode, the tag does not need to be within the line of sight of the reader, so it may be embedded in the tracked object. RFID is one method of automatic identification and data capture (AIDC). RFID tags are used in many industries. For example, an RFID tag attached to an automobile during production can be used to track its progress through the assembly line, RFID tagged pharmaceuticals can be tracked through warehouses, and implanting RFID microchips in livestock and pets enables positive identification of animals. Tags can also be used in shops to expedite checkout, and to prevent theft by customers and employees. Since RFID tags can be attached to physical money, clothing, and possessions, or implanted in animals and people, the possibility of reading personally linked information without consent has raised serious privacy concerns. These concerns resulted in standard specifications development addressing privacy and security issues. In 2014, the world RFID market was worth US$8.89 billion, up from US$7.77 billion in 2013 and US$6.96 billion in 2012. This figure includes tags, readers, and software/services for RFID cards, labels, fobs, and all other form factors. The market value is expected to rise from US$12.08 billion in 2020 to US$16.23 billion by 2029.
История
В 1945 году Леон Термен изобрел "Вещь" – устройство для прослушивания, предназначенное для Советского Союза, которое переизлучало отраженные радиоволны с добавленной аудиоинформацией. Звуковые волны заставляли вибрировать диафрагму, незначительно изменяя форму резонатора, что, в свою очередь, модулировало отраженную радиочастоту. Несмотря на то, что это устройство было скрытым средством прослушивания, а не идентификационной меткой, оно считается предшественником RFID, поскольку было пассивным – питалось и активировалось волнами от внешнего источника. Аналогичная технология, такая как транспондер "свой-чужой", широко использовалась союзниками и Германией во время Второй мировой войны для идентификации самолетов как дружественных или враждебных. Транспондеры до сих пор используются на большинстве самолетов. Ранней работой, посвященной исследованию RFID, является основополагающая статья 1948 года Гарри Стокмана, в которой он предсказал: "Потребуется значительная научно-исследовательская работа, прежде чем будут решены оставшиеся фундаментальные проблемы в области связи на основе отраженной мощности и прежде чем будет изучена область полезных применений". Устройство Марио Кардулло, запатентованное 23 января 1973 года, стало первым подлинным предком современной RFID, поскольку представляло собой пассивный радиотранспондер с памятью. Первоначальное устройство было пассивным, питалось от запросного сигнала и было продемонстрировано в 1971 году администрации порта Нью-Йорка и другим потенциальным пользователям. Оно состояло из транспондера с 16-битной памятью для использования в качестве устройства оплаты проезда. Базовый патент Кардулло охватывает использование радиочастот (РЧ), звука и света в качестве средств передачи. Первоначальный бизнес-план, представленный инвесторам в 1969 году, предусматривал применение в сфере транспорта (идентификация транспортных средств, автоматическая система оплаты проезда, электронные номерные знаки, электронные грузовые манифесты, маршрутизация транспортных средств, мониторинг производительности транспортных средств), банковского дела (электронные чековые книжки, электронные кредитные карты), безопасности (идентификация персонала, автоматические ворота, наблюдение) и медицины (идентификация, история болезни пациента). Портативная система работала на частоте 915 МГц и использовала 12-битные метки. Эта технология используется в большинстве современных UHFID и микроволновых RFID-меток. В 1983 году первый патент, связанный с аббревиатурой RFID, был выдан Чарльзу Уолтону. В 1996 году первый патент на пассивную RFID-метку без батареи с ограниченными помехами был выдан Дэвиду Эверетту, Джону Фреху, Теодору Райту и Келли Родригесу.
Дизайн
Система радиочастотной идентификации использует метки или ярлыки, прикрепленные к идентифицируемым объектам. Двусторонние радиопередатчики-приемники, называемые допросителями или считывателями, посылают сигнал метке и считывают ее ответ.
Читатели
Системы RFID можно классифицировать по типу метки и считывателя. Существует 3 типа:
Система с пассивным считывателем и активными метками (PRAT) имеет пассивный считыватель, который принимает только радиосигналы от активных меток (работающих от батареи, только передающих). Диапазон приема считывателя системы PRAT может быть настроен в пределах , что обеспечивает гибкость в таких областях применения, как защита и контроль активов. Система с активным считывателем и пассивными метками (ARPT) имеет активный считыватель, который передает запросы и также получает ответы аутентификации от пассивных меток. Система с активным считывателем и активными метками (ARAT) использует активные метки, активируемые сигналом запроса от активного считывателя. Вариация этой системы также может использовать пассивную метку с батарейной поддержкой (BAP), которая функционирует как пассивная метка, но имеет небольшую батарею для питания сигнала обратной связи. Фиксированные считыватели устанавливаются для создания определенной зоны опроса, которую можно точно контролировать. Это позволяет четко определить область считывания при входе и выходе меток из зоны опроса. Мобильные считыватели могут быть ручными или устанавливаться на тележки или транспортные средства.
Частота
+ RFID частотные диапазоны Нормативные требования Диапазон Скорость передачи данных ISO/IEC 18000 Раздел Примечания Приблизительная стоимость тегов оптом (2006) LF: 120–150 кГц Нерегулируемый Низкий Часть 2 Идентификация животных, сбор данных на производстве US$1 HF: 13.56 МГц ISM-диапазон по всему миру Низкая до умеренной Часть 3 Умные карты (ISO/IEC 15693, ISO/IEC 14443 A, B), карты памяти, не соответствующие стандарту ISO (Mifare Classic, iCLASS, Legic, FeliCa), совместимые с ISO микропроцессорные карты (Desfire EV1, Seos) US$0.05–US$5 UHF: 433 МГц Устройства ближнего действия Умеренная Часть 7 Применение в оборонной промышленности, отслеживание шахтеров с использованием активных меток US$5 UHF: 865–868 МГц (Европа) 902–928 МГц (Северная Америка) ISM-диапазон Умеренная до высокой Часть 6 EAN, различные стандарты; используются на железных дорогах US$0.04–US$1.00 (пассивные метки) СВЧ: 2450–5800 МГц ISM-диапазон Высокая Часть 4 Стандарты 802.11 WLAN, Bluetooth US$25 (активные метки) СВЧ: 3.1–10 ГГц Ультраширокополосный до Высокая Не определено Требуются полуактивные или активные метки US$5 (прогноз) мм-волны: 24.125 ГГц ISM-диапазон по всему миру Высокая Не определено Требуются полупассивные метки. Используются методы ретродирективного рассеяния для увеличения дальности US$10 (прогноз)
Сигнализация
Сигнализация между считывателем и меткой осуществляется несколькими различными несовместимыми способами, в зависимости от используемого меткой частотного диапазона. Метки, работающие в LF и HF диапазонах, с точки зрения радиодлины волны, находятся очень близко к антенне считывателя, поскольку они отделены от нее лишь на небольшую долю длины волны. В этой зоне ближнего поля метка тесно связана электрически с передатчиком в считывателе. Метка может модулировать поле, создаваемое считывателем, изменяя электрическую нагрузку, которую она представляет. Переключаясь между меньшей и большей относительной нагрузкой, метка создает изменение, которое считыватель может обнаружить. На частотах UHF и выше метка находится на расстоянии более одной радиодлины волны от считывателя, что требует иного подхода. Метка может осуществлять обратное рассеяние сигнала. Активные метки могут содержать функционально разделенные передатчики и приемники, и метка не обязана отвечать на частоте, связанной с запросом считывателя. Электронный код продукта (EPC) – один из распространенных типов данных, хранящихся в метке. При записи в метку с помощью RFID-принтера, она содержит 96-битную строку данных. Первые восемь бит – это заголовок, идентифицирующий версию протокола. Следующие 28 бит идентифицируют организацию, управляющую данными для этой метки; номер организации присваивается консорциумом EPCGlobal. Следующие 24 бита – это класс объекта, идентифицирующий тип продукта. Последние 36 бит – это уникальный серийный номер для конкретной метки. Эти два последних поля устанавливаются организацией, выдавшей метку. Подобно URL, полный электронный код продукта может использоваться в качестве ключа для глобальной базы данных, чтобы однозначно идентифицировать конкретный продукт. Часто на запрос считывателя может откликнуться более одной метки, например, множество отдельных продуктов с метками могут быть упакованы в одну коробку или размещены на одном поддоне. Обнаружение коллизий важно для считывания данных. Для "выделения" конкретной метки используются два различных типа протоколов, позволяющих считывать ее данные среди множества аналогичных меток. В системе slotted Aloha считыватель передает команду инициализации и параметр, который метки индивидуально используют для псевдослучайной задержки своих ответов. При использовании протокола "адаптивного двоичного дерева" считыватель отправляет символ инициализации, а затем передает по одному биту данных идентификатора за раз; отвечают только метки с совпадающими битами, и в конечном итоге только одна метка соответствует полной строке идентификатора. Оба метода имеют недостатки при использовании с большим количеством меток или с несколькими перекрывающимися считывателями.
Читание в большом количестве
"Объемное чтение" – это стратегия для одновременного опроса нескольких меток, но она не обладает достаточной точностью для контроля запасов. Группа объектов, все оснащенные RFID-метками, считывается полностью с одной позиции считывателя за один раз. Однако, поскольку метки отвечают строго последовательно, время, необходимое для объемного чтения, растет линейно с количеством считываемых меток. Это означает, что для чтения вдвое большего количества меток требуется как минимум вдвое больше времени. Из-за эффектов коллизий требуется еще больше времени. Группа меток должна быть освещена сигналом опроса так же, как и одна метка. Это не представляет собой проблему с точки зрения энергии, но с точки зрения видимости; если какие-либо метки экранированы другими метками, они могут быть недостаточно освещены для возврата достаточного отклика. Условия отклика для индуктивно связанных HF RFID-меток и катушечных антенн в магнитных полях представляются более благоприятными, чем для UHF или SHF дипольных полей, но в этом случае действуют ограничения по расстоянию, которые могут помешать успеху. В рабочих условиях объемное чтение не является надежным. Объемное чтение может служить лишь приблизительным ориентиром для принятия логистических решений, но из-за высокого процента ошибок чтения оно не подходит (пока) для управления запасами. Однако, если одна RFID-метка может не гарантировать правильное считывание, использование нескольких RFID-меток, где хотя бы одна ответит, может быть более безопасным подходом для обнаружения известной группы объектов. В этом отношении объемное чтение является нечетким методом поддержки процессов. С точки зрения соотношения затрат и эффективности, объемное чтение не рассматривается как экономичный подход к обеспечению надежного контроля процессов в логистике.
Миниатюризация
RFID-метки легко маскировать или встраивать в другие предметы. Например, в 2009 году исследователи из Бристольского университета успешно приклеили RFID-микротранспондеры к живым муравьям для изучения их поведения. Эта тенденция к всё более миниатюрным RFID, вероятно, сохранится по мере развития технологий. Компания Hitachi владеет рекордом по созданию самого маленького RFID-чипа размером 0,05 мм × 0,05 мм. Это в 1/64 раза меньше, чем размер предыдущего рекордсмена – чипа mu. Производство стало возможным благодаря использованию технологии кремния на изоляторе (SOI). Эти чипы размером с пылинку могут хранить 38-значные числа, используя 128-битную память только для чтения (ROM). Основная проблема заключается в присоединении антенн, что ограничивает дальность считывания всего лишь несколькими миллиметрами.
TFID (идентификация терагерцовой частоты)
В начале 2020 года исследователи из MIT продемонстрировали метку идентификации терагерцового диапазона (TFID) размером чуть больше 1 квадратного миллиметра. Эти устройства по сути представляют собой небольшой кремниевый чип, который является недорогим, компактным и функционирует аналогично более крупным RFID-меткам. Благодаря такому малому размеру производители смогут маркировать любой продукт и отслеживать логистическую информацию с минимальными затратами.
Торговля
RFID предоставляет организациям возможность идентифицировать и управлять запасами, инструментами и оборудованием (отслеживание активов) и т.п. без ручного ввода данных. Производимые продукты, такие как автомобили или одежда, могут отслеживаться на протяжении всего производственного процесса и при доставке клиенту. Автоматическая идентификация с использованием RFID может применяться в системах учета запасов. Многие организации требуют от своих поставщиков маркировки всех поставок RFID-метками для повышения эффективности управления цепочками поставок. Системы управления складом интегрируют эту технологию для ускорения приемки и отгрузки товаров, а также для снижения затрат на рабочую силу на складе.
Розничная торговля
RFID используется для маркировки товаров на уровне единицы в розничных магазинах. Помимо контроля запасов, это обеспечивает защиту от краж, совершаемых покупателями (кражи в магазинах) и сотрудниками ("убытки"), посредством использования систем электронной защиты от краж (EAS), а также предоставляет возможность самостоятельного оформления заказов для покупателей. Метки различных типов могут быть физически удалены с помощью специального инструмента или деактивированы электронным способом после оплаты товара. При выходе из магазина покупатели должны проходить рядом с RFID-детектором; если у них есть товары с активными RFID-метками, срабатывает сигнализация, указывающая на неоплаченный товар и идентифицирующая его. Казино могут использовать RFID для аутентификации покерных фишек и выборочной аннулирования любых фишек, о которых известно, что они были украдены.
Контроль доступа
RFID-метки широко используются в идентификационных бейджах, заменяя более ранние карты с магнитной полосой. Для аутентификации владельца достаточно лишь поднести бейдж на определенное расстояние к считывателю. Метки также могут быть установлены на транспортные средства, позволяя считывать их на расстоянии и обеспечивая въезд в контролируемые зоны без необходимости остановки и предъявления карты или ввода кода доступа.
Реклама
В 2010 году Vail Resorts начала использовать пассивные RFID-метки UHF в ски-пассах. Facebook использует RFID-карты на большинстве своих мероприятий вживую, чтобы гости могли автоматически делать и публиковать фотографии. Автомобильные бренды стали использовать RFID для интеграции продукции в социальные сети быстрее, чем другие отрасли. Mercedes был одним из первых, кто внедрил RFID в 2011 году на Чемпионате по гольфу PGA, а к Женевскому автосалону 2013 года многие крупные бренды уже использовали RFID для маркетинга в социальных сетях.
Отслеживание продвижения
Чтобы предотвратить перенаправление продукции розничными продавцами, производители рассматривают возможность использования RFID-меток на акционных товарах, чтобы отслеживать, какие именно товары были проданы по сниженной цене на протяжении всей цепочки поставок.
Транспорт и логистика
Управление дворовыми территориями, судоходство, грузовые и распределительные центры используют RFID-отслеживание. В железнодорожной отрасли RFID-метки, установленные на локомотивах и вагонах, идентифицируют владельца, идентификационный номер, тип оборудования и его характеристики. Эти данные могут использоваться совместно с базой данных для определения типа, происхождения, пункта назначения и других характеристик перевозимых грузов. В коммерческой авиации RFID применяется для поддержки технического обслуживания воздушных судов. RFID-метки используются для идентификации багажа и грузов в ряде аэропортов и авиакомпаний. Некоторые страны используют RFID для регистрации транспортных средств и контроля соблюдения правил дорожного движения. RFID может помочь в обнаружении и возврате угнанных автомобилей. RFID применяется в интеллектуальных транспортных системах. В Нью-Йорке RFID-считыватели установлены на перекрестках для отслеживания меток E ZPass, что позволяет контролировать транспортный поток. Данные передаются по широкополосной беспроводной сети в центр управления дорожным движением для адаптивного управления светофорами. При загрузке цистерн на судах, поездах или автомобилях, фиксированная RFID-антенна, встроенная в перекачивающий шланг, может считывать RFID-метку, прикрепленную к цистерне, обеспечивая ее точную идентификацию.
Управление и защита инфраструктуры
По крайней мере одна компания внедрила RFID для идентификации и определения местоположения подземных объектов инфраструктуры, таких как газопроводы, канализационные сети, электрические кабели, кабели связи и прочее.
Паспорта
Первые паспорта RFID ("электронные паспорта") были выпущены Малайзией в 1998 году. В дополнение к информации, содержащейся также на странице визуальных данных паспорта, малазийские электронные паспорта записывают историю путешествий (время, дата и место) въезда и выезда из страны. Другие страны, использующие RFID в паспортах, включают Норвегию (2005), Японию (1 марта 2006 года), большинство стран ЕС (около 2006 года), Сингапур (2006), Австралию, Гонконг, Соединенные Штаты (2007), Соединенное Королевство и Северную Ирландию (2006), Индию (июнь 2008 года), Сербию (июль 2008 года), Республику Корея (август 2008 года), Тайвань (декабрь 2008 года), Албанию (январь 2009 года), Филиппины (август 2009 года), Республику Македонию (2010), Аргентину (2012), Канаду (2013), Уругвай (2015) и Израиль (2017). Стандарты для паспортов RFID определяются Международной организацией гражданской авиации (ИКАО) и содержатся в Документе ИКАО 9303, Часть 1, Тома 1 и 2 (6-е издание, 2006). ИКАО называет чипы RFID ISO/IEC 14443 в электронных паспортах "бесконтактными интегральными схемами". Стандарты ИКАО предусматривают идентификацию электронных паспортов по стандартному логотипу электронного паспорта на обложке. С 2006 года RFID-метки, включенные в новые паспорта США, хранят ту же информацию, что и напечатана в паспорте, а также цифровую фотографию владельца. Государственный департамент США первоначально заявлял, что чипы можно считывать только с расстояния 10 см, но после широкой критики и демонстрации того, что специальное оборудование может считывать тестовые паспорта с расстояния 9 м, паспорта были оснащены тонкой металлической подкладкой, чтобы усложнить несанкционированное считывание информации при закрытом паспорте. Департамент также внедрит базовый контроль доступа (BAC), который функционирует как персональный идентификационный номер (PIN) в виде символов, напечатанных на странице данных паспорта. Перед считыванием метки паспорта необходимо ввести этот PIN-код в RFID-считыватель. BAC также обеспечивает шифрование любой связи между чипом и устройством запроса.
Транспортные платежи
Во многих странах RFID-метки можно использовать для оплаты проезда в общественном транспорте – автобусах, поездах или метро – или для взимания платы за проезд по автомагистралям. Некоторые велопарковки оборудованы RFID-картами, привязанными к конкретным пользователям. Для открытия или доступа в помещение или велопарковку требуется предоплаченная карта, которая используется для учета времени парковки велосипеда и начисления платы. Сервис каршеринга Zipcar использует RFID-карты для блокировки и разблокировки автомобилей, а также для идентификации пользователей. В Сингапуре RFID заменил бумажные сезонные абонементы на парковку (SPT).
Идентификация животного
RFID-теги для животных – одно из старейших применений RFID-технологии. Изначально разработанные для крупных ранчо и пересеченной местности, после вспышки коровьего бешенства RFID стали критически важными в управлении идентификацией животных. Для идентификации животных также могут использоваться имплантируемые RFID-теги или транспондеры. Транспондеры чаще известны как PIT-теги (Passive Integrated Transponder), пассивные RFID-метки или "чипы", имплантируемые животным. Канадское агентство по идентификации крупного рогатого скота начало использовать RFID-теги вместо штрих-кодовых меток. В настоящее время метки CCIA используются в штате Висконсин и американскими фермерами на добровольной основе. Министерство сельского хозяйства США (USDA) в настоящее время разрабатывает собственную программу. RFID-теги обязательны для всего крупного рогатого скота, продаваемого в Австралии, а в некоторых штатах – также для овец и коз.
Имплантация человека
Биосовместимые микрочипы, использующие технологию RFID, регулярно имплантируются людям. Первым человеком, которому был имплантирован микрочип RFID, стал американский художник Эдуардо Как в 1997 году. Как имплантировал микрочип в прямом эфире на телевидении (а также в Интернете) в рамках своего художественного проекта "Капсула времени". Год спустя британский профессор кибернетики Кевин Уорвик получил RFID-чип в руку от своего лечащего врача Джорджа Булоса. В 2004 году "Baja Beach Club", принадлежащий Conrad Chase в Барселоне и Роттердаме, предлагал имплантированные чипы для идентификации своих VIP-клиентов, которые могли использовать их для оплаты услуг. В 2009 году британский ученый Марк Гассон хирургическим путем имплантировал в левую руку усовершенствованное RFID-устройство в стеклянной капсуле и впоследствии продемонстрировал, как компьютерный вирус может беспроводным путем заразить его имплантат и затем распространиться на другие системы. Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США одобрило использование RFID-чипов у людей в 2004 году. Существуют споры относительно применения имплантируемой RFID-технологии на людях, включая опасения, что людей можно отслеживать по уникальному идентификатору, который они носят с собой. Защитники конфиденциальности протестуют против имплантируемых RFID-чипов, предупреждая о возможном злоупотреблении. Некоторые опасаются, что это может привести к злоупотреблениям со стороны авторитарного правительства, к ограничению свобод и к возникновению "абсолютного паноптикума" – общества, в котором все граждане ведут себя социально приемлемо, опасаясь, что за ними наблюдают. 22 июля 2006 года агентство Reuters сообщило, что два хакера, Newitz и Westhues, на конференции в Нью-Йорке продемонстрировали возможность клонирования RFID-сигнала с имплантированного человеку чипа RFID, что указывает на то, что устройство не так безопасно, как заявлялось ранее.
Больницы и здравоохранение
Принятие RFID в медицинской отрасли было широко распространено и очень эффективно. Больницы одними из первых начали использовать как активные, так и пассивные RFID-метки. Активные метки отслеживают дорогостоящие или часто перемещаемые предметы, а пассивные – более мелкие и дешевые, которым требуется только идентификация на уровне помещения. Медицинские учреждения могут собирать данные с RFID-меток, носимых пациентами и сотрудниками, а также с меток, прикрепленных к таким предметам, как мобильные медицинские устройства. Министерство по делам ветеранов США (VA) недавно объявило о планах внедрения RFID в больницах по всей стране для улучшения качества обслуживания и снижения затрат. С 2004 года ряд больниц в США начали имплантировать пациентам RFID-чипы и использовать RFID-системы, как правило, для управления рабочими процессами и учета запасов. Также рассматривается возможность использования RFID для предотвращения путаницы между сперматозоидами и яйцеклетками в клиниках ЭКО. В октябре 2004 года FDA одобрило первые в США RFID-чипы, предназначенные для имплантации человеку. По словам компании, 134-килогерцовые RFID-чипы от VeriChip Corp. могут содержать личную медицинскую информацию и, таким образом, спасать жизни и снижать риск травм, вызванных ошибками при лечении. Противники RFID, Кэтрин Альбрехт и Лиз МакИнтайр, обнаружили предупредительное письмо FDA, в котором перечислены риски для здоровья. Согласно FDA, эти риски включают "неблагоприятную реакцию тканей", "миграцию имплантированного транспондера", "отказ имплантированного транспондера", "электрические опасности" и "несовместимость с магнитно-резонансной томографией [МРТ]".
Библиотеки
Библиотеки используют RFID для замены штрих-кодов на библиотечных изданиях. Метка может содержать идентификационную информацию или служить ключом к базе данных. Система RFID может заменить или дополнить штрих-коды, предлагая новый метод управления фондом и самообслуживания читателями. Она также может выполнять функции защиты от краж, заменяя традиционную электромагнитную защитную полосу. По оценкам, более 30 миллионов библиотечных изданий по всему миру, включая некоторые в Ватиканской библиотеке в Риме, теперь оснащены RFID-метками. Поскольку RFID-метки можно считывать сквозь предмет, нет необходимости открывать обложку книги или футляр DVD для сканирования, и стопку книг можно прочитать одновременно. Метки на книгах можно считывать во время их движения по конвейеру, что экономит время сотрудников. Все это могут делать сами читатели, снижая потребность в помощи библиотечного персонала. С помощью портативных считывателей можно провести инвентаризацию целой полки материалов за считанные секунды. Однако по состоянию на 2008 год эта технология оставалась слишком дорогой для многих небольших библиотек, а период перехода оценивался в 11 месяцев для библиотеки среднего размера. По оценкам, сделанным в Нидерландах в 2004 году, библиотеке, выдающей 100 000 книг в год, следует планировать расходы в размере 50 000 евро (станции выдачи и возврата: по 12 500 евро каждая, детекторы: по 10 000 евро каждая; метки: по 0,36 евро каждая). Перекладывание значительной нагрузки на автоматизацию может привести к сокращению штата сотрудников, а бюджеты библиотек сокращаются на персонал и увеличиваются на инфраструктуру, что делает необходимым внедрение автоматизации для компенсации уменьшения численности персонала. Поскольку некоторые RFID-метки могут считываться на расстоянии, существует опасение, что конфиденциальная информация может быть получена без согласия. Однако библиотечные RFID-метки не содержат информации о читателях, а метки, используемые в большинстве библиотек, работают на частоте, которую можно считать только с расстояния примерно 3 метров. Примером является специально разработанное временное исследовательское приложение "eXspot" в Exploratorium, научном музее в Сан-Франциско, Калифорния. Посетитель, входя в музей, получал RFID-метку, которую можно было носить как карточку. Система eXspot позволяла посетителю получать информацию о конкретных экспонатах. Помимо информации об экспонате, посетители могли фотографировать себя на фоне экспозиции. Также предполагалось, что посетитель сможет собирать данные для последующего анализа. Собранную информацию можно было получить дома на "персонализированном" веб-сайте, привязанном к RFID-метке.
Школы и университеты
В 2004 году школьные власти японского города Осака приняли решение начать чипировать одежду, рюкзаки и удостоверения личности учеников в начальной школе. Позже, в 2007 году, школа в Донкастере, Англия, протестировала систему мониторинга, предназначенную для отслеживания учеников путем отслеживания радиочипов в их школьной форме. С 2008 года колледж St Charles Sixth Form College в западном Лондоне, Англия, использует систему RFID-карт для регистрации входа и выхода через главные ворота, для отслеживания посещаемости и предотвращения несанкционированного доступа. Аналогично, школа Whitcliffe Mount в Клекхитоне, Англия, использует RFID для отслеживания входа и выхода учеников и сотрудников из здания с помощью специально разработанной карты. На Филиппинах, в 2012 году, некоторые школы уже использовали RFID в удостоверениях для выдачи книг. В этих школах также установлены сканеры RFID на воротах для покупки товаров в школьных магазинах и столовых. RFID также используется в школьных библиотеках, а также для регистрации прихода и ухода учеников и учителей. НФЛ в США оснащает игроков RFID-чипами, которые измеряют скорость, расстояние и направление движения каждого игрока в режиме реального времени. В настоящее время камеры в основном фокусируются на квотербеке; однако, на поле одновременно происходит множество игровых моментов. RFID-чип предоставит новый взгляд на эти одновременные действия. Чип определяет местоположение игрока с точностью до шести дюймов и будет использоваться для цифровой трансляции повторов. RFID-чип сделает информацию об отдельных игроках доступной для общественности. Данные будут доступны через приложение NFL 2015. RFID-чипы производятся компанией Zebra Technologies. В прошлом году Zebra Technologies протестировала RFID-чип на 18 стадионах для отслеживания векторных данных.
Дополнение к штрих-коду
RFID-теги часто служат дополнением, но не заменой, универсальному коду продукта (UPC) или штрих-кодам Европейского номера статьи (EAN). Они, вероятно, никогда полностью не заменят штрих-коды, отчасти из-за их более высокой стоимости и преимущества наличия нескольких источников данных об одном объекте. Кроме того, в отличие от RFID-меток, штрих-коды можно генерировать и распространять в электронном виде по электронной почте или через мобильный телефон для последующей печати или отображения получателем. Примером служат посадочные талоны авиакомпаний. Новый EPC, вместе с рядом других схем, широко доступен по приемлемой цене. Хранение данных, связанных с отслеживанием товаров, потребует многих терабайт. Для получения полезной информации необходима фильтрация и категоризация данных RFID. Вероятно, товары будут отслеживаться на уровне паллет с помощью RFID-тегов, а на уровне упаковки – с использованием UPC или EAN и уникальных штрих-кодов. Уникальный идентификатор является обязательным требованием для RFID-меток, независимо от выбранной схемы нумерации. Объем памяти RFID-тегов достаточен для присвоения уникального кода каждому отдельному тегу, в то время как современные штрих-коды ограничены одним кодом типа для конкретного продукта. Уникальность RFID-тегов позволяет отслеживать перемещение товара из одного места в другое в процессе доставки конечному потребителю. Это может помочь в борьбе с кражами и другими видами потерь продукции. Отслеживание товаров – важная функция, хорошо поддерживаемая RFID-тегами, содержащими уникальный идентификатор тега и серийный номер объекта. Это может помочь компаниям справляться с дефектами качества и связанными с ними кампаниями по отзыву продукции, но также вызывает опасения по поводу отслеживания и профилирования покупателей после совершения покупки.
Управление отходами
С примерно 2007 года наблюдается все более широкое применение RFID в сфере управления отходами. RFID-метки устанавливаются на контейнеры для сбора отходов, связывая их с учетной записью владельца для удобства выставления счетов и подтверждения оказанных услуг. Метка встраивается в мусорные и перерабатывающие контейнеры, а RFID-считыватель крепится к мусоровозам. RFID также позволяет измерять частоту выставления контейнеров клиентами и получать данные о количестве контейнеров, обслуживаемых каждым транспортным средством для сбора отходов. Этот процесс с использованием RFID заменяет традиционные муниципальные модели ценообразования на твердые бытовые отходы, основанные на принципе "плати за объем выброшенных отходов" (PAYT).
Телеметрия
Активные RFID-метки могут функционировать как недорогие дистанционные датчики, передающие телеметрию на базовую станцию. Области применения данных тагометрии включают в себя мониторинг состояния дорожного покрытия с помощью имплантированных маяков, составление прогнозов погоды и контроль уровня шума. Пассивные RFID-метки также могут передавать данные с датчиков. Например, платформа беспроводной идентификации и сенсорики – это пассивная метка, сообщающая о температуре, ускорении и ёмкости коммерческим RFID-считывателям Gen2. Также возможно, что активные или пассивные метки с батарейной поддержкой (BAP) смогут передавать сигнал внутреннему приемнику магазина, чтобы определить, находится ли RFID-метка – а значит и продукт, к которому она прикреплена – в магазине.
EPC Gen2
EPC Gen2 – это сокращение от EPCglobal UHF Class 1 Generation 2. EPCglobal, совместное предприятие GS1 и GS1 US, разрабатывает международные стандарты для использования преимущественно пассивных RFID-меток и электронного кода продукта (EPC) в идентификации различных объектов в цепочке поставок для компаний по всему миру. Одной из задач EPCglobal было упрощение множества протоколов, существовавших в мире RFID в 1990-х годах. До 2003 года EPCglobal определил (но не утвердил) два интерфейса связи с меткой (протокол обмена информацией между меткой и считывателем), известные как Class 0 и Class 1, которые получили значительное коммерческое распространение в 2002–2005 годах. В 2004 году Hardware Action Group разработал новый протокол – интерфейс Class 1 Generation 2, который решал ряд проблем, выявленных при использовании меток Class 0 и Class 1. Стандарт EPC Gen2 был утвержден в декабре 2004 года после возражений Intermec относительно возможного нарушения ряда их патентов в области RFID. Было установлено, что сам стандарт не нарушает их патенты, что делает его свободным от роялти. В 2006 году стандарт EPC Gen2 был принят с незначительными изменениями в качестве ISO 18000 6C. В 2007 году компания SmartCode, которая впоследствии прекратила свою деятельность, предложила самую низкую цену на вкладыши Gen2 EPC – 0,05 доллара за штуку при объеме заказа 100 миллионов и более.
Поток данных
Не каждое успешное считывание тега (наблюдение) полезно для бизнес-целей. Может генерироваться большой объем данных, не пригодных для управления запасами или других приложений. Например, перемещение покупателем товара с одной полки на другую или прохождение паллеты с товарами через несколько считывателей при транспортировке по складу – это события, не создающие данных, значимых для системы контроля запасов. Для уменьшения этого потока данных до осмысленного представления о перемещении товаров через контрольную точку необходима фильтрация событий. Различные концепции были разработаны, в основном предлагаемые в виде промежуточного программного обеспечения, выполняющего фильтрацию "сырых" зашумленных и избыточных данных для получения значимых обработанных данных.
Глобальная стандартизация
Частоты, используемые для UHF RFID в США, по состоянию на 2007 год несовместимы с частотами, используемыми в Европе или Японии. Более того, ни один из новых стандартов пока не достиг такой же универсальности, как штрих-код. Для решения вопросов международной торговли необходимо использовать метку, работающую во всех международных частотных диапазонах.
Здоровье
В ходе испытаний на животных были выявлены опухоли, связанные с микрочипами.
Защита
В попытке предотвратить пассивное "скримминг" карт или паспортов с поддержкой RFID, Управление общего обслуживания США (GSA) выпустило набор тестовых процедур для оценки электромагнитно непрозрачных чехлов. Для соответствия защитных изделий требованиям FIPS 201, они должны соответствовать или превосходить этот опубликованный стандарт; соответствующие продукты перечислены на веб-сайте программы оценки FIPS 201 при Управлении федеральным информационным обеспечением США (CIO). Правительство Соединенных Штатов требует, чтобы новые удостоверения личности поставлялись с утвержденным защитным чехлом или держателем. Хотя многие кошельки и держатели паспортов рекламируются как средства защиты личной информации, существует мало доказательств того, что RFID-скримминг представляет собой серьезную угрозу; шифрование данных и использование чипов EMV вместо RFID делают этот вид кражи редким. Существуют противоречивые мнения относительно того, может ли алюминий предотвратить считывание RFID-чипов. Некоторые утверждают, что алюминиевая защита, по сути создающая клетку Фарадея, действительно работает. Другие утверждают, что простое оборачивание RFID-карты в алюминиевую фольгу лишь затрудняет передачу сигнала и не является полностью эффективным способом предотвращения считывания. Эффективность экранирования зависит от используемой частоты. Низкочастотные LowFID-метки, такие как те, что используются в имплантируемых устройствах для людей и домашних животных, относительно устойчивы к экранированию, хотя толстая металлическая фольга предотвратит большинство считываний. Высокочастотные HighFID-метки (13,56 МГц – смарт-карты и карты доступа) чувствительны к экранированию и их трудно прочитать, когда они находятся на расстоянии нескольких сантиметров от металлической поверхности. Ультравысокочастотные UHF-метки (для паллет и коробок) трудно считывать, когда они расположены на расстоянии нескольких миллиметров от металлической поверхности, хотя их радиус действия фактически увеличивается, когда они находятся на расстоянии 2–4 см от металлической поверхности из-за положительного усиления отраженной и падающей волн на метке.
Конфиденциальность
Использование RFID вызвало значительные споры, и некоторые защитники конфиденциальности потребителей инициировали бойкот продуктов. Эксперты по защите конфиденциальности потребителей Кэтрин Альбрехт и Лиз МакИнтайр – два видных критика технологии "шпионского чипа". Две основные проблемы конфиденциальности в отношении RFID следующие: поскольку владелец предмета может не знать о наличии RFID-метки, а метку можно считать на расстоянии без ведома человека, конфиденциальные данные могут быть получены без согласия. Если за помеченный товар оплачено кредитной картой или в сочетании с использованием карты лояльности, то можно будет косвенно установить личность покупателя, считав глобально уникальный идентификатор этого товара, содержащийся в RFID-метке. Это возможно, если наблюдающий также имеет доступ к данным кредитной карты и карты лояльности, и человек с оборудованием знает, куда направляется покупатель. Большинство опасений связано с тем, что RFID-метки, прикрепленные к продуктам, остаются функциональными даже после покупки и доставки домой и, таким образом, могут использоваться для слежки и других целей, не связанных с их функциями инвентаризации цепочки поставок. Сеть RFID ответила на эти опасения в первом эпизоде своего синдицированного кабельного телесериала, заявив, что они необоснованны, и предоставила RF-инженерам возможность продемонстрировать, как работает RFID. Они показали кадры с RF-инженерами, едущими на фургоне с RFID-оборудованием вокруг здания и пытающимися провести инвентаризацию находящихся внутри предметов. Они также обсудили спутниковое отслеживание пассивной RFID-метки. Эти опасения могут быть частично устранены с помощью "открепляемой метки" (Clipped Tag). "Открепляемая метка" – это RFID-метка, разработанная для повышения конфиденциальности покупателя. Ее предложили исследователи IBM Пол Московиц и Гюнтер Каржот. После продажи покупатель может оторвать часть метки. Это позволяет преобразовать метку дальнего действия в метку ближнего действия, которую все еще можно считать, но только на коротком расстоянии – менее нескольких дюймов или сантиметров. Визуально можно подтвердить изменение метки. Метку можно использовать позже для возврата, отзыва или переработки. Однако дальность считывания зависит как от считывающего устройства, так и от самой метки. Улучшения в технологии могут увеличить дальность считывания меток. Метки можно считывать на большем расстоянии, чем предусмотрено, увеличив мощность считывающего устройства. Пределом дальности считывания становится отношение сигнала к шуму отраженного от метки сигнала, принимаемого считывающим устройством. Исследователи на двух конференциях по безопасности продемонстрировали, что пассивные Ultra HighFID-метки, обычно считываемые на расстоянии до 30 футов, можно считывать на расстоянии от 50 до 69 футов с использованием подходящего оборудования. В январе 2004 года защитники конфиденциальности из CASPIAN и немецкой группы FoeBuD были приглашены в METRO Future Store в Германии, где реализовывался пилотный проект RFID. Случайно было обнаружено, что карты лояльности клиентов METRO "Payback" содержат RFID-метки с идентификаторами клиентов, о чем не было сообщено ни клиентам, получающим карты, ни этой группе защитников конфиденциальности. Это произошло, несмотря на заверения METRO в том, что никакие данные для идентификации клиентов не отслеживаются и все использование RFID полностью раскрывается. Во время Всемирного саммита ООН по информационному обществу (WSIS) в ноябре 2005 года Ричард Столлман, основатель движения за свободное программное обеспечение, выразил протест против использования RFID-карт безопасности, обернув свою карту алюминиевой фольгой. В 2004–2005 годах сотрудники Федеральной торговой комиссии провели семинар и обзор проблем конфиденциальности RFID и опубликовали отчет с рекомендациями по лучшим практикам. RFID была одной из основных тем Конгресса Хаоса 2006 года (организованного Chaos Computer Club в Берлине) и вызвала широкую дискуссию в прессе. Обсуждались электронные паспорта, криптография Mifare и билеты на Чемпионат мира по футболу 2006 года. В ходе докладов было показано, как работало первое в мире массовое применение RFID на Чемпионате мира по футболу 2006 года. Группа monochrom создала песню "Хак RFID".
As the owner of an item may not necessarily be aware of the presence of an RFID tag and the tag can be read at a distance without the knowledge of the individual, sensitive data may be acquired without consent. If a tagged item is paid for by credit card or in conjunction with use of a loyalty card, then it would be possible to indirectly deduce the identity of the purchaser by reading the globally unique ID of that item contained in the RFID tag. This is a possibility if the person watching also had access to the loyalty card and credit card data, and the person with the equipment knows where the purchaser is going to be. Most concerns revolve around the fact that RFID tags affixed to products remain functional even after the products have been purchased and taken home and thus can be used for surveillance and other purposes unrelated to their supply chain inventory functions. The RFID Network responded to these fears in the first episode of their syndicated cable TV series, saying that they are unfounded, and let RF engineers demonstrate how RFID works. They provided images of RF engineers driving an RFID enabled van around a building and trying to take an inventory of items inside. They also discussed satellite tracking of a passive RFID tag. The concerns raised may be addressed in part by use of the Clipped Tag. The Clipped Tag is an RFID tag designed to increase privacy for the purchaser of an item. The Clipped Tag has been suggested by IBM researchers Paul Moskowitz and Guenter Karjoth. After the point of sale, a person may tear off a portion of the tag. This allows the transformation of a long range tag into a proximity tag that still may be read, but only at short range – less than a few inches or centimeters. The modification of the tag may be confirmed visually. The tag may still be used later for returns, recalls, or recycling. However, read range is a function of both the reader and the tag itself. Improvements in technology may increase read ranges for tags. Tags may be read at longer ranges than they are designed for by increasing reader power. The limit on read distance then becomes the signal to noise ratio of the signal reflected from the tag back to the reader. Researchers at two security conferences have demonstrated that passive Ultra HighFID tags normally read at ranges of up to 30 feet can be read at ranges of 50 to 69 feet using suitable equipment. In January 2004 privacy advocates from CASPIAN and the German privacy group FoeBuD were invited to the METRO Future Store in Germany, where an RFID pilot project was implemented. It was uncovered by accident that METRO "Payback" customer loyalty cards contained RFID tags with customer IDs, a fact that was disclosed neither to customers receiving the cards, nor to this group of privacy advocates. This happened despite assurances by METRO that no customer identification data was tracked and all RFID usage was clearly disclosed. During the UN World Summit on the Information Society (WSIS) in November 2005, Richard Stallman, the founder of the free software movement, protested the use of RFID security cards by covering his card with aluminum foil. In 2004–2005 the Federal Trade Commission staff conducted a workshop and review of RFID privacy concerns and issued a report recommending best practices. RFID was one of the main topics of the 2006 Chaos Communication Congress (organized by the Chaos Computer Club in Berlin) and triggered a large press debate. Topics included electronic passports, Mifare cryptography and the tickets for the FIFA World Cup 2006. Talks showed how the first real world mass application of RFID at the 2006 FIFA Football World Cup worked. The group monochrom staged a "Hack RFID" song.
Государственный контроль
Некоторые люди стали опасаться потери прав из-за имплантации RFID человеку. К началу 2007 года Крис Пейджет из Сан-Франциско, Калифорния, продемонстрировал, что информацию RFID можно считать с карточки паспорта США, используя оборудование стоимостью всего 250 долларов. Это позволяет предположить, что собранную информацию можно использовать для клонирования таких карт. По мнению ZDNet, критики полагают, что RFID приведет к отслеживанию каждого шага людей и станет вторжением в частную жизнь. В книге Кэтрин Альбрехт и Лиз МакИнтайр "Шпионские чипы: как крупные корпорации и правительство планируют отслеживать каждый ваш шаг" читателям предлагается "представить себе мир без приватности, где каждая ваша покупка отслеживается и записывается в базу данных, а каждой вашей вещи присвоен номер. Где кто-то, находящийся за тысячи километров или даже в другой стране, имеет запись обо всех ваших покупках. Более того, за вами и вашими вещами можно будет следить и контролировать удаленно".
Умышленное уничтожение одежды и других предметов
Согласно часто задаваемым вопросам лабораторий RSA, RFID-метки можно уничтожить с помощью обычной микроволновой печи; однако некоторые типы RFID-меток, особенно те, которые сконструированы для излучения с использованием больших металлических антенн (в частности, RF-метки и EPC-метки), могут воспламениться при слишком длительном воздействии (как и любой металлический предмет в микроволновой печи). Этот простой метод нельзя безопасно использовать для деактивации RFID-функций в электронных устройствах или имплантированных в живые ткани из-за риска повреждения "носителя". Однако время, необходимое для этого, крайне мало (одна-две секунды облучения), и метод эффективен для многих других неэлектронных и неодушевленных предметов, задолго до того, как возникнет опасность перегрева или возгорания. Некоторые RFID-метки оснащены механизмом "команды уничтожения" для постоянной и необратимой деактивации. Этот механизм можно использовать, если чипу доверяют или если механизм известен лицу, желающему "уничтожить" метку. УВЧ-метки RFID, соответствующие стандарту EPC2 Gen 2 Class 1, обычно поддерживают этот механизм, защищая чип от уничтожения с помощью пароля. Для решительного злоумышленника не составит труда угадать или взломать этот необходимый 32-битный пароль для уничтожения метки.