Reebok rfid что это

Что такое RFID. Объясняем простыми словами

Проще говоря, RFID-метки похожи на штрихкоды или QR-коды. Преимущество RFID-систем над ними в том, что считыватель способен опознать метку не только на неподвижных предметах, но и на движущихся. Зачастую участие человека в данном процессе не требуется.

В основе RFID-системы лежит радиочастотная передача и запись информации. С помощью радиоволны все данные записываются на чип, там сохраняются и при помощи специального устройства для сбора информации — ридера — считываются с чипа.

RFID-технологии применяют в разных отраслях, где необходимы автоматизация и отслеживание рабочих процессов. Например, в розничной торговле, в фармацевтике (чтобы отследить подлинность препаратов), в библиотечном деле, в транспортной и складской логистике. Также они применяются для системы бесконтактных платежей, в системах контроля и управления доступом и так далее.

Пример употребления на «Секрете»

«Под торговым знаком Airtag более пяти лет выпускались брелоки со встроенными RFID-метками, которые использовались в системах контроля доступа в офисы, фитнес-центры и т. д. Теперь зеленоградская компания продолжит развивать свои продукты под единым брендом ISBC».

(Из новости о том, что Apple купила у россиян бренд для поиска украденных вещей).

Ошибки в употреблении

Не путать с NFC. Эта технология — подвид RFID с общей технической базой и протоколами. Их разница в том, что RFID используют для радиочастотной идентификации объектов и людей — носителей чипа. RFID — пассивная технология, а NFC по умолчанию генерирует волну от батарейки сам — коммуницируя с соседним устройством. NFC обеспечивает обмен данными только между совместимыми устройствами и возможность бесконтактной оплаты (если банковская карта или проездной чипированы). Отличаются они ещё и дальностью действия. NFC-модули действуют только на расстоянии до 10 см.

Нюансы

Распознавание сигналов RFID-метки может происходить на разном расстоянии, поэтому принято выделять три вида систем:

История

Первая технология, которая напоминает систему RFID, называлась «Свой-чужой». Её изобрела Исследовательская лаборатория ВМС США в 1937 году. Технология применялась союзниками во Второй мировой войне, чтобы определить своим или чужим является летающий объект в небе. Аналогичные системы используют и сегодня в гражданской авиации.

Критика

RFID-системы стоят недёшево. Печать RFID-меток и запись данных на них обойдётся в несколько десятков раз дороже, чем печать бирки со штрихкодом. Кроме того, если метку случайно повредить, она становится нечитаемой.

Сокращение RFID образовано от английского словосочетания Radio Frequency Identification, что в переводе означает «радиочастотная идентификация».

Источник

RFID-карты: типы и виды идентификаторов

RFID является технологией радиочастотной идентификации объектов с помощью радиоволн. RFID-чип состоит из двух частей: микрочипа, который хранит и обрабатывает информацию и антенны для приема и передачи сигнала. Тег содержит конкретный уникальный серийный номер для одного конкретного объекта.

На таком чипе может храниться, практически любая информация, например ФИО владельца, время посещения тех или иных заведений или же информация о товаре (размер, цвет, цена и т.д). Большой диапазон считывания делает RFID-метки идеальным решением для многих компаний.

История создания технологии RFID

История создания технологии радиочастотной идентификации может быть прослежена до 1940-х годов. В 1945 году шотландский физик сэр Роберт Александр Уотсон-Ватт создал технологию «Радар», одну из первых технологий, использующих радиочастоту. Радар использовался во Второй мировой войне для отслеживания самолетов, возвращающихся на базу. Проблема с Радаром заключалась в том, что не было способа определить, какие самолеты представляли угрозу, а какие были дружественными. Методом проб и ошибок Уотсон-Уотт создал систему Identity Friend или Foe. (IFF) Этот метод позволял самолетам посылать сигнал, который доказывал, что они являлись дружественными.

Первая презентация RFID-чипов, похожих на сегодняшние экземпляры была произведена в 1973 году. Это было только началом использования RFID-чипов, сейчас эта технология продолжают активно развиваться.

Сферы применения универсальных карт с RFID-чипом

Сфера применения универсальных карт с RFID-чипом сегодня разнообразна. Все мы используем такие карты почти каждый день. Рассмотрим основные места, где применена RFID-технология.

Иные сферы использования RFID-технологий

RFID-технологий используются в компаниях, крупных ритейлерах, магазинах одежды, спортивных и дисконтных магазинах для учета товаров и инвентаря. Осуществляется учет товаров с помощью RFID-меток, которые прикрепляются к каждой единице товара и каждая единица товара становится в итоге уникальной. На такой RFID-метки записывается вся необходимая информация о товаре, например размер, цвет и даже его изображение.

RFID-технологий заметно сокращают время затрачиваемое на проведение стандартных и каждодневных операций таких как прием или отправка товара, а также способны снизить или даже исключить ошибки вызванные человеческим фактором.

Стандарты RFID-карт и как определить их тип

Международной Организацией по Стандартизации (ISO) при участии International Electrotechnical Commission (Международная Электротехническая Комиссия) устанавливаются стандарты для магнитных RFID-карт. Существует большое количество разнообразных RFID-карт, все они конечно, соответствуют всем необходимым стандартам. Рассмотрим самые распространенные виды карт:

Двухчиповые пластиковые RFID-карты

Самые распространенные чипы, работающие на низкой частоте (low frequency, 125KHz), например такие как:

Чипы, работающие на высокой частоте (high frequency, 13,56MHz):

Чипы, работающие на сверх высокой частоте (ultra high frequency, 868MHz):

Для чего необходимы двухчиповые карты

В некоторых организациях, которые располагаются в разных зданиях, установлены разные считыватели, например в одном здании установлены считыватели Em Marin, а в другом здании — считыватели MIFARE. В таком случае, чтобы у работников на руках не были две разные карты и не возникали ситуации, при которых постоянно происходила путаница с картами, для них создается одна универсальная карта для доступа в два разных здания.

Также в некоторых компаниях на проходной установлен свободный пропускной режим, однако есть помещения, в которые доступ предоставлен только определенным сотрудникам компании, для таких случаем выпускается карта доступа с двумя чипами UHF + MIFARE.

Другой пример, — в горнолыжном комплексе для проезда на парковку необходимо использовать карту Em Marin, а для пропуска на подъемники карту I Code SLIX. В такой случае выпускается комби-карта Em Marin + I Code SLI X.

На объектах, имеющих помещения с очень высокий уровнем защищенности, карты доступа реализованы на микрочипе MIFARE DESFire EV1. А помещения, которые не требуют высокой степени защиты оснащены старыми считывателями HID Prox. В этом случае выпускается комби-карта MIFARE DESFire EV1 + HID Prox.

Какой частоты существуют RFID-карты и как ее узнать

Метка RFID может считываться на расстоянии до нескольких метров, в зависимости от частот, на которых она работает. Наиболее распространены такие виды частот как:

Дальность действия примерно от 2 до 10 м, скорость передачи информации — 128 кбит/сек.

Как узнать частоту RFID-карты

Информацию о частоте RFID-карты можно узнать в описании товара, либо на самом чипе. Также данную информацию можно узнать у производителя данной карты. Если использовать карты с разными ридерами, то также можно определить их частоту, однако этот способ может быть не всегда недостоверным.

Телефон вместо банковской RFID-карты

NFC технология способна в ближайшем будущем заменить RFID-карты. Уже сейчас мы все больше используем в качестве оплаты товаров в магазинах NFC технологию с помощью наших телефонов, вместо привычных пластиковых карт с RFID чипом. Большинство выпускаемых смартфонов имеют встроенные чипы NFC, которые превращают ваш телефон в цифровой кошелек. Прикоснитесь телефоном к терминалу проверки NFC, и чип NFC автоматически перейдет в режим карты.

Одним касанием можно оплатить свои покупки, использовать электронные купоны или собирать очки лояльности. Это называется бесконтактным платежом. Другими словами, ваш телефон заменяет все эти кредитные, лояльные и подарочные карты, что делает оплату быстрее и удобнее. Это очень удобно, тем более мобильный телефон всегда находится под рукой, а вот пластиковую карту есть возможность просто забыть.

В чем же разница между технологиями RFID и NFC

Можно заметить, что NFC как-будто дублирует умение RFID, также читая смарт-теги, благодаря своему режиму чтения / записи. Однако в дополнение к возможностям чтения / записи, NFC имеет два других режима, оба из которых включают динамическую двустороннюю связь: режим оплаты картой и режим связи для обмена данными P2P.

Системы NFC работают на той же частоте, что и системы HF RFID (13,56 МГц). Следовательно, существуют только ограничения по дальности считывания.

Заключение

RFID-технологии применимы практически во всех сферах нашей жизни, будь-то проезд в общественном транспорте или же покупка товаров в продуктовых или же магазинах одежды. Существует несколько типов RFID-карт, например двухчиповые карты, в которых есть две антенны и два чипа, работающих на разных частотах и используемых в условиях доступа в помещение с разным видами доступа. Технология NFC является более новой и более отточенная версия RFID, которая активно используется для бесконтактных платежей и уже сейчас может конкурировать с технологией RFID.

Источник

RFID-технология: что это такое, как работает система, описание и применение

Что такое RFID технологии – это система связи, которая расшифровывается как метод радиочастотной идентификации. Это метод, задача которого распознать живые или неодушевленные предметы с помощью использования радиоволн. В качестве Auto-ID используются отпечатки пальцев или сетчатка глаза, голос, одежда.

Описание

Это технология, которая основывается на обмене данными без непосредственного контакта. Для работы используется радиочастотное электромагнитное излучение.

Вся система состоит из 3 компонентов:

Этот метод позволяет автоматизировать распознавание и учет любых объектов. Процесс простой – данные из RFID-метки отправляются к считывающему устройству, в результате, в программе отражаются изменения. Чтобы все успешно функционировало, требуется антенна для улавливания сигналов от передатчика и правильная установка всего оборудования. Если сравнивать технологию с NFC, то у RFID есть преимущество. Она ловит сигнал на увеличенном расстоянии.

Как работает RFID

Разобраться в этом вопросе несложно. Вещь, на которую нанесена микросхема, отправляет личный код, модулируя частоту. Метка вступает во взаимодействие с ридером, внутрь него вмонтирован двухсторонний передатчик.

Это оборудование передает закодированный сигнал метке и активирует ее. Приемопередатчик, установленный на чипе, преобразует радиосигнал и высылает ответ. Таким взаимодействием наделены многие электронные приспособления обычной жизни, но мы даже не замечаем этого.

Широко использовали эту систему еще во время Второй мировой войны – на самолеты устанавливали специальные датчики, которые позволяли в любую погоду отличить своих от чужих. После окончания военных действий ее долгое время не задействовали. Сейчас почти каждая транспортная и логистическая компания старается встроить этот способ распознавания и учета.

Готовые решения для всех направлений

Мобильность, точность и скорость пересчёта товара в торговом зале и на складе, позволят вам не потерять дни продаж во время проведения инвентаризации и при приёмке товара.

Ускорь работу сотрудников склада при помощи мобильной автоматизации. Навсегда устраните ошибки при приёмке, отгрузке, инвентаризации и перемещении товара.

Скорость, точность приёмки и отгрузки товаров на складе — краеугольный камень в E-commerce бизнесе. Начни использовать современные, более эффективные мобильные инструменты.

Повысь точность учета имущества организации, уровень контроля сохранности и перемещения каждой единицы. Мобильный учет снизит вероятность краж и естественных потерь.

Повысь эффективность деятельности производственного предприятия за счет внедрения мобильной автоматизации для учёта товарно-материальных ценностей.

Первое в России готовое решение для учёта товара по RFID-меткам на каждом из этапов цепочки поставок.

Исключи ошибки сопоставления и считывания акцизных марок алкогольной продукции при помощи мобильных инструментов учёта.

Получение сертифицированного статуса партнёра «Клеверенс» позволит вашей компании выйти на новый уровень решения задач на предприятиях ваших клиентов..

Используй современные мобильные инструменты для проведения инвентаризации товара. Повысь скорость и точность бизнес-процесса.

Используй современные мобильные инструменты в учете товара и основных средств на вашем предприятии. Полностью откажитесь от учета «на бумаге».

Где используются РФИД технологии

Сфера применения довольно широкая:

Розничная торговля. С ее помощью контролируется перемещение товара от склада к магазину и обратно. Становится значительно проще проводить инвентаризации и не допускать кражи.

Изготовление и реализация меховой продукции. На каждом изделии проставляется специальный знак обязательной маркировки.

Логистика. Помогает ускорять погрузку и разгрузку, приемку товаров, держать под контролем перемещение товарных остатков. Способствует снижению ошибок работников по невнимательности.

Производство. Отслеживание работы персонала и техники, обеспечивает уменьшение количества внештатных ситуаций, передает в программу данные учета сырья.

Платежные сервисы. Проведение бесконтактной оплаты за товары и услуги.

Безопасность доступа. Использование биометрии для автоматического входа в систему должностных лиц.

Фармацевтика. Введен для проверки подлинности препаратов.

Использование технологии RFID

При помощи frequency radio identification можно автоматизировать и упростить самые разные процессы. Для этого создаются программы:

по контролированию наличия сотрудников на рабочих местах и времени их прихода/ухода;

определение личности человека для входа в программы или комнаты.

Преимущества RFID

Сегодня это метод сделать автоматическими большинство производственных процессов в компаниях. С введением РФИД результаты работы всей организации существенно улучшаются, прибыль растет, а сбоев становится меньше. Среди основных достоинств:

детали этой системы крайне сложно подделать;

до 300 метров радиус считывания;

не нужно прикасаться меткой к ридеру, достаточно оказаться в поле его действия;

быстро и точно срабатывает;

может считать информацию даже с транспорта или чего-то другого, что движется;

способен работать сквозь любой материал, пропускающий радиоволны;

на чипе допускается записывать и хранить информационные ячейки, перезаписывать его;

считывание сразу с нескольких объектов;

не реагирует на воздействие окружающей среды, большой срок службы.

Из чего состоит

Суть работы во взаимодействии между rfid chips и ридером. Первый хранит свой номер тега и записанные данные, при необходимости умеет передавать их считывающему устройству. Это происходит, как только метка оказывается в пределах радиуса функционирования приемопередатчика.

Считанную информацию отправляют в программу учета. Там она анализируется и обрабатывается по заранее указанным алгоритмам. Возможность считывать на расстоянии позволяет серьезно облегчить большинство операций на складе или производстве. Считывание может происходить много раз с одних и тех же объектов даже сквозь тонкие стены.

Чтобы настроить работу складских помещений или всего предприятия в целом, стоит обратиться к компании «Клеверенс». Здесь специалисты имеют огромный опыт и знают, какое оборудование подойдет больше, какие дополнительные функции могут пригодиться.

Чтобы все работало, требуется три составляющих:

Объект, в котором стоит чип, может быть идентифицирован системой. Это происходит, благодаря записанному в него неповторимому коду, он состоит из чисел. Просто считав эти данные, можно узнать все о пользователе или товаре.

Сфера применения постоянно расширяется. Все больше технология становится задействована там, где ведется жесткий контроль за перемещениями, где нужна скорость без ошибок и надежность. Постоянно придумываются новые пути и решения использования на заводах и фабриках. Там техника обеспечивает стабильное производство качественной продукции.

Что такое RFID метки

Вся информация хранится в чипе, для считывания которого применяется специальный ридер. Одна единица такого оборудование способна распознать данные любого rfid chip, внесенного в программу. Их встраивают в товары, скот, багаж, транспортные средства, выдаются карты с ним персоналу. Причем установленные микросхемы не перестанут работать, когда вещь будет куплена и покинет магазин. Иногда они могут задействовать в целях, не связанных с пересчетом.

Конструкция и виды RFID-меток

Это устройство размером от 3 мм до 20 см, которое принимает и отправляет сигнал. Габариты зависят от того, на каком расстоянии нужно регистрировать сигнальный знак и что должна уметь вещь. Это несложный механизм, всего две составляющих:

Микросхема. Не крупная электронная пластина. Все детали закрепляются на полупроводниковую пленку. Задача этого элемента – хранить, обрабатывать, преобразовывать и передавать данные.

Антенна. Занимается приемом и передачей радиосигнала.

Существует несколько категорий меток:

Активные – питаются от личного источника. Распространяются даже на больших расстояниях, часто включены дополнительные функции. Относительно значительные размеры. Незаменимы везде, где необходимо функционировать даже на большом расстоянии.

Полупассивные – есть батарея и половина возможностей предыдущей разновидности.

Пассивные – не имеют собственного источника питания. Работают только в пределах 8 метров от ридера, но компактные и стоят дешевле.

В зависимости от частоты сигнала существуют три типа:

По виду выполнения:

Наклейка. Тонкий стикер, основа пластик или бумага. На него наносится все, что может потребоваться изготовителю или продавцу.

Бирка или этикетка. Аналог предыдущего часто на ткани или самом изделии.

Корпусированные. Чипы под стеклом или пластиком, защищенные от случайного повреждения, попадания влаги или других загрязнителей.

Инлей. Пластиковый или ПЭТ, задействован в производстве кредитных или дебетовых банковских карт, пропусков, клубных и бонусных карточек.

Специальные. Создаются в разных видах под определенные задачи: шурупы – если нужно чипировать деревья, браслеты – при оформлении пациентов некоторых больниц или участников фестиваля, жителей отелей, квадраты пластика – для обработки животных.

Неактивная точка будет содержать в себе 1024 байта, это 1 килобайт. В нее поместится:

полное имя (название);

дата рождения (производства);

кредитная карта (если это сотрудник).

Такие устройства нашли применение даже в освоении космоса для сохранения данных, только объем у них 8 килобайт. Они способны поглощать действительно много входящей информации и потом транслировать ее.

На земле такую большую память необязательно устанавливать, достаточно и меньшего размера. В зависимости от записывающего способа есть те, что поддерживают:

Чтобы произвести метку для идентификации предприятия, обычно задействуют разновидность с одноразовой записью в момент создания – тип памяти RO.

Что такое RFID чип – это способ не допустить хищения. Отлично иллюстрируют эту ситуацию наклейки на продукцию в книжном магазине или на дорогой алкоголь в продуктовом отделе. При попытке выйти из заведения рамка начнет пищать, потому что распознает и считывает метку. Единственный способ выйти из помещения для покупателя с понравившейся вещью без звуков сирены – купить ее. Тогда на кассе снимут микросхему. Параллельно проведут операцию в программе учета – так на остатках не будет оставаться уже проданный товар.

Зачем пригодится РФИД-чип

Его задача – передать данные о конкретном объекте считывающему устройству. Это помогает держать под контролем количество и отслеживать передвижение единиц продукции, оптимизировать многие рабочие процессы. Можно задействовать штрихкоды, но это уже не самый надежный способ, кроме того, он не защищает от хищений и частых ошибок персонала по невнимательности.

Чипирование активно применяется даже в непривычных, на первый взгляд, сферах:

Библиотечное дело. Нанесение чипа значительно ускоряет пересчет и учет, помогает быстро найти требуемый экземпляр и выдать книги посетителю.

Медицина. Здесь использование очень широкое. На браслет наносятся личные данные пациента – его группа крови, присутствие аллергии на вещества, диагнозы. Появление такой вещи у младенца исключит возможность его похищения из медучреждения. В психиатрических лечебницах такие средства тоже пригодятся.

Промышленность. Сложное оборудование оснащается микросхемой с подробной инструкцией по работе с ним. А запускается оно только прикладыванием специальной карты в руках у мастера. Это убережет электронику от возможной поломки неумелым специалистом.

Технология радиочастотной идентификации RFID задействуют многие компании. Сейчас такие метки можно встретить на вещах, изделиях из меха, лекарственных средствах. Их включают в брелоки и автомобильные ключи. Даже смарт-карточки для поездок в транспорте теперь работают на этой системе.

Источник

Взгляд изнутри: RFID и другие метки

Let the skyfall
When it crumbles,
We will stand tall
And face it all.

Прошло достаточно много времени с момента публикации последней статьи из всем полюбившейся (по крайней мере, я на это очень надеюсь) серии «Взгляд изнутри» — больше полугода. Не то, чтобы не было, о чём написать или рассказать, просто одолели дела, которые станут предметом одной из следующих моих статей на Хабре (надеюсь, что её не отправят в утиль, так как посвящена она будет не совсем ИТ-тематике). А пока есть свободная минуточка, давайте разберёмся, что же такое RFID (Radio-frequency identification) – к ним примкнут более простые метки – или как один небольшой шаг в технологиях круто изменил жизнь миллионов и даже миллиардов людей по всему миру.

Предисловие

Сразу хотелось бы оговориться.

Перед началом работы над этой статьёй, я очень надеялся, что по микрофотографиям, а особенно по оптике, информации, найденной на просторах Интернета, и некоторому багажу знаний от прошлых публикаций удастся определить, где и какие элементы микросхемы находятся. Хотя бы на «бытовом» уровне: мол, вот это — память, вот это — схема питания, а вот тут происходит обработка информации. Действительно, казалось бы, RFID – простейшее устройство, самый простейший «компьютер», который только можно придумать…

Однако жизнь внесла свои коррективы и всё, что удалось мне найти: общая схема устройства нового поколения меток, фотографии того, как, например, должна выглядеть память – даже не знаю, почему я не уделил этому внимание в статье про RAM (может быть ещё представится возможность исправиться?!), ну и скандалы-интриги-разоблачения процессоров A5 от chipworks.

Часть теоретическая

По традиции начнём с некоторой вводной части.

История технологии радиочастотного распознавания – пожалуй, именно так можно назвать все мыслимые и немыслимые варианты RFID (radio-frequency identification) – уходит своими корнями в 40-ые года XX века, когда в СССР, Европе и США активно велись разработки вообще любых видов электронной техники.

В то время, любое изделие, работающее на электричестве, было всё ещё в диковинку, так что перед учёными лежало не паханое поле: куда не ткни, как в Черноземье, черенок от лопаты – вырастет дерево. Судите сами: свои законы Максвелл предложил всего-навсего полвека назад (в 1884 году). А теории на основе этих уравнений стали появляться спустя 2-3 десятилетия (между 1900 и 1914), в том числе и теории радиоволн (от их открытия, до моделей модуляции сигнала и т.д.). Плюс подготовка и ведение второй мировой войны наложили свой отпечаток на данную область.

В результате к концу 40-х годов были разработаны системы распознавания «свой-чужой», которые были несколько побольше, чем описанные в данной статье, но работали фактически по тому же принципу, что и современные RFID-метки.

Первая демонстрация близких к современных RFID была проведена в 1973 году в Исследовательской Лаборатории Лос Аламоса, а один из первых патентов на подобного рода систему идентификации получен спустя десятилетие – в 1983 году. Более подробно с историей RFID можно ознакомиться на Wiki и некоторых других сайтах (1 и 2).

Статья на английском мне нравится больше, из неё можно подчерпнуть массу полезной информации по использованию, стоимости производства, стандартам и т.д. и т.п.

В принципе, любая RFID метка состоит из двух основных компонентов – антенны и микрочипа. Антенна нужна для улавливания электромагнитных волн передатчика (или считывателя), превращения их:
а) в сигнал,
б) в электроэнергию для питания самого чипа, т.е. выполнения некоторых операций, и
в) передачи ответного сигнала.

Это в случае пассивных меток. Обычно такие метки относительно «просты» в изготовлении и используются в основном в картах идентификации, когда расстояние между меткой и передатчиком минимально. Самый простой пример, который будет подробно ниже разобран – карта метро, которой точно каждый день пользуется – даже подумать страшно – несколько миллионов человек только в Москве.

Красивая картинка, иллюстрирующая распределение электромагнитного поля в антеннах считывателя и самой карты (Источник)

Активные метки за счёт встроенной батарейки имеют существенно больший радиус работы, габариты, более сложную «начинку» (можно дополнить метку термометром, гигрометром, да хоть целый чип GPS-позиционирования) и соответствующую цену.

Классифицировать метки можно по-разному: по рабочей частоте (LF – низкочастотные

130КГц, HF – высокочастотные

14MГц и UHF – ультравысокочастотные

900МГц), по типу памяти внутри метки (только чтение, однократно записываемая и многократно записываемая). Кстати, так любимый всеми производителями и продвигаемый NFC относится к HF диапазону, который имеет ряд хорошо известных проблем.

Пожалуй, на этом мы закончим с теорией RFID, тем более, что она, как мне кажется несколько скучновата, а кому интересны самые пикантные подробности из жизни RFID-меток – добро пожаловать!)

Прочие метки

К сожалению, стоимость RFID-меток по сравнению с другими видами идентификации довольно высока, поэтому, например, продукты питания и прочие «ходовые» товары мы по-прежнему покупаем с помощью баркодов (или штрих-кодов), иногда QR-кодов, а защиту от краж обеспечивают так называемые противокражные метки (или EAS – electronic article surveillance)

Если кому-то показалось мало теории, добро пожаловать на данный англоязычный сайт.

Часть практическая

Итак, какие метки удалось найти в окружающем нас мире:

Левый столбец сверху вниз: карта московского метро, проездной аэроэкспресс, пластиковая карта для прохода в здание, RFID-метка, представленная компанией Перекрёсток на выставке РосНаноФорум-2011. Правый столбец сверху вниз: радиочастотная EAS-метка, акустомагнитная EAS-метка, бонусный билет на общественный транспорт Москвы с магнитной полосой, RFID-карта посетителя РосНаноФорума содержит даже две метки.

Первой заявлена карточка московского метрополитена – приступим.

В круге первом. Билет московского метрополитена

Сначала вымачиваем карту в обычной воде, чтобы удалить бумажные слои, скрывающие самое сердце данной «метки».

Раздетая карта московского метрополитена

Теперь аккуратненько посмотрим на неё при небольшом увеличении в оптический микроскоп:

Микрофотографии чипа карты для прохода в московский метрополитен

Чип закреплён довольно основательно и хочу обратить внимание, что все 4 «ноги» присоединены к антенне – это нам пригодится далее для сравнения с другой RFID-меткой. Сложив пластиковую основу пополам в месте, где находится чип, и слегка покачав из стороны в сторону, он легко высвобождается. В итоге имеем чип размером с игольчатое ушко:

Оптические микрофотографии чипа сразу после отделения от антенны

Что ж, поиграемся с фокусом:

Изменение положения фокуса с нижнего слоя на верхний

В своей статье, посвящённой «вскрытию» чипов коллега BarsMonster использовал горячую кислоту для выжигания всякой органики на поверхности чипов. Я был с ними чуть более ласков и кипятил в ацетоне (с обратным холодильником, конечно).

NB! Крайне не советую все эти садо-мазохистические действия повторять дома. У BarsMonster есть «полигон», у меня – вытяжной шкаф в лаборатории.

Вуаля, поверхность очищена, последний слой металлизации не пострадал, а рядом лежит та самая полимерная «кожура»:

Очищенный чип и полимерная основа, которая крепко удерживает чип на пластиковой карте

Теперь попробуем заняться травлением. Пространство между контактами и слоями металлизации должно быть разделено диэлектриком, например, аморфным диоксидом кремния. Следовательно, для травления возьмём плавиковую кислоту или HF. Приготовим не сильно концентрированный раствор и приступим.

После выдержки в течение 1 минуты в данном растворе вооружённым электронным микроскопом глазом трудно заметить какие-либо значительные изменения:

Микрофотографии травления чипа в HF через 1 минуту

Кстати, очень показательное фото. На нём хорошо проявляется эффект зарядки и по такому контрасту (заряжается/не заряжается) можно с лёгкостью отличать отдельные частицы микросхемы друг от друга.

Увеличим время ещё на 2 минуты. Так как в ходе травления желательно слегка перемешивать раствор, чтобы травление было более-менее равномерным, то сначала «отлетают» самые тяжёлые части:

Микрофотография площадки для крепления к антенне, оторванной от чипа

Взглянем под другим углом

А вот и само место крепления площадок. Кое-где штырьки вырваны, а кое-где остались нетронутыми:

О размерах. Толщина металлического напыления в чипе может составлять от 20-30 нм до 100-150 нм, при этом расстояние между слоями металлизации, судя по представленным выше фотографиям, составляет около 950 нм. Получается, что очень тонкие и напряжённые (это связано с условиями нанесения данных проводников) «плёнки» металлов стоят на массивных «бочка», поэтому, когда кислота разъедает несущую основу – диоксида кремния, то плёнки стараются снять напряжение, а массивные контакты между слоями металлизации «падают» на освободившееся пространство под ними. Именно размеры элементов и некоторые ограничения экспериментов не позволяют аккуратно вытравить диэлектрик и посмотреть 3D-сетку проводников между отдельными элементами чипа.

Иногда наука превращается немного в искусство, например, таким образом:

Наноскамеечка…

Выдержим ещё пару минут в плавиковой кислоте (суммарно уже 5 мин). Пейзаж начинает разительно меняться – всё больше частей покидают свои места. Наступает анархия:

Общий вид на чип после суммарно 5 минут травления

По мимо всего прочего, мы выдерживаем чип в кислоте, а значит, хотим мы этого или нет, но металл будет взаимодействовать с кислотой, постепенно растворяясь. Как было показано в статье про матрицы фотоаппаратов с помощью EDX-анализа, производители крайне не любят раскошеливаться на золото и используют более дешёвый алюминий. Казалось бы, что на поверхности такого металла должна формироваться оксидная плёнка, однако, из-за технологии производства внутри чипа находится практически чистый алюминий.

Через ещё 2 минуты выдерживания в кислоте начинает проявляться другая особенность процесса травления – равномерность. Удаляется постепенно слой за слоем одинаково по всей поверхности, а это значит, что места, где контактируют два слоя металлизации, протравливаются так же, как остальная поверхность. В результате мы имеем «бублики» вокруг контактов:

«Бублики» вокруг контактов между слоями металлизации

Другое наглядное тому доказательство – «выбитые» целые контактные группы:

Выкорчёвываем контактные группы…

Растворитель проникает вовнутрь этих дырок, как мы помним чуть-чуть подрастворяет металл и вытравливает пространство по отдельным слоям металлизации – примерно так:

Микрофотография протравленного чипа, демонстрирующая два отдельных диэлектрика с полостью между ними

С другого ракурса, чтобы не оставалось сомнений, – это действительно два разных слоя диоксида кремния, а под, между, над и вокруг них — слои металлизации

Другое забавное открытие – три вывода, которые, по всей видимости, при тестировании чипов на пластине после окончания производственного цикла для отбраковки:

Три «тестовых» вывода с чипа

Так как после выставки на Фестивале Науки 2012 в здании Фундаментальной Библиотеки МГУ, тянет на искусство, то не могу себе отказать в удовольствии поделиться с вами нанотетрисом:

Поиграем в тетрис?

Во всём беспорядке можно найти и порядок – чем вам последняя фотография не новая эмблема для Хабра?

Первый, основной слой металлизации, за которым только транзисторы…

Что ж, взглянем в ретроспективном виде на то, какой путь мы проделали в деле травления чипа:

Общие микрофотографии, иллюстрирующие ход процесса травления

Теперь немного интриг.

Ходят слухи, что Микрон разрабатывает и производит чипы для московского метро собственного силам по сходной технологии Mifare (как минимум, различается крепление к антенне – ножки другой формы). 22 августа BarsMonster без объявления войны и вероломно направил обращение в Микрон за разъяснениями, можно ли где-то в принципе увидеть данный чип, к 3.11 ответа не поступило. Один из журналистов (а именно, Александр Эрлих) на форуме IXBT тоже собирался уточнить данную информацию у представителей Микрона, но на данный момент воз и ныне там, то есть официальные представители Микрон уклоняются от ответа на прямо поставленный вопрос.

Рассмотренный выше билет, по всей видимости, изготовлен (или только смонтирован на антенну?) на предприятии Микрон (г. Зеленоград) — см. ссылки ниже — по технологии известной в RFID-кругах фирмы NXP, о чём собственно недвусмысленно намекают 3 огромные буквы и год выпуска технологии (а может и год производства) на верхнем слое металлизации чипа. Если полагать, что 2009 относится к году запуска технологии, а аббревиатуру CUL1V2 расшифровать как Circuit ULtralite 1 Version 2 (данное предположение также подтверждается этой новостью), то на сайте NXP можно найти подробное описание данных чипов (последние две строки в списке)

Кстати, в прошлом году для участников Интернет-олимпиады по Нанотехнологиям была организована экскурсия на завод Микрон (фото- и видеоотчёты), поэтому говорить, что там оборудование простаивает смысла нет, но и заявление «дядечки в белом халате», что производят они метки по стандартам 70 нм, я бы поставил под сомнение…

Согласно статистике, собранной BarsMonster после анализа чипов 109 билетов метро (довольно репрезентативная выборка), согласно нормальному распределению шансы найти «необычный» билет

109^1/2 или около 10%, но они тают с каждым вскрытым билетиком…

На сайте англоязычной Wiki есть прелестная статья, посвящённая Mifare, где представлен не полный, но довольно обширный список того, где и какие типы данных меток используются.

В круге втором. Билет Аэроэкспресса

На очереди билет, которым пользуются многие, отправляясь в другие города нашей необъятной Родины или за рубеж через воздушные ворота Москвы, Сочи или Владивостока (по-моему, только в этих трёх городах нынче есть Аэроэкспресс).

Так как чип практически ничем не отличается от Mifare, который используется в московском метро, то начнём с hardcore:

Внимательный взгляд уже приметил главное отличие двух чипов Mifare – надпись Philips2001. В самом деле, в далёком 1998 году компания Philips купила американского производителя микроэлектроники – Mikron (не путать с нашим, зеленоградским Микроном). А в 2006 году от Philips отпочковалась компания NXP.

Также несложно заметить пометку CLU1V1C, что, исходя из вышеописанного, означает Circuit ULtralite 1 Version 1C. То есть эта метка является предшественницей Mifare, используемой московским метрополитеном, а, следовательно, совместима с ней по основным параметрам. Однако, как и в предыдущем случае 2001 – это указание на год разработки и внедрения технологии или год производства. Странно, что Аэроэкспресс использует устаревшие метки…

В круге третьем. Пластиковая карта

Как-то раз, решил я одной своей знакомой показать статьи и фотографии на Хабрахабре. После чего спросил, а есть ли у неё какая-нибудь ненужная карта для следующей статьи про RFID. Она к тому времени как раз перебралась учиться в EPFL и подарила мне карточку, по которой осуществляется проход в одно из зданий МГУ. Карта, соответственно, без какой-либо маркировки, и я даже не уверен, что на ней записано хоть что-то, кроме обычно ключа для прохода в здание.
Карточка полностью пластиковая, поэтому сразу кладём её в ацетон буквально на пару десятков минут:

Принимаем ацетоновые ванны

Внутри всё довольно стандартно – антенна да чип, правда, он оказался на маленьком кусочке текстолита. К сожалению, без каких-либо опознавательных знаков – типичный китайский noname. Единственное, что можно узнать об этом чипе и карте, что они изготовлены/относятся к некоторому стандарту TK41. Таких карт полно на распродажах типа ali-baba и dealextreme.

В круге четвёртом. Перекрёсток

Далее я хочу рассмотреть две метки, представленные на выставке РосНаноФорум 2011. Первую из них представили с большим пафосом, сказав, что это чуть ли не панацея от воров и краж в магазинах. Да и вообще, данная метка позволит полностью перевести магазины на самообслуживание. К сожалению, эффективный менеджер оказался чуть более, чем полностью некомпетентен в вопросах школьной физики. И после предложение проверить эффективность его и метки с помощью сильного магнита, приложенного к метке, быстро замял тему…

После пары покупок в SmartShop, у меня в распоряжении осталось несколько меток. Очистив одну из них от клея и белого защитного слоя видим следующее:

Новая метка сети магазинов «Перекрёсток»

Поступаем так же как и Mifare аккуратно отсоединяем от полимерной основы и антенны и кладём на столик оптического микроскопа:

Оптические микрофотографии метки, предполагаемой к использованию в SmartShop

По счастливой случайности (то ли клей подкачал, то ли так задумано), метку удалось оторвать от основы быстро, а поверхность её осталась без каких-либо следов клея. Хотелось бы обратить внимание, что если у Mifare все 4 контакта прикреплены к антенне (по 2 контакта на каждый её конец), то здесь мы видим, что два контакта присоединены к двум небольших площадкам, которые не контактирую с антенной.

Немножко поиграем с фокусом в разных частях метки:

Меняем фокусировку…

Максимальное увеличение оптического микроскопа

На последнем фото слева вверху, по всей видимости, запечатлён модуль EEPROM памяти, так как он занимает около трети поверхности чипа и имеет «регулярную» структуру.

Данный производитель меток усиленно скрывает их происхождение. Согласитесь, размер это ремарки «Р5 Alien» в разы меньше, чем надпись «NXP» или «Philips». Мне это напоминает лёгкий троллинг со стороны Samsung, который был замечен ребятами из chipworks после вскрытия Galaxy S и назван «silicon art»:

Но вернёмся к нашей метке. Поиски в Интернете привели к двум сайтам – Wiki и самого производителя Alien Tech. Немного побродив по сайту компании, очень быстро находится тип метки — Higgs 3 и полная спецификация на него.

Higgs 3 относится к стандарту EPC gen2. Подробнее всегда можно ознакомится на тут.

В круге пятом. Метки, использованные в бейджах РосНаноФорума

На сладкое я приберёг метки, которые были использованы для идентификации на РосНаноФорум в 2011 году. Как видно из представленной ниже фотографии, бейджик не простой, а имеет две метки – одна на виду (узкая в самом низу), а вторая спрятана внутри.

К сожалению, большая метка – обычный Mifare, абсолютно такой же, какой используется в московском метрополитене, а вот маленькая – несколько отличается от всего, что мы видели ранее:

Это RFID-метка от NXP, но другого стандарта, нежели Mifare и гораздо меньше, и выпущена в 2007 году. Название, которое читается справа – t5(S?)L35(S?)10V0(O?)E. Но расшифровать его не получилось…

Бонус

1. Да, мы совсем забыли про магнитную карту, используемую для оплаты проезда в общественном транспорте г.Москвы – исправляюсь:

Светлыми точками на нижней фотографии могут быть как раз частицы магнитного материала, используемого для записи информации на карту.

2. Два слова о NFC. Летом вышла довольно интересная статья о развитие NFC в России, правда, на частоте 2,4 МГц.

3. Кстати, магазин на RFID уже открыт — можете опробовать…

PS: Автор выражает благодарность пользователю BarsMonster, которого, кстати, ещё можно поздравить и с успешным переводом статьи на английский язык, что Вашему покорному слуге ещё только предстоит сделать… а их ещё с десяток – OMG!

PPS: Не так давно была опубликована статья на сайте 3DNews, посвящённая изучению дисплеев различных топовых и не очень устройств. Если ещё не решились с выбором смартфона — то вам точно сюда…

Во-первых, полный список опубликованных статей на Хабре:

Во-вторых, помимо блога на HabraHabr, статьи и видеоматериалы можно читать и смотреть на Nanometer.ru, YouTube, а также Dirty.

В-третьих, если тебе, дорогой читатель, понравилась статья или ты хочешь простимулировать написание новых, то действуй согласно следующей максиме: «pay what you want»

Источник