RFID τεχνολογία, RFID τσιπάκι. Τι είναι και πως λειτουργούν

Έτσι είναι το εσωτερικό των νέων ταυτοτήτων

 

(Πρώτο άρθρο της σειράς για τις νέες ταυτότητες. Τα links για τα υπόλοιπα άρθρα της σειράς στο τέλος του άρθρου)

 

Οι νέες RFID ταυτότητες έχουν ήδη αρχίσει να δίνονται σε πολίτες εδώ και μερικές ημέρες, παρά τις σφοδρές αντιδράσεις μεγάλης μερίδας πολιτών οι οποίοι τις θεωρούν επικίνδυνες. Πριν ασχοληθούμε με την επικινδυνότητα – ή μη – των νέων ταυτοτήτων, καλό είναι να έχουμε μια καλή εικόνα σχετικά με το τσιπάκι RFID που αυτές έχουν, και γενικότερα με την τεχνολογία RFID.

Ας το δούμε, λοιπόν:

 

1. Τι είναι το RFID

RFID είναι τα αρχικά των λέξεων του όρου Radio Frequency Identification που σημαίνει «Αναγνώριση (ή ταυτοποίηση) ραδιοφωνικών συχνοτήτων». Αναφέρεται σε μια τεχνολογία που χρησιμοποιεί ραδιοκύματα για να «διαβαστούν» από έναν «αναγνώστη» ψηφιακά δεδομένα τα οποία είναι κωδικοποιημένα σε έναν πομποδέκτη (ετικέττα ή έξυπνη ετικέττα) προσαρτημένη σε ένα αντικείμενο, ζώο ή άνθρωπο και, επομένως, να το(ν) αναγνωρίσει.

Η ανάγνωση (ανάκτηση) των δεδομένων που είναι αποθηκευμένα σε μια RFID ετικέττα μπορεί να γίνει και από μακριά, ενώ δεν είναι απαραίτητη η οπτική επαφή του «αναγνώστη» με την «ετικέττα».  

Η τεχνολογία RFID δεν είναι κάτι νέο. Είναι γνωστή από τις αρχές της δεκαετίας του 1940, όταν η πολεμική αεροπορία της Αγγλίας τη χρησιμοποίησε (κατά τη διάρκεια του Β’ Παγκοσμίου πολέμου) για την αναγνώριση αεροσκαφών και τη διάκρισή τους σε εχθρικά και φιλικά. Κατά τη διάρκεια των επόμενων δεκαετιών η χρήση τους πέρασε σε πειραματικό στάδιο και σε εργαστηριακό επίπεδο, για να φτάσουμε πριν λίγα χρόνια στην εφαρμογή της τεχνολογίας RFID στην καθημερινή ζωή των ανθρώπων, κυρίως μέσω του εμπορίου (θα αναφερθούμε στη χρήση αυτής της τεχνολογίας πιο κάτω στο άρθρο).

2. Πως λειτουργεί η τεχνολογία RFID

Η τεχνολογία RFID ανήκει σε μια ομάδα τεχνολογιών που αποκαλούνται Automatic Identification and Data Capture. Οι τεχνολογίες αυτές μπορούν να εντοπίζουν αυτόματα αντικείμενα, να συλλέγουν δεδομένα σχετικά με αυτά και να τροφοδοτούν συστήματα υπολογιστών απευθείας με αυτά τα δεδομένα χωρίς ανθρώπινη παρέμβαση.

Για να επιτευχθεί αυτός ο σκοπός η τεχνολογία RFID  χρησιμοποιεί ραδιοκύματα. Ο «αναγνώστης» (η συσκευή ανάγνωσης) στέλνει ένα ηλεκτρομαγνητικό κύμα το οποίο ενεργοποιεί το τσιπ – πομποδέκτη (το οποίο περιέχεται στην ετικέττα) και έτσι η ετικέττα αποστέλλει τα δεδομένα (π.χ. έναν αριθμό αναγνώρισης), με τη μορφή ραδιοκύματος πάντα, στη συσκευή ανάγνωσης. Η συσκευή ανάγνωσης τα μετατρέπει σε πιο εύχρηστη μορφή δεδομένων και στη συνέχεια οι πληροφορίες αυτές μεταφέρονται σε ένα κεντρικό σύστημα υπολογιστή όπου μπορούν να αποθηκευτούν να αναλυθούν ή να γίνει επεξεργασία τους.  

3. Τα κύρια μέρη ενός RFID συστήματος

Ένα σύστημα RFID αποτελείται από τα εξής μέρη:

Ετικέττες

Οι ετικέττες RFID είναι μικρά chips που αποτελούνται από ένα ολοκληρωμένο κύκλωμα, το οποίο περιλαμβάνει μνήμη ώστε να αποθηκεύει δεδομένα- πληροφορίες, και μία κεραία.

Είναι αυτές που αποθηκεύουν και μεταδίδουν τα δεδομένα που πρέπει να αποκρυπτογραφηθούν. Στην ετικέττα είναι ενσωματωμένο ένα μικροτσίπ το οποίο αποθηκεύει το αναγνωριστικό της ετικέττας' και τα προγραμματιζόμενα δεδομένα που σχετίζονται με το στοιχείο. Τα αποθηκευμένα δεδομένα μεταφέρονται στη συνέχεια στον αναγνώστη μέσω των κεραιών.

(Οι κεραίες είναι απαραίτητες σε ένα σύστημα RFID επειδή μεταδίδουν τα δεδομένα της ετικέττας RFID στη συσκευή ανάγνωσης. Χωρίς κάποιο τύπο κεραίας RFID, είτε αυτή είναι ενσωματωμένη είτε αυτόνομη, η συσκευή ανάγνωσης RFID δεν μπορεί να στείλει και να λάβει σωστά σήματα).

Συσκευές Ανάγνωσης (Αναγνώστες)

Οι συσκευές ανάγνωσης RFID έχουν ενσωματωμένες μια κεραία (η οποία αναλαμβάνει την επικοινωνία, μέσω ραδιοσυχνοτήτων, με τις ετικέττες) και μια μονάδα ελέγχου.

Η μονάδα ελέγχου εκτελεί δύο εργασίες: Κύρια εργασία είναι ο καθορισμός των διάφορων ενεργειών (αποστολή - λήψη σημάτων, ανάγνωση - εγγραφή ετικεττών κ.λ.π..), ενέργεια που πραγματοποιείται μέσω του ενδιάμεσου λογισμικού, ενώ ως δευτερεύουσα εργασία μπορούμε να θεωρήσουμε την επικοινωνία με το κεντρικό πληροφοριακό σύστημα.

Οι συσκευές ανάγνωσης, δηλαδή, είναι αυτές που λαμβάνουν και μετατρέπουν τα ραδιοκύματα  με τα δεδομένα από τις ετικέττες RFID σε ψηφιακά δεδομένα και τα στέλνουν σε μια βάση δεδομένων υπολογιστή.

Ανάλογα με τις φυσικές τους διαστάσεις, την εφαρμογή τους  (που και πως χρησιμοποιούνται) και τις τεχνικές ιδιότητες οι συσκευές ανάγνωσης RFID χωρίζονται σε διάφορες κατηγορίες: σταθεροί «αναγνώστες», κινητοί αναγνώστες, ολοκληρωμένοι, αναγνώστες χειρός, ενσωματωμένοι κλπ.. 

Οι σταθεροί αναγνώστες, όπως λέει και το όνομα, τοποθετούνται σε τοίχους ή άλλα σταθερά αντικείμενα – σημεία. Οι κινητοί, πάλι όπως λέει και το όνομά τους, μπορούν να μεταφερθούν ή να εγκατασταθούν οπουδήποτε.

Βάση δεδομένων υπολογιστή

Η ύπαρξή της είναι απαραίτητη για ένα σύστημα RFID για την επεξεργασία των δεδομένων που είναι αποθηκευμένα στις ετικέττες. Με το κατάλληλο λογισμικό μπορούν να προγραμματιστούν ετικέττες, να γίνει διαχείριση συσκευών και δεδομένων, απομακρυσμένη παρακολούθηση κ.α.. Το λογισμικό αυτό επίσης μπορεί να αναβαθμίζεται.

4. Οι ετικέττες, πιο αναλυτικά

Όπως μπορεί να γίνει αντιληπτό από τα παραπάνω, η RFID ταυτότητα που παραλαμβάνει ο πολίτης είναι στην πραγματικότητα μια RFID ετικέττα. Είναι χρήσιμο, συνεπώς, να ρίξουμε μια πιο αναλυτική ματιά στις RFID ετικέττες.

Μια ετικέττα RFID, λοιπόν, αποτελείται από τουλάχιστον δύο μέρη:

- ένα ολοκληρωμένο κύκλωμα (τσιπάκι) για την αποθήκευση και την επεξεργασία πληροφοριών, την διαμόρφωση και την αποδιαμόρφωση ενός ραδιοσήματος και πιθανόν και για άλλες εξειδικευμένες λειτουργίες,

- μία κεραία που αποτελείται από επίπεδες σπείρες κατασκευασμένες από χαλκό η αλουμίνιο και χρησιμοποιείται για την λήψη και την εκπομπή του σήματος.

Η ετικέττα περιβάλλεται από προστατευτικό υλικό που κρατά επίσης τα εξαρτήματα ενωμένα και τα προστατεύει από διάφορες πιθανές περιβαλλοντικές συνθήκες. Στις ταυτότητες, π.χ., αυτό το προστατευτικό υλικό είναι από ανθεκτικό πλαστικό και η ετικέτα περικλείεται ανάμεσα στα πλαστικά στρώματα.

Το ολοκληρωμένο κύκλωμα μιας RFID ετικέττας μπορεί να περιέχει μνήμη μόνο για ανάγνωση (read only memory - ROM), επανεγγράψιμη μνήμη (Read – Write), μνήμη μιας εγγραφής και πολλών αναγνώσεων (Write Once and Read Many memory - WORM). 

Αν περιέχει μνήμη ROM η αναγνώριση της ταυτότητας κωδικοποιείται κατά τη διάρκεια της παραγωγής της και δεν επανεγγράφεται. Αν περιέχει επανεγγράψιμη μνήμη υπάρχει η δυνότητα τροποποίησης και προσθήκης πληροφοριών. Τέλος, τα ολοκληρωμένα κυκλώματα με μνήμη “WORM” προγραμματίζονται από τον οργανισμό που τα χρησιμοποιεί, χωρίς όμως να έχουν τη δυνατότητα επανεγγραφής.

Μια άλλη κατηγοριοποίηση των ετικεττών RFID είναι σε τρεις τύπους ανάλογα με τον τρόπο επικοινωνίας μεταξύ των ετικεττών και των αναγνωστών: στις ενεργές ετικέττες, στις παθητικές ετικέττες και στις ημι-παθητικές ετικέττες.

Παθητική ετικέττα RFID

Οι παθητικές ετικέττες RFID δεν έχουν εσωτερική πηγή ενέργειας, δηλ. μπαταρία. Αυτό σημαίνει ότι η κεραία τους είναι κατά τέτοιο τρόπο σχεδιασμένη, ώστε να παίρνει ενέργεια από το σήμα που λαμβάνει και απαντά στέλνοντας σήμα το οποίο λαμβάνεται από τον αναγνώστη.

Οι ενεργές ετικέττες έχουν δική τους πηγή ενέργειας (για παράδειγμα, μπαταρία ή ηλιακή κυψέλη), η οποία χρησιμοποιείται για να τροφοδοτεί το ολοκληρωμένο κύκλωμα και να εκπέμπει το σήμα στον αναγνώστη. Η διάρκεια ζωής της μπαταρίας τους είναι περίπου 10 χρόνια.

Ενεργή ετικέττα RFID (με δική της πηγή ενέργειας)

Οι ημιπαθητικές ετικέττες είναι όμοιες με τις ενεργές. δηλαδή έχουν δική τους πηγή ενέργειας, αλλά η μπαταρία τους χρησιμοποιείται μόνο για να τροφοδοτεί με ενέργεια το μικροτσίπ και όχι για να εκπέμπει σήματα. 

Σύμφωνα με όσα έχουν ανακοινωθεί, οι νέες ταυτότητες θα είναι αυτό που ονομάσαμε "παθητικές ετικέττες". Κανείς βέβαια δεν μπορεί να αποκλείσει την πιθανότητα να αλλάξει αυτό στο μέλλον.

Τέλος, ανάλογα με τη συχνότητα στην οποία έχουν σχεδιαστεί να λειτουργούν, μπορούμε να διακρίνουμε τρεις κατηγορίες: ετικέττες χαμηλής συχνότητας (LF) ετικέττες υψηλής συχνότητας (HF) και ετικέττες υπερ-υψηλής συχνότητας (UHF).

 

Η τεχνολογία RFID έχει ήδη πολλές εφαρμογές στη ζωή μας, στην καθημερινότητά μας. Από τις ανέπαφες συναλλαγές και την ηλεκτρονική πληρωμή διοδίων μέχρι τις κάρτες υπαλλήλων, τον έλεγχο πρόσβασης σε κτίρια, τα ηλεκτρονικά κλειδιά αυτοκινήτων ή την παρακολούθηση εμπορευμάτων, το σφράγισμα ζώων (τόσο κατοικίδιων όσο και ολόκληρων κοπαδιών), μπορούμε να τη συναντήσουμε παντού. Έχει επιφέρει πολλές διευκολύνσεις στην καθημερινότητά μας, αλλά ταυτόχρονα έχει και πολλούς κινδύνους. Σε αυτούς όμως θα αναφερθούμε σε άλλο άρθρο.

 

Διαβάστε και τα υπόλοιπα άρθρα της σειράς: 

Μέρος 2ο: Πόσο ασφαλείς είναι οι νέες ταυτότητες; 

Μέρος 3ο: Χρήσεις της RFID τεχνολογίας και βιομετρικά δεδομένα

Μέρος 4ο: Ο μεγάλος κίνδυνος με τις νέες ταυτότητες