تعداد صفحات : 95 صفحه -
قالب بندی : word
مقدمه
RFID[1] به معنی ابزار تشخیص امواج رادیویی است. RFID یک تکنولوژی برای شناسایی خودکار اشیا است. در برچسب های RFID یک وسیله الکتریکی با یک قلم کالا ضمیمه می شودو به مجرد درخواست انتقال کالا اطلاعاتی را از قبیل ویژگی محصولات و... در اختیار قرار می دهد.
برچسب RFID دستگاه الکترونیکی کوچکی است که شامل یک تراشه کوچک و یک آنتن میباشد. این تراشه قادر به حمل 2000 بایت اطلاعات یا کمتر است. برای روشنتر شدن مطلب میتوان گفت دستگاه RFID کاربردی شبیه بارکد و نوارهای مغناطیسی نصب شده روی کارت های اعتباری[2] دارد. RFID برای هر شی یک مشخصه واحد ایجاد می کند که از دیگر اشیا قابل شناسایی خواهد شد. و همین طور که از روی بارکد یا نوار مغناطیسی میتوان اطلاعات را خواند RFID هم میتواند توسط خواننده ها، خوانده شده و از آن طریق اطلاعات آن دریافت یا اصلاح شود. .در سالهای اخیر روش های شناسایی خودکار[3] در میان صنایع، حرفه ها و شرکتهای مختلف عمومیت یافته اند. از این روشها برای جمع آوری اطلاعات در مورد افراد، حیوانات، کالاها و محصولات در حال حمل استفاده می شود.
جدول 1 انتهای مقدمه، ضمن مقایسه سامانه های عمومی خودکار مزایا و معایب هر یک را نیز نشان می دهد. به نظر می رسد که فناوری شناسایی با امواج فرکانس رادیویی یا RFID فناوری نوینی است که انقلابی در بهره وری تجاری به وجود آورده است. خواننده ها می توانند برچسب ها را با سرعت هزاران متر در ثانیه اسکن کنند. محصولات هنگامی که از یک جایگاه به جایگاه دیگر حرکت داده می شوند ردیابی می گردند. اصلاح کردن صنعتی واسطه ها، حمایت از زنجیره مدیریت و بهترین لیست موجودی محصولات، تجدید حیوانات در نوعی که کمبود دارند همگی می تواند از کاربردهای RFID باشد. در مبحثی بحث انگیز برچسب ها می توانند برای شناسایی انسانها استفاده گردند (به خصوص در مدارس کودکان).
RFID فرکانس پایین در طی بیش از یک دهه در برخی محیطهای صنعتی در دنیا استفاده می شد، اما تصمیم اخیر فروشگاه های زنجیره‌ای Walmart و وزارت دفاع آمریکا در دستور به تأمین کنندگان تجهیزاتشان برای استفاده از RFID با فرکانس بسیار بالا بعنوان ابزار مدیریت منابع، توجه همه جانبه‌ای را در محیطهای صنعتی و علمی بسوی آن جلب کرده است.
ارائه کنندگان این فناوری معتقدند که RFID به میزان زیادی از هزینه ها خواهد کاست و با افزایش قابلیت رؤیت تمام زنجیره تامین، ما را گامی به سوی یکپارچگی واقعی و زنجیره تامین مجازی به پیش می‌برد. در مقابل، منتقدین بر این نظرند که چالشهای فنی بزرگی مانند هماهنگی با زیرساخت IT موجود و قیمت بالای برچسب های RFID و نیاز به تغییرات ساختاری برای تطبیق با آن، مانند تغییر در شیوه پردازش داده های تجاری، مانع استفاده از این فناوری است. مانع بزرگ دیگری که بر سر راه گسترش RFID است، استانداردهای آن است. در تجارت جهانی، مشکل سازگاری بین سیستمهای RFID در نقاط مختلف جهان، مصرف کنندگان را از سرمایه گزاری عمده بر روی این فناوری باز می دارد. با این حال این حقیقت که ارتباط بین برچسب ها و خواننده های RFID بی سیم است و نیاز به اتصالات فیزیکی ندارد احتمال سوء استفاده و نقض امنیت کاربر را به وجود می آورد.
در این پروژه ابتدا به بررسی ساختار کلی سیستم های RFID و نحوه عملکرد زیر سیستم های آن و چگونگی پیشروی آن در زنجیره تولید می پردازیم. در فصل دوم آشنایی بیشتر با ساختار فیزیکی و گستره فرکانس ها و استانداردهای در حال اجرا و در دسترس سیستم های RFID را دنبال می کنیم و در مبحث مهم فصل بعدی به موانع اصلی عدم مقبولیت سیستم های RFID می پردازیم و در نهایت با توجه به این که عدم رعایت مسائل امنیتی در سیستم ها می تواند موجب استراق سمع و دسترسی غیرمجاز متخلفان به اطلاعات ذخیره شده در برچسب ها گردد و امنیت کاربران به خطر اندازد، فصلی را به روشهای پیاده سازی امنیت و خصوصی سازی در سیستم های RFID می پردازیم.
جدول 1 – مقایسه روشهای مختلف شناسایی خودکار
مشخصات سامانه
بارکد
OCR[4]
تشخیص صدا
شناسایی اثر انگشت
کارت هوشمند
RFID
میزان اطلاعات (Byte)
1 تا 100
1 تا 100
-
-
16 تا K64
16 تا K64
تراکم داده ها
کم
کم
زیاد
زیاد
بسیار زیاد
بسیار زیاد
خوانایی ماشین
خوب
خوب
گران قیمت
گران قیمت
خوب
خوب
قابلیت خواندن توسط اشخاص
مشروط
ساده
ساده
مشکل
غیر ممکن
غیر ممکن
تأثیر رطوبت/گرد و غبار
بسیار زیاد
بسیار زیاد
-
-
ممکن است
بسیار زیاد
تأثیر پوشش
عمل نمی کند
عمل نمی کند
-
ممکن است
-
اثری ندارد
تأثیر جهت و موقعیت
کم
کم
-
-
یک جهته
اثری ندارد
فرسایش
مشروط
مشروط
-
-
تماسی
اثری ندارد
هزینه های عملیاتی (مثلاً چاپگر)
کم
کم
ندارد
ندارد
متوسط
ندارد
کپی برداری و تغییردادن بدون مجوز
کم
کم
ممکن است (نوار ضبط صوت)
غیر ممکن
غیر ممکن
غیر ممکن
سرعت خواندن (شامل بررسی داده‌ها)
کم
حدود 4 ثانیه
کم
حدود 3 ثانیه
بسیار کم
بیش از 5 ثانیه
بسیار کم
بیش از 5 تا 10 ثانیه
کم
حدود 4 ثانیه
بسیار سریع
حدود 5/0 ثانیه
حداکثر فاصله بین ارسال کننده و دریافت کننده داده ها
0 تا 50 سانتیمتر
کمتر از 1 سانتیمتر
0 تا 50 سانتیمتر
اتصال مستقیم
اتصال مستقیم
0 تا چند کیلومتر بسته به نوع تگ
فصل یک
بررسی نرم افزاری سیستم RFID
و عملکرد EPC در آن
مشخصات سامانه RFID
سیستم هایRFID اساسا از برچسب[5] ها وخواننده[6] ها تشکیل شده اند. یک برچسب RFID به عنوان یک انتقال دهنده شناخته می شود که شامل آنتن و یک میکرو چیپ می باشد. میکرو چیپ برای ذخیره اطلاعات و انجام عملیات قانونی انتقال اطلاعات و آنتن جهت برقراری ارتباط با خواننده استفاده می شود، هنگامی که خواننده از برچسب در خواست اطلاعات می نماید برچسب اطلاعات شناسایی نظیر ID خود را از طریق سیگنالهای فرکانس رادیویی ارسال می کند.
یک خواننده RFID معمولا شامل یک مدل RF[7] بخش کنترل و تجهیزات الکترونیکی از قبیل آنتن جهت برقراری ارتباط از طریق RF است. برای اینکه بفهمید یک خواننده RFID چگونه یک برچسب و شناسه واحد آن را تشخیص می دهد، سناریویی را مبنی بر شکل زیردر نظر بگیرید.
شکل1-1 برچسب ها و خواننده در سیستم RFID
در این شکل، خوانندهRFID سیگنال های رادیویی را با فرکانس خاص و مدت تاخیر مشخص ارسال می کند (معمولا صدها مرتبه در ثانیه) .هر برچسب که دارای دستگاه فرکانس رادیویی و در محدوده دستگاه خواننده می باشد، از طریق ارسال بازتاب اعلام موجودیت می کند. به این دلیل که هر کدام از برچسب ها، دارای یک آنتن داخلی هستند و قابلیت گوش فرا دادن به سیگنال رادیویی در فرکانس تعیین شده را دارند.
اندازه و شکل آنتن مشخص می کند که با چه فرکانسی فعال گردد. برچسب ها از انرژی ارسال شده از جانب خواننده جهت بازتاب آن استفاده می کنند. برچسب ها میتواند سیگنال دریافتی را جهت ارسال اطلاعاتی از قبیل شماره شناسایی ID به دستگاه خواننده تنظیم نمایند. انواع مختلفی از برچسبها و دستگاه های خواننده با انواع خاصی از برنامه ها و محیط ها متناسب هستند. شما باید تصمیم بگیرید که از چه نوع برچسب و دستگاه خواننده ای استفاده کنید، که به لحاظ تنوع برای تقاضای شما بهینه باشد. نوع برچسبی که شما انتخاب می کنید مستقیما بر روی هزینه کل سیستم تاثیرخواهدداشت .همچنین دستگاه های خواننده طیف وسیعی از قیمتها و متعلقات را در برخواهند داشت.
- انواع برچسب های RFID
به طور کلی سه نوع برچسب وجود دارد که عبارتند از:
1- برچسب های غیرفعال[8]: این نوع برچسب ها هیچ منبع تولید انرژی درونی ندارند و انرژی خود را از طریق سیگنال های RF که توسط دستگاه خواننده ارسال و توسط آنتن موجود در برچسب دریافت میشود، تامین میکنند.
2- برچسب های نیمه منفعل[9]: بسیار شبیه برچسب ای غیرفعال است، با این تفاوت که باتری کوچکی در آنها وجود دارد و انرژی لازم برای فعال شدن مدار داخل آنها را فراهم میسازد.
3- برچسب های فعال[10]: این برچسب ها دارای یک منبع انرژی داخلی میباشند که توانایی انتقال اطلاعات در فواصل دورتر را فراهم میکند. این سه نوع برچسب از جهات دیگری چون سایز، دامنه پاسخگویی، سرعت پاسخگویی و... نیز با هم تفاوت هایی دارند. این خواص با حرکت از برچسب های فعال به سوی غیرفعال به صورت زیر تغییر می کنند:
اندازه، دامنه پاسخگویی، قیمت، سرعت پاسخ گویی و قابلیت اطمینان آنها افزایش می یابد.
عمر این برچسب ها نیز به صورت زیر تغییر میکند: غیرفعال > فعال > نیمه منفعل.
عمربرچسب ها به دو دلیل متفاوت می باشد که یکی بدین دلیل که برچسب هایی که منبع انرژی داخلی دارند به علت محدودیت منبع عمر محدود دارند و دیگری باتری کوچک موجود در برچسب نیمه منفعل عمرکوتاهتری از منبع انرژی برچسب فعال دارد.
دانلود مقاله امنیت و خصوصی سازی RFID