09 октября 2014
Электронные пломбы: реальность времени и перспективы развития
Игорь Панюшов,
Заместитель начальника отдела
ФКУ НИЦ «Охрана» МВД России,
полковник полиции
Анатолий Гребенкин,
Старший научный сотрудник отдела
ФКУ НИЦ «Охрана» МВД России,
подполковник полиции
Система радиочастотной идентификации RFID все больше завоевывает различные сферы экономики, в которых требуется контроль и мониторинг прохождения товаров, грузов, транспортных и денежных средств. Не последнее место на этом рынке принадлежит маркировке, для которой RFID-чипы стали превосходной альтернативой уже привычному штрих-коду. Что стоит за инновационной технологией, и какие перспективы она имеет в России?
RFID: история и современность.
|
|
|
Рис. 1
|
RFID (англ. Radio Frequency IDentification, радиочастотная идентификация) – метод автоматической идентификации объектов, в котором посредством радиосигналов считываются или записываются данные, хранящиеся в так называемых транспондерах или RFID-метках.
Изобретение устройства, предшествовавшего современным RFID, приписывают советскому исследователю Льву Термену (настоящая фамилия – Theremin). В 1946 г. конструктор создал пассивный передатчик («жучок»), способный накладывать аудиоинформацию на случайные радиоволны. На Западе первый патент на «пассивный радиопередатчик с памятью» был выдан инженеру Марио Кардулло в США.
Практическое применение этих передатчиков началось в сфере транспорта в 1971 г., однако еще за два года до этого были выдвинуты предложения использовать RFID-чипы в банковском деле (кредитные карты и т.д.), в сфере безопасности (персональная идентификация, автоматические ворота) и проч. Вскоре началось использование этих систем в торговле для предотвращения краж, а на рубеже 1970-80 гг. они стали широко внедряться в животноводстве и на терминалах морских портов, а также при безналичной оплате на автостоянках и платных дорогах (США, Норвегия и т.д.). Сегодня RFID-метки встроены в паспорта во многих странах: Нидерланды, Норвегия, Ирландия, Польша, Великобритания, Германия, Португалия, США, Япония, Пакистан, Малайзия и др. Также эти чипы используются в российских паспортах нового образца с биометрическими данными.
Любая RFID-система состоит из считывающего устройства (считыватель, ридер или интеррогатор) и транспондера (он же RFID-метка, иногда также применяется термин RFID-тег).
Большинство RFID-меток состоит из двух частей. Первая – интегральная схема (ИС) для хранения и обработки информации, модулирования и демодулирования радиочастотного (RF) сигнала и некоторых других функций. Вторая – антенна для приема и передачи сигнала (рис. 1).
О новых аспектах использования пломб в системах безопасности и логистики транспортной индустрии.
Развитие транспортной инфраструктуры, создание логистических центров, расширение конкурентной среды на транспорте, рост числа транспортных операторов и участников процесса перевозки грузов, активное использование смешанных и интермодальных перевозок грузов различными видами транспорта, террористическая, криминальная и техногенная уязвимость транспорта определяют необходимость активного внедрения новых технологий управления и обеспечения безопасности материальных потоков.
При защите интересов государства не бывает мелочей. Такие технические средства как пломбы уже давно широко и активно используются для системного решения задач безопасности и логистики в транспортной отрасли. Главный элемент системы – пломба – носитель информации о событиях до и после ее установки на защищаемый объект позволяет объективно разделить ответственность между участниками процессов (охрана объектов, транспортировка грузов, таможенные процедуры и т.д.).
За многовековой исторический период пломба из простейшей конструкции (из дерева, свинца, пластика, алюминия и т.д.) с защитным оттиском превратилась в уникальное изделие из металла и конструкционной пластмассы, несущее уникальную информацию с помощью заводского кода, штрих-кода, микрочипа или микроэлектронного модуля, работающего по принципу RFID-технологий.
Отдельные модели пломб обладают функцией запорного механизма с усилиями разрушения более 2 тонн при собственной массе около 100г. Главное качество пломбы – стойкость к механическим и криминальным воздействиям. Пломбу невозможно вскрыть, пломбу можно только разрушить. Для контроля использования пломб потребителями и их обслуживания (особенно для пломб с микрочипом и микроэлектронными модулями) необходима отдельная инфраструктура, включающая технические средства сбора, обработки и передачи информации, информационные базы данных, законодательное и нормативное обеспечение.
Для обеспечения государства уникальными пломбами требуется целая индустрия высокотехнологичных производств и современная инфраструктура их учета и контроля, работающая совместно с логистическими центрами и сетями управления материальными потоками (порты, оптовые склады, базы, грузовые станции, логистические центры и т.п.).
Конструкции пломб позволяют эффективно наращивать функциональные возможности за счет встраивания микрочипов и микроэлектронных модулей, использующих технологии радиочастотной идентификации (RFID), глобального позиционирования и навигации (GPS, ГЛОНАСС), беспроводной телекоммуникации и связи (WiFi, GPRS/ CDMA), международной информационной сети (интернет).
Особенностью таких систем является возможность представления в режиме реального времени информации о контейнере, грузе, пломбе, их местоположении и состоянии на специальном защищенном веб-сайте, доступном для различных субъектов транспортного процесса – грузоотправителя, грузоперевозчика, транспортной компании, грузополучателя, страховой компании, банка-плательщика по контракту, таможенных органов, национальных инспекций по надзору, контролю и безопасности. В настоящее время эта система получила развитие и распространяется на морские перевозки между Китаем и Японией, Малайзией, Кореей, Сингапуром, а также на Европу. В рамках международного технического комитета ISO 104 «Контейнеры», TC 4 «Идентификация и связь» разработан проект стандарта ISO/ NP 18186 «Контейнеры грузовые. Радиочастотная идентификация. Грузовые транспортные метки», устанавливающего требования к архитектуре и характеристикам таких систем.
Современное направление управления материальными потоками, обеспечения сохранности и безопасности доставляемых грузов представляет активно внедряемая в мире система радиочастотной идентификации (RFID). Полученные во многих странах (США, Китай, Япония, Корея, Германия, Австралия и др.) практические результаты обусловили возможность функционирования систем RFID в составе разветвленной информационной сети с разнообразной логистической информацией. Система оперативного наблюдения в реальном времени за технологическими процессами контейнерных перевозок с применением многофункциональных электронных пломб в сочетании с глобальной сетевой средой повышает эффективность и безопасность грузовых перевозок, обеспечивает оперативную доступность всех участников транспортной цепи: владельцев грузов, транспортных компаний, портов, таможенных органов, пограничной службы и других пользователей к информационным ресурсам системы для решения конкретных вопросов обеспечения безопасности транспортных потоков. По мнению многих специалистов, это направление RFID технологий является весьма перспективным, быстро развивающимся и позволит обеспечить высокую эффективность систем безопасности.
В настоящее время ЗАО ИПК «СТРАЖ» проводит испытания нескольких вариантов систем радиоэлектронного пломбирования транспортных средств с использованием радиочастотных меток UHF диапазона, функций глобального позиционирования (GPS, ГЛОНАСС) и беспроводной телекоммуникации (WiFi, GPRS\CDMA) с управляющими БД и информационными сетями, включая Интернет.
Считаем весьма актуальным приоритетное внедрение таких систем в транспортном комплексе России, учитывая широкую интеграцию и активную роль России в мировой торговле.
Ручной считыватель формата CF с возможностью записи CF-S100 RW (рис. 2). Краткое описание ручного считывателя формата CF-S100 RW.
Рис. 2
Общая характеристика и преимущества:
1) Усовершенствованная технология предотвращения конфликтов считывания, позволяющая одновременно идентифицировать до 200 меток.
2) Применена технология изоляции каналов, отсутствие у аппаратуры взаимных помех.
3) Возможность высокоскоростной двунаправленной передачи данных между меткой, считывателем и ПК.
4) Использование шифрации и сертификации с целью обеспечения защиты данных, предотвращения прослушивания и несанкционированной расшифровки.
5) Работа в глобально свободной полосе частот 2,45 ГГц, отведенной для промышленной, научной и медицинской радиослужбы.
6) Сверхмалая потребляемая мощность передачи в радиочастотном диапазоне.
7) Применена экономичная технология 0,18 мкм.
8) Соответствует жестким требованиям эксплуатации в условиях промышленной среды.
9) Стабильность, рабочий диапазон температур от -10 °С до 60 °C, противоударное исполнение.
10) Функция защиты от активных преднамеренных радиопомех, невосприимчивость по отношению к источникам помех на месте эксплуатации.
11) Применены конструктивные средства защиты от помех и грозы.
Технические характеристики.
1) Механические характеристики:
2) Характеристики микроволнового канала связи:
3) Электрические характеристики:
4) Характеристики окружающей среды:
Электронная метка дальнего радиуса действия SP-eSeal-100 (рис. 3).
|
|
|
Рис. 3
|
Общая характеристика и преимущества:
1. Автоматическая идентификация дальнего радиуса действия (максимальное расстояние считывания составляет 2-50 м и может регулироваться.
2. Считыватель может записывать данные на метки и легко обновлять данные.
3. Стандартный объем памяти составляет 32 КБ.
4. Усовершенствованная технология предотвращения конфликтов считывания позволяет одновременно идентифицировать до 200 меток.
5. Работа в глобально свободной полосе частот 2,45 ГГц, отведённой для промышленной, научной и медицинской радиослужбы.
6. Сверхмалая потребляемая мощность передачи в радиочастотном диапазоне.
7. Уникальная конструкция с режимом экономии энергии и сроком службы по крайней мере 5 лет.
8. Многоадресная технология с временным разделением (сигналов), основана на протоколе HDLC (High-levelDataLinkControl – высокоуровневое управление каналом передачи данных).
9. Функция защиты от активных преднамеренных радиопомех; невосприимчивость по отношению к источникам помех на месте эксплуатации.
10. Прочный корпус, допустимость сильных ударов и вибраций, защита от рассоединения элементов.
11. Соответствует жестким требованиям эксплуатации в условиях промышленной среды.
12. Идентификатор наносят на поверхность с помощью лазера с высокой скоростью.
Технические характеристики.
1) Механические характеристики:
2) Характеристики микроволнового канала связи:
3) Электрические характеристики:
4) Характеристики окружающей среды:
Радиочастотный считыватель дальнего радиуса действия SP-RFS301(SP-D300RW).
Общая характеристика и преимущества
1. Максимальный радиус идентификации составляет 80 метров и может регулироваться.
2. Удобная запись данных на метку.
3. Усовершенствованная технология предотвращения конфликтов считывания, позволяющая одновременно идентифицировать до 200 меток.
4. Поддерживается идентификация объектов, быстро перемещающихся со скоростью до 200 км/час.
5. Предусмотрена всенаправленная или направленная антенна.
6. Работа в глобально свободной полосе частот 2,45 ГГц, отведённой для промышленной, научной и медицинской радиослужбы.
7. Связь с компьютером с использованием интерфейса RS232/485/Виганд 26 или протокола TCP/IP и т.д.
8. Применена технология изоляции каналов, отсутствие взаимных помех между устройствами.
9. Настраиваемые микроволновые рабочие режимы, регулируемая мощность передачи.
10. Сверхмалая потребляемая мощность, максимальная мощность передачи меньше 1 мВт (0 дБм).
11. Применена экономичная технология 0,18 мкм.
12. Соответствует жестким требованиям эксплуатации в условиях промышленной среды.
13. Функция защиты от активных преднамеренных радиопомех, невосприимчивость по отношению к источникам помех на месте эксплуатации.
14. Применена технология защиты от помех и грозы.
15. Простота установки с использованием встроенной антенны.
Технические характеристики.
1) Механические характеристики:
2) Характеристики микроволнового канала связи:
3) Электрические характеристики:
4) Характеристики окружающей среды:
Опубликовано в Журнале «Информохрана», 5/14, С. 22-24
