RFID & NFC

Morgane Bekaert - Web of Things - 3NMD

RFID

Wat?

RFID = Radio-frequency identification.

Dit is een technologie om van op een afstand informatie op te slaan en af te lezen van tags, deze RFID-tags zitten op of in objecten of levende wezens. Bijvoorbeeld in chipkaarten die gebruikmaken van NFC.

Deze technologie maakt gebruik van radiogolven om informatie draadloos op afstand te lezen of te versturen. Die informatie wordt gelezen door een RFID-reader en daarna verwerkt door intelligente software.

Geschiedenis

Identificatie door middel van radiosignalen gaat terug tot de Tweede Wereldoorlog. In deze perioden werden vliegtuigen voor het eerst voorzien van radiobakens. Door deze radiobakens konden de vliegtuigen worden geïdentificeerd, zo konden ze onderscheid maken tussen vriend en vijand.

Radiobakens zijn eigenljk een navigatiehulpmiddel voor de luchtvaart. Het is een radiozendstation op een zee- of luchthaven of langs een luchtroute, dat dient als hulpmiddel om de koers voor schepen en vliegtuigen te bepalen.

De uitvinding wordt dus geassocieerd met het ontwerpen van het IFF-systeem van de Royal Air Force waarmee de vliegtuigen van de geallieerden geïdentificeerd konden worden.

RFID, hoe we het de dag van vandaag toepassen komt vanuit de jaren 60. Toen waren er enkele medewerkers van Philips (Nederlands elektronica concern) die ontdekten hoe chips op afstand konden worden uitgelezen. Er was toen een bedrijgf (ID Engineering) die daaruit toepassingen ontwikkelde op het gebied van diefstalpreventie.

C&A was het eerste bedrijf in Europa dat detectiepoortjes inzette en een RF-etiket bevestigde aan de winkelwaren.

Een RF-etiket is een zelfklevend etiket waarin een spiraalvormige spoel en een condensator in is verwerkt. Zo'n etiket wordt vaak gebruikt op producten/voorwerpen om winkeldiefstal tegen te gaan. Met zo'n etiket kan er geen unieke identificatie gedaan worden van het object waaraan dit soort label is bevestigd. Zo'n etiket toont aan dat het object waaraan het bevestigd is nog eigendom is van de winkel. Wanneer het etiket gedeactiveerd wordt aan de kassa zal de tag niet meer reageren op het elektromagnetisch zendsignaal van de detectiepoortjes aan de uitgang van de winkel.

Door het toevoegen van een beheersysteem en een unieke Electronic Product Code (EPC) kwamen ze tot RFID. EPC kan de mogelijke opvolger zijn van de barcode. Het is de nieuwe coderingsgeneratie voor identificatie van producten. Het kan objecten eenduidig identificeren in de logistieke keten, de code wordt gebruikt op RFID-tags.

Voordelen & nadelen RFID

RFID heeft heel wat voordelen zoals

• Geen fysiek contact nodig om te scannen
• Geen zichtlijn nodig zoals bv bij de streepjescode
• Veel grotere afstanden mogelijk dan bij streepjescode
• Honderden codes kunnen in één of enkele seconden worden gelezen
• Unieke codering maakt het mogelijk om productvervalsing te bemoeilijken en/of snel op te sporen
• In tegenstelling tot streepjescodes blijven RFID-tags leesbaar bij weersinvloeden, vuil, … enz
• Vervalsen van RFID-tags is veel moeilijker dan bij de streepjescode

Zoals bij alles zijn er natuurlijk ook enkele nadelen

• Privacy kan in gevaar komen
• Als identificatiedocumenten zoals bijvoorbeeld paspoort een tag hebben kan men hier misbruik van maken door mensen te volgen
• RFID kan medische apparatuur op afstand verstoren
• Tags kunnen (geringe) elektromagnetische straling veroorzaken
• Lees/schrijfmogelijkheden van de RFID-tag kunnen het mogelijk maken dat er onopgemerkt fraude wordt gepleegd.

Soorten

Er bestaan heel wat verschillende RFID-tags, in uiteenlopende vormen en afmetingen. Het kan zijn dat ze alleen kunnen lezen of zowel kunnen lezen en schrijven.

RFID-tags kunnen actief of passief zijn.

Een passieve tag

Een passieve tag heeft geen eigen energiebron, hij gebruikt ontvangen signalen om zichzelf te activeren (de energie wordt bevoorraad door de tag lezer).

Ze benutten het elektromagnetisch veld van een rader om een stroom te induceren in een spoel, waarmee dan de chip gevoed wordt.

Deze tags kunnen op verschillende manieren gebruikt worden. Bijvoorbeeld tussen een kleeflaag en een papier label → zo worden slimme RFID-labels gemaakt

Maar ze kunnen ook geïntegreerd worden in apparaten of verpakkingen.

Voordelen

• Niet duur om te maken
• Heel klein
• Gemakkelijker om te produceren dan actieve tag

Nadelen

• Niet over een grote afstand (enkele centimeters tot ongeveer 5 meter)
• Blijven lang leesbaar (zelfs wanneer ze niet meer vasthangen aan het voorwerp of al verkocht zijn & dus niet meer getraceerd moeten worden)
• Te klein om sensoren in te plaatsen die werken op elektriciteit

Een actieve tag

De actieve tag bevat een eigen zender en stroombron, meestal is dit een batterij of zonnecel. De tag kan worden gelezen en geschreven met de reader, deze ontvangt en zendt met een antenne (deze wordt ook gateway genoemd) radiogolven. Ze hebben de mogelijkheid om de real-time locatie van de tag bij te houden

Voordelen

• Ze kunnen een signaal over een grote afstand uitzenden (van 100 meter tot enkele kilomerters)
• Sensoren kunnen meteen gebruik maken van de elektriciteit

Nadelen

• Duurder dan passieve tag
• Kan niet zonder batterij
• Groter

Links een passieve tag en rechts een actieve tag

Enkele toepassingen

• Diefstalpreventie

  • Bijvoorbeeld bepaalde kartonnen dozen met dure drank (whisky) bevatten RFID-tags waardoor deze beveiligd zijn tegen diefstal
  • Door middel van RFID kan een kledingstuk van fabrikant tot kassa worden getraceerd

• Personen- en dierenidentificatie

  • De mogelijkheid bestaat om een tag in een mens/dier te plaatsen. Deze tag kan dan bijvoorbeeld informatie bevatten over identiteit of rijbewijs

    • Huisdieren kunnen door dierenarts worden voorzien van een identificatiechip
    • In Rotterdam is er een beachclub waar er iets dergelijks in de arm geplaatst wordt. Klanten kunnen hier geld opladen en daarmee dan betalen wanneer ze iets bestellen
    • Resorts → polsbandjes voor gasten die gekoppeld worden aan kamer, restaurant, bar (arrangement-identificatie)
    • Zwembaden → siliconen polsbandjes met een chip erin voor onder andere toegang en kluisje

• Bankbiljetten

  • Tegen vervalsing

• Merkproducten

  • Tegen vervalsing bijvoorbeeld designerkleren

• Paspoort & andere ID-bewijzen zoals studentenkaart

• Tijdwaarneming bij sportwedstrijden

• …

NFC

Wat?

NFC = Near Field Communication.

NFC is een contactloze communicatiemethode, waarmee je dus op een draadloze wijze kleine hoeveelheden informatie kan uitwisselen, binnen een straal van 5 centimeter. Near Field Communication wordt vaak gebruikt in combinatie met een smartphone. De chip in je gsm kan communiceren met een NFC-apparaat. Door het toestel tegen een ander NFC-apparaat te houden kan het onmiddelijk informatie uitwisselen. Bijvoorbeeld betalen. De dag van vandaag zijn recente smartphones automatisch voorzien van een NFC-lezer, hierdoor moet je geen app meer te downloaden om deze te kunnen lezen, wat vroeger wel het geval was.

NFC is een vorm van RFID. Maar er is weldegelijk een verschil tussen beide. Bij RFID draait het vooral om opslag & verzenden van informatie in 1 richting. Terwijl NFC communiceert in 2 richtingen. NFC kan het ontvangen signaal ook zelf verwerken.

Toepassingen

NFC is een techniek die onder andere wordt toegepast in gsm’s, als betaalmiddel of in ticketsystemen.

NFC wordt het meest gebruikt om contactloos of mobiel te betalen. Maar er zijn ook nog andere toepassingen zoals

• Toegangspasjes voor kantoorgebouwen
• Identiteitsbewijzen
• Hotelpassen
• ...

Uitwerking project
Bronnen