Szinte biztos, hogy te is napi szinten találkozol vele és használsz ezzel a technikával működő eszközöket – akár fizetéskor a bankkártyádat érinted a terminálhoz, akár gépkocsid indításgátlóját oldod fel, ezt mind az RFID technológia segítségével teszed.

Az RFID (Radio Freqvency Identification, magyarul rádiófrekvenciás azonosítás) tárgyak, vagy akár élőlények adatait érzékeli és továbbítja közvetlen érintkezés nélkül, rádióhullámok által. Maga a technológia már több, mint száz éve ismert, a második világháborúban is aktívan használták repülőgépek felismerésére és azonosítására. Mára a mindennapok részévé vált és jövőben várhatóan egyre több területen fog megjelenni. De hogyan is működik egy ilyen rendszer?

Hogyan épül fel egy RFID rendszer?

Minden  RFID rendszer működéséhez szükség van (legalább) egy adathordozóra, azaz azonosító címkére (tag) – például az áruházakban a ruhákra szerelt lopásvédelmi “csipogó”. Ez az, ami az azonosítani kívánt termékre kerül és az ebben tárolt adatokat érzékeli és dolgozza fel egy lekérdező egység, az olvasó (reader) –  a példánál maradva, a ruhaboltok kijáratában található érzékelőkapu. 

Ha az azonosító címke az olvasó közelébe kerül, az olvasó rádióhullámokat bocsát ki, mire a címkében elhelyezett mikrochip visszaküldi a rajta lévő adatokat a leolvasónak. A címke és az olvasó közötti kommunikáció lehet egyirányú, ekkor csak a címke küldi el az adatait az olvasó részére. Kétirányú kommunikáció esetén pedig az olvasó is küldhet adatokat a címkére, akár módosíthatja is a címkében tárolt információkat. De nézzük is, mit is jelentenek pontosan ezek a fogalmak.

Mi is az a tag, avagy az RFID címke?

Többféle RFID azonosító létezik, ezek egyike az RFID címke, angolul „tag”. Klasszikus példája a címkének a könyvtárak lopásvédelmi rendszere, amikor a könyv borítójának belső részére egy RFID jeladóval ellátott vonalkódot ragasztanak.

A címke egy apró jeladót tartalmaz, papírból vagy műanyagból állítható elő. Kívülről is felragasztható az azonosítani kívánt tárgyra (például a ruhákra szerelt csipogó), de annak belsejében is elhelyezhető. Több szempont szerint csoportosíthatóak, mi most a két legfontosabbat emeljük ki ezek közül. 

Energiaellátásuk alapján beszélhetünk passzív, fél-passzív és aktív címkékről. Ez azt jelenti, hogy amíg az aktív címke rendelkezik saját áramforrással, addig a passzív nem. Azaz lényegében a passzív címke „csak úgy van” – egészen addig, amíg egy olvasó közelébe nem kerül. Ekkor az olvasó által kibocsátott rádióhullámok aktivizálják, gyakorlatilag “bekapcsolják” a címke áramkörét, ennek hatására pedig a címkében található mikrochip elküldi az adatait az olvasó számára – így viselkednek például a mikrochipes belépőkártyák és síbérletek, ha a leolvasóhoz érinted őket. Az címke tehát mindaddig passzív, amíg a leolvasó közvetlen közelébe nem kerül. Ekkor az olvasó által kibocsátott rádiófrekvencia annyi feszültséget generál benne, hogy a mikrochip képes legyen a benne tárolt információt elküldeni az olvasónak. 

Ezzel szemben egy fél-passzív címke általában egy kis elemmel, egy aktív címke pedig már komolyabb saját energiaforrással is rendelkezik. Értelemszerűen a passzív címkék az egyszerűbb, kisebb méretű és olcsóbb változatok, a legtöbb RFID rendszer is ilyenekkel operál. Az aktív változatot jellemzően csak speciális területeken használják, úgy mint a bányászatban, olaj- és gáziparban vagy a légi közlekedésben. 

A fő különbség az olvasási távolságukban van, azaz hogy milyen távolságból tudja az olvasó a címkét érzékelni: ez passzív címke esetében legfeljebb 5 méter, ellenben egy aktív címke akár több száz méter vagy esetleg kilométeres távolságból is olvasható lehet.

Másik csoportosítás a címkében tárolt adatok olvashatósága / írhatósága szerint lehetséges. Vannak címkék, amik nem írhatóak, ezért lényegében azokkal az adatokkal működnek egész élettartamuk alatt, amit a készítésnél beléjük kódolnak. Ilyenek a különböző lopásvédelmi címkék is. Léteznek olyan címkék is, amelyek egyszer írhatóak, azaz egyszer módosítható a bennük tárolt információ, valamint olyanok is, amelyek adattartalma szinte végtelenszer átírható.

És mi az RFID olvasó?

RFID olvasókból is több változat létezik, a feladat típusától függ, hogy mennyire összetett és milyen típusú eszközre van szükség. Vannak, amelyek önmagukban is képesek a kapott adatokat feldolgozni, tárolni, míg mások csak továbbítják az adatot egy számítógép felé. Léteznek hordozható, mobil olvasók, mint például az egyes kézi leolvasók vagy a bankkártya terminál. Másik csoportjuk a fix telepítésű olvasók, mint a belépőkártyák olvasására szolgáló falra szerelt kártyaolvasó vagy a ruhaboltokban található érzékelőkapu, ami becsipog, ha egy áruvédelmi címkével ellátott terméket próbálnának rajta keresztülvinni.

Végezetül, az alkalmazott frekvencia alapján is tehetünk különbséget az egyes rendszerek között. Az alkalmazott frekvencia az, amin a címke és az olvasó kommunikál egymással – ennek típusa nagyban befolyásolja a rendszer hatótávolságát. Alapvetően négy fajta frekvenciatartományt különböztetünk meg: alacsony, magas, ultra magas és mikrohullámú. Az alacsony tartományt jellemzi a legrövidebb hatótávolság, ami valahol 1 – 10 centiméter között van. Ez a távolság magas frekvencia esetén 10 centiméter és 1 méter közötti, ultra magas esetén 1 és 100 méter közötti, mikrohullámú frekvenciatartomány esetén pedig akár kilométeres is lehet.

Minden esetben szükséges számítógépes program a működéshez?

Egy informatikai rendszer lehetséges, de nem szükséges része az RFID rendszernek. Gondolj például az áruházak lopásvédelmi rendszerére. Van egy biztonsági kapu, aminek egyetlen funkciója van: ha azon megpróbálnak egy áruvédelmi címkével ellátott darabot keresztülvinni, akkor sípol. Nincsen szükség sem az adatok tárolására, sem feldolgozására. 

Ellenpélda lehet az érintéssel történő bankkártyás fizetés. Ebben az esetben több történik annál, mint hogy kifizeted vásárlásod ellenértékét a boltban. A tranzakció meg fog jelenni a netbankodban, a mobilos applikációdban és a bank rendszerének is fel kell dolgoznia és nyilván kell tartania ezt az információt. A bankkártya terminál nem lenne képes arra, hogy ezeket a műveleteket önmagában elvégezze. Ekkor tehát az olvasó a címkéből nyert információt egy informatikai rendszer részére továbbítja, amely aztán képes azt a megfelelő módon kezelni.

Az RFID technika felhasználása

Érintettünk már pár példát az RFID technológia hétköznapi felhasználására: PayPass fizetés, a gépkocsik indításgátlója, áruvédelmi és beléptető rendszerek. Ezek mind passzív címkék, a hétköznapokban ezek fordulnak elő a leggyakrabban. Ezzel szemben aktív címkéket olyan területeken használnak, mint különböző navigációs és rakománykövető rendszerek vagy a légi közlekedésben, a repülőgépek helymeghatározására. 

Frekvenciatartomány szerint a hétköznapokban jellemzően az alacsony és a magas frekvencián üzemelő RFID rendszerek fordulnak elő. Például az áruházak áruvédelmi rendszerei üzemelhetnek alacsony és magas frekvencián egyaránt. A háziállatok azonosításra használt chipek vagy az autók indításgátlói alacsony frekvencián, míg egyes beléptető rendszerek magas frekvencián működnek.

Az ultra magas és mikrohullámú frekvenciát pedig szintén speciális körülmények esetén használják. Ultra magas frekvencián az olvasási távolság több méter is lehet, ezért főleg olyan esetekben hasznos, amikor az tárgy nehezen hozzáférhető, például konténerbe vagy teherautókba pakolt áruk esetén. A mikrohullámú frekvencia alkalmazása még speciálisabb eset, a rendszer kiépítése bonyolult és költséges, ráadásul bizonyos országokban még állami engedélyéhez kötött is lehet, hiszen ez a technológia már a hadászatban is előfordul. Talán az autópályás díjfizető rendszer az, amely viszonylag elterjedtebb területe a mikrohullámú frekvencia alkalmazásának egyes országokban.

Az RFID lehetséges jövőbeli felhasználásai

Az RFID technológia fejlesztése kapcsán cél, hogy az a hétköznapi életben is egyre elterjedtebbé váljon. Klasszikusan ilyen területnek számít az úgynevezett okos otthonok kialakítása. Egy okos otthon működésének alapja, hogy az egyes tárgyak, háztartási cikkek kommunikálnak egymással, illetőleg adatokat küldenek és fogadhatnak a tulajdonostól. 

Ennek kapcsán az RFID sok kérdésre megoldást jelenhet. Egy árukészlethez hasonlóan a hűtő tartalma is monitorozható lenne. Így távolról, mobileszközöd és a mobilinternet segítségével kapcsolatot létesíthetsz a hűtővel, ami aztán rádióhullámos azonosítás útján ellenőrzi a saját tartalmát. De alkalmazható lenne ugyanez a megoldás a fürdő- és hálószobában is, vagy akár egy konyhaszekrény esetében. 

Ha az árucikket, akár az élelmiszereket is mind RFID címkével látnák el, az a bolti bevásárlásnak is egy újabb dimenzióját jelentené. Annyit kéne tenni mindösszesen, hogy bemész a boltba, bepakolod a szükséges termékeket a bevásárlókocsidba, majd átsétálsz vele egy leolvasókapun, ami egy pillanat alatt beolvassa annak tartalmát, össszesíti, neked pedig más dolgod sem lenne, mint fizetni és távozni az üzletből. Előre regisztrált kártya esetén, még a fizetés miatt sem kell megállnod.

Egy németországi áruházban már 2007-ben elkezdték tesztelni az intelligens polcok, próbafülkék és tükrök rendszerét. Ennek a lényege, hogy ha a vevő levesz a polcról egy RFID címkével ellátott ruhadarabot, a próbafülkébe lépve a rendszer leolvassa annak azonosítóját. A tükör előtt állva pedig egy „okos tükör” felületén megjelennek a termék adatai, úgy, mint az ára, anyaga, a származási helye vagy tisztítási, kezelési módjai.

Biztonsági kérdések

Ha modern technikákról beszélünk, akkor az egyes biztonsági kérdések rendszeresen felmerülnek. Manapság az adatbiztonság, különösen a személyes adatok védelme egyre fontosabbá válik, ezért sokszor fenntartással kezelik az okos megoldásokat is. Gondoljunk csak az okostelefonokkal vagy akár a közösségi oldalakkal kapcsolatos egyes dilemmákra. 

Nem is olyan régen terjedt el például egy történet, mely szerint ha nem figyelsz, a zsúfolt budapesti tömegközlekedésen utazva csalók könnyedén emelhetnek le összegeket a bankkártyádról. Mégpedig egy bankterminál segítségével, kihasználva, hogy PayPass fizetés esetén – akkor 5.000 forint értékig – nem szükséges PIN kód a tranzakció engedélyezéséhez. Nos, ha elméletileg lehetséges is ezt kivitelezni, a gyakorlatban azért különböző bankbiztonsági, hitelesítési és azonosítási megoldásokat is figyelembe véve, valószínűleg előbb bukna le az illető, mielőtt megérné neki ilyenbe fogni. 

Másik aggodalom ezzel kapcsolatban, hogy RFID segítségével az emberek mozgása ellenőrizhetővé, monitorozhatóvá és nyilvántarthatóvá válna. Az elméleti lehetősége persze ennek sem kizárt, hiszen az olvasó, a címke és a kettő közötti kommunikáció egyaránt megfigyelhető, lehallgatható vagy akár manipulálható is. 

Ezek valós kérdések, de nem csak benned, hanem a rendszert fejlesztő szakemberekben ugyanúgy felmerülnek és számolnak ezzel. Fontos, hogy a fejlesztéseket párhuzamosan kövesse az erre vonatkozó biztonsági megoldások korszerűsítése is. Ekkor pedig kellő óvatossággal és körültekintéssel eljárva, megtéve a szükséges óvintézkedéseket, sokat tehetnél azért, hogy ne essél ilyen rosszindulatú visszaélések áldozatává.

Összegezés

Mint láthatod, az RFID technológiát a legkülönbözőbb területeken lehet hasznosítani – munkáink során természetesen mi is számtalanszor készítettünk ilyen rendszereket – erről szóló esettanulmányunkat itt tudod elolvasni. Ha pedig arra vagy kíváncsi, hogy hogyan tudja el vállalkozás napi folyamatait egyszerűsíteni egy ilyen rendszer kiépítése, vagy csak további érdekes felhasználási területekről olvasnál, ajánljuk figyelmedbe az erről szóló is.