RFID - Radio Frequency Identification Identificação por radiofrequencia

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1 RFID - Radio Frequency Identification Identificação por radiofrequencia Rafael Perazzo Barbosa Mota perazzo@ime.usp.br Computação Móvel Programa de Pós Graduação em Ciência da Computação Departamento de Ciência da Computação Instituto de Matemática e Estatística Universidade de São Paulo 30 de Maio de 2012

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3 2 Algumas questões iniciais... 1 Alguém nunca viu uma tag RFID? 2 Alguém sabe dar um exemplo de uma aplicação simples para a tecnologia RFID? 3 Alguém sabe dar um exemplo de uma aplicação futurista para a tecnologia RFID? 4 Vamos assistir alguns pequenos vídeos motivadores?

4 3 Agenda 1 Histórico Aplicações 2 Tags Leitores Middleware 3 4 5

5 4 Agenda Histórico Aplicações 1 Histórico Aplicações

6 5 Histórico Aplicações A história do RFID remonta à Segunda Guerra Mundial, quando dispositivos similares adotados pelos ingleses permitiam identificar aeronaves aliadas Avanços na área de radares e de comunicação radiofrequência continuaram através das décadas de 50 e 60 Cientistas e acadêmicos dos Estados Unidos, Europa e Japão realizaram pesquisas e apresentaram estudos explicando como a energia RF poderia ser utilizada para identificar objetos remotamente

7 6 Histórico Histórico Aplicações No setor comercial, a sua primeira utilização se deu em sistemas antifurto, que utilizavam ondas de rádio para determinar se um item havia sido roubado ou pago normalmente Foi neste contexto que surgiram os tags (transponders), que fazem parte do sistema de RFID até hoje

8 7 Aplicações Histórico Aplicações Pagamento em trânsito Controle de estoque Substituição de códigos de barras Rastreamento de cargas Rastreamento de animais

9 8 Aplicações Histórico Aplicações Pedágios

10 9 Aplicações Histórico Aplicações Modalidades esportivas Identificação biométrica Aplicações Médicas Controle de Acesso

11 10 Aplicações Histórico Aplicações Controle de Acesso

12 11 Aplicações Histórico Aplicações Transportes Aéreos, Terrestres e Marítimos Logística Microchip no Dinheiro (?)

13 12 Aplicações Histórico Aplicações Logística

14 13 Agenda Tags Leitores Middleware 1 2 Tags Leitores Middleware 3 4 5

15 14 O Sistema RFID Tags Leitores Middleware é formado por três componentes principais: A tag RFID, também conhecida como transponder ou etiqueta inteligente Leitor RFID (Reader) Middleware (software ou sistema que fará uso da informação recebida da tag)

16 O Sistema RFID Tags Leitores Middleware 1 1 Fonte: como%20funciona.htm 15

17 16 Tags RFID Tags Leitores Middleware Todo objeto a ser identificado em um sistema RFID é fisicamente etiquetado com uma tag Tags são tipicamente compostas por um microchip para armazenamento e computação, e uma antena para comunicação A memória da tag pode ser de leitura apenas, de uma escrita e várias leituras, ou totalmente regravável (read-only, write-once read-many ou fully rewritable)

18 17 Tag RFID Tags Leitores Middleware

19 18 Tags RFID - Classificação Tags Leitores Middleware Fonte de energia Funcionalidade Frequência de operação

20 19 Tags RFID - Fonte de energia Tags Leitores Middleware Ativas Possuem sua própria fonte de energia e podem iniciar uma comunicação Passivas Recebem toda energia através do leitor e não podem iniciar uma comunicação. São completamente inativas na ausência de um leitor Semi-passivas possuem bateria, mas podem apenas responder a transmissões que cheguem até elas

21 20 Tags passivas - Energia Tags Leitores Middleware Quando as ondas de rádio do leitor são encontradas por uma etiqueta passiva, a antena em espiral dentro da etiqueta forma um campo magnético a etiqueta retira a energia do leitor e transmite energia aos seus circuitos A etiqueta então envia as informações codificadas na memória da etiqueta

22 Energização de uma tag passiva Tags Leitores Middleware Pela indução magnética, uma tensão é gerada na bobina da antena do transponder. Esta tensão é retificada e serve como a fonte de alimentação para o microchip funciona.htm 21

23 22 Tags RFID - Funcionalidade Tags Leitores Middleware Classe 1: tag simples, somente leitura, programável com memória não volátil Classe 2: tag passiva, com memória escrita/leitura de até 65 Kbytes Classe 3: Essencialmente uma tag Classe 2, com uma bateria embutida para melhorar o alcance Classe 4: tag ativa, com bateria embutida, e maior poder computacional Classe 5: tag ativa, com bateria embutida e com capacidade de se comunicar com outros dispositivos

24 23 Tags RFID - Frequência de operação Tags Leitores Middleware Sistemas de Baixa Frequência (30KHz a 500KHz) - Para curta distancia de leitura e de baixo custo operacional. Normalmente utilizados para controles de acesso, rastreabilidade e identificação Sistemas de Alta Frequência (850MHz a 950MHz e 2,4GHz a 2,5GHz) - Para leitura em médias e longas distancias e leituras a alta velocidade. Normalmente utilizados para leitura de Tags em veículos e coleta automática de dados

25 24 Leitores RFID Tags Leitores Middleware Um leitor RFID é o equipamento que quase sempre inicia a comunicação em um sistema RFID Sua função consistem em, além da leitura da informação contida nos microchips das etiquetas RFID, o controle de acesso múltiplo (singularização), tratamento de erros e informações repetidas O leitor RFID pode apresentar-se de várias formas como: fixados em pontos estratégicos, leitores de mão, entre outros, variando também de acordo com a aplicação

26 25 Singularização de tags Tags Leitores Middleware Singularização das tags

27 26 Middleware Tags Leitores Middleware O middleware consiste na estrutura que contém o banco de dados e a parte mais pesada do sistema. Ele é acessado pelos leitores, geralmente por meio de uma rede local. Implementa de fato a aplicação do sistema RFID

28 27 Agenda

29 28 A característica impĺıcita de ubiquidade das tags RFID gera potenciais problemas para a segurança e privacidade dos usuários da tecnologia

30 29 Acesso a informações possivelmente sigilosas Rastreamento indesejado Privacidade? Como? Como evitar tais problemas?

31 30 Eavesdropping: Monitorar as transmissões e fazer uso indevido das informações obtidas Spoofing: Uma tag false se faz passar por uma legítima Relay attack (Man in the midle attack): A comunicação passa por um intermediário Denial of Service attack: O ataque visa interromper o funcionamento do sistema RFID, incapacitanto o leitor de singularizar tags legítimas

32 31 : Defesa Criptografia e autenticação Matar a tag (kill command) As etiquetas podem ser desabilitadas de três formas sendo elas: A destruição física da etiqueta A aplicação de uma onda eletromagnética de alta intensidade que destrói a eletrônica A desativação através de comandos Custo?

33 32 Campo aberto para futuras investigações...

34 33 Agenda

35 34 Limitações de utilização Preço Distância de leitura Poder de fornecimento de energia Tamanho

36 35 Vantagens da tecnologia Leitura sem necessidade de proximidade com o leitor para a captação dos dados Robustez das etiquetas com possibilidade de reutilização Precisão na transferência de dados e velocidade no envio dos mesmos Prevenção contra roubos e falsificação de mercadorias Todas as vantagens listadas baseiam-se nas características dos sistemas de RFID que são a durabilidade das tags, a precisão na transmissão de dados e a realização de leitura sem necessidade de contato direto ou visual

37 36 Desvantagens da tecnologia Custo elevado em relação ao atual sistema de código de barras Preço final dos produtos Falta de padronização unificada Problemas de segurança e privacidade relatados anteriormente

38 37 Agenda

39 38 1 A tecnologia em um futuro não tão distante poderá ter sua gama de aplicações reais ampliada 2 Embora o princípio seja antigo, até os dias de hoje o crescimento de sua utilização ainda é pequeno 3 Os campos de segurança e privacidade consistem em campos ainda abertos a novas pesquisas, principalmente relacionadas às tags de baixo custo

40 RFID - Radio Frequency Identification Identificação por radiofrequencia Rafael Perazzo Barbosa Mota perazzo@ime.usp.br Computação Móvel Programa de Pós Graduação em Ciência da Computação Departamento de Ciência da Computação Instituto de Matemática e Estatística Universidade de São Paulo 30 de Maio de 2012