Очипованный мир

Константин Изварский
«Экспресс-Электроника», #2/2004

Мы боимся потерять свободу, а потому всеми силами противостоим тому, что способно ее ограничить. Какое отношение эта, казалось бы, избитая истина имеет к информационным технологиям? Все довольно просто: шумиха, поднятая вокруг технологии радиочастотной идентификации (Radio Frequency IDentification - RFID), связана отнюдь не с теми явными преимуществами, что несет эта технология компаниям, а, так сказать, с одной из потенциальных возможностей ее применения, ведь чипы RFID можно использовать, в том числе, для слежки за человеком.

Конечно, это повод для возмущения сторонников борьбы за права человека, и при том весьма серьезный. Но оставим спор о вероятности правового беспредела, тем более что сегодня им никого уже не удивишь, поговорим о реалиях новой технологии.

Для начала давайте посмотрим, что же происходит с нашим бытом. А происходит именно то, что когда-то представлялось маловероятным: в него, в этот самый быт (а если быть точным - дом) все интенсивнее проникают высокие технологии. Кофеварка, помимо своего прямого назначения, становится еще и узлом связи (тот, кто следил за новинками со знаменитого Consumer Electronics Show, поймет, о чем речь), холодильник сигнализирует хозяину, находящемуся вдали от дома, что запас продуктов подошел к концу, и т. д. Компьютерам, приобретающим черты самой заурядной бытовой техники, поручают все больше задач. И они с успехом их выполняют. Однако, научив компьютер с похвальной скоростью обрабатывать и надежно хранить данные, мы до сих пор не решили проблему сбора и ввода/вывода информации в компьютерную систему управления любым процессом, будь то производство, торговля или что-то иное. При этом следует учесть, сбор информации должен происходить с минимальным участием человека. Хотя бы потому, что оператор может допустить ошибку при вводе данных, например, с клавиатуры компьютера.

Информация должна быть абсолютно верна - это основной принцип в работе любой системы автоматизации. Ведь даже на поиск и отсеивание неверно введенной информации в больших массивах данных придется затратить немало времени и средств, не говоря уже о прямых убытках, которые можно понести в результате неадекватного решения, принятого на ее основе.

Наиболее же полно всем требованиям компьютерной системы управления, где необходимо распознавание и регистрация объектов в реальном масштабе времени, соответствуют технологии бесконтактной идентификации. Строятся они обычно на оптическом (это не что иное, как штрих-коды) или радиочастотном принципе. Последний как раз и является RFID-технологией.

Вообще говоря, системы на базе RFID не являются чем-то принципиально новым: как известно, впервые они были опробованы еще во время Второй мировой войны, в частности, применялись американцами для того, чтобы различать свои и вражеские самолеты.

RFID-система состоит из трех основных компонентов: считывателя, транспондера (обычно называемого меткой или тагом - от англ. tag) и компьютерной системы обработки данных.

Считыватель имеет приемо-передающее устройство и антенну, которые посылают сигнал к тагу и принимают ответный, микропроцессор, который проверяет и декодирует данные, а также память, которая сохраняет данные для последующей передачи, если это необходимо.

Основные компоненты тага - интегральная схема, управляющая связью со считывателем, и антенна. Чип имеет память, хранящую идентификационный код или другие данные. Таг обнаруживает сигнал от ридера и начинает передавать данные, сохраненные в его памяти, обратно в считыватель.

Никакой потребности в контакте или прямой видимости между считывателем и тагом нет, поскольку радиосигнал легко проникает через неметаллические материалы. Таким образом, таги даже могут быть скрыты внутри тех объектов, которые подлежат идентификации.

Таги могут быть активными или пассивными. Активные таги работают от присоединенного или встроенного элемента питания, они требуют меньшей мощности считывателя и, как правило, имеют большую дальность чтения. Пассивный таг функционирует без источника питания, получая энергию от сигнала считывателя. Пассивные метки меньше и легче активных, менее дороги, имеют фактически неограниченный срок службы.

Активные и пассивные таги могут быть только для чтения, с чтением-записью и однократно записываемыми, данные в которые могут быть занесены пользователем.

По большому счету область применения RFID-системы определяется ее частотой. Бывают высокочастотные RFID-системы (850-950 МГц и 2,4-5 ГГц), которые используются там, где требуются большое расстояние и высокая скорость чтения, например, системы сбора отходов, контроль автомобилей. Зачастую считыватели устанавливают на воротах или шлагбаумах, а транспондер закрепляется на ветровом или боковом стекле автомобиля. Большая дальность действия делает возможной безопасную установку считывателей вне пределов досягаемости людей.

RFID-системы, использующие промежуточные частоты (10-15 МГц), применяются там, где должны быть переданы большие объемы информации.

И наконец, низкочастотные RFID (100-500 кГц) используются там, где допустимо небольшое расстояние между объектом и считывателем. Обычное расстояние считывания составляет 0,5 м, а для тагов, встроенных в маленькие "кнопочки", дальность чтения, как правило, еще меньше - около 0,1 м. Большая антенна считывателя может в какой-то мере компенсировать такую дальность действия небольшого тага, но излучение высоковольтных линий, моторов, компьютеров, ламп и т. п. мешает ее работе. Большинство систем управления доступом, бесконтактные карты, управления складами и производством использует низкую частоту.

Из технических свойств RFID несложно вывести преимущества новой технологии: между считывателем и тагом не нужен контакт или прямая видимость, таги читаются быстро и точно (приближаясь к 100%-ной идентификации), они несут большое количество информации и могут быть интеллектуальны, и их практически невозможно подделать.

Что ж, это весьма завидные преимущества, и ныне никто их не подвергает сомнению, но вот вопрос - готов ли рынок к широкому внедрению радиочастотной идентификации?

Во-первых, надо сказать, что RFID по-настоящему используется, и не первый год. Причем иногда технологию применяют в весьма необычных целях, к примеру, таги устанавливают на ошейниках домашних животных, для отслеживания ставок в настольных играх, вроде Blackjack.

Случаи употребления радиочастотной идентификации в России есть, хотя их довольно мало. Один из таких примеров - используемая (кстати, уже несколько лет) в работе петербургской городской библиотеки им. В. В. Маяковского маркировка недеактивируемыми этикетками книжного фонда.

В действительности, распространение RFID-технологии сдерживается высокой стоимостью ее применения (сейчас чипы стоят от 30 до 60 центов, экономическая же выгода получится в том случае, если цена снизится до двух центов, что возможно только при большем объеме их выпуска) и некоторыми техническими недоработками. Скорее всего, мощный импульс развитию технологии дадут значительные инвестиции со стороны крупнейших пользователей.

Что касается перспектив, о дальнейшем развитии радиочастотной идентификации аналитики высказываются довольно сдержанно. По прогнозу IDC, объемы продаж RFID-оборудования вырастут с $91,2 млн в 2003 году до более чем $1,3 млрд в 2008-м. Из этой суммы приблизительно $875 млн составят доходы производителей RFID-микросхем и соответствующих систем, а $270 млн будет потрачено на создание инфраструктуры, необходимой для применения технологии.

Вместе с тем, как утверждают наблюдатели, рост продаж станет возможным только при увеличении инвестиций в разработки промежуточного ПО, обеспечивающего функционирование систем радиочастотной идентификации. А это произойдет не ранее 2006 года.

Столь же сдержанно относятся специалисты и к заявлениям о том, что радиочастотная идентификация способна сделать реальностью мир, описанный Джорджем Оруэллом.

Вообще, весь шум, поднятый сторонниками неприкосновенности частной жизни, происходит от незнания явных вещей, ибо не секрет, что, допустим, практика вживления тагов людям уже не первый год существует в США и Мексике: еще в 2002 году компания Applied Digital Solutions получила право продавать микрочипы VeriChip, вживляемые человеку и содержащие его идентификационный код. Этот код может быть связан с базой данных, в которой находится информация любого рода, в том числе и медицинские данные. Дело в том, что для семей, где есть тяжело больные люди, такой чип - возможность вовремя получить медицинскую помощь или найти потерявшегося человека, пока он не попал в беду.

С другой стороны, - и это подтвердит любой эксперт в рассматриваемой области, - принципиально возможна защита от RFID-чипов. Идея состоит в том, чтобы сделать "глушилку", способную противодействовать считывающим устройствам. Разумеется, лучше всего изготовить ее по образу и подобию самих RFID-чипов: "глушилка" должна представлять собой устройство, копирующее работу радиоидентификационных микросхем, с той лишь разницей, что в ответ на запросы считывателей она будет выдавать не полезную информацию, а случайный "мусор". В работе такого блокирующего чипа важны два момента. Во-первых, он должен понимать запросы самых разных считывающих устройств. Во-вторых, на один запрос желательно выдавать сразу множество ответов. Тогда - предположительно - считыватель просто запутается. Идея эта принадлежит компании RSA Security, которая на данный момент довела ее до стадии лабораторного прототипа и рассчитывает в ближайшее время изготовить пробные микросхемы. Так что борцам за свободу можно спать спокойно: по крайней мере, эта, не столь и революционная, технология свободу ни у кого не отнимет.