Akademin för Innovation, Design och Teknik RFID ) Individuell inlämningsuppgift Produktutveckling 3 KPP039 Veve Rydstedt vrt07001@student.mdh.se Examinator: Rolf Lövgren
Innehåll 1.INLEDNING... ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED. 2. SYFTE OCH MÅL... 3 4. BEGREPPSFÖRKLARING:RFID... 4 5. HISTORIK... 6 6. NYA RÖN... 7 7. PERSONLIG INTEGRITET... 8 8.SLUTSATSER... 9 11. REFERENSER... 9 2(10)
1. Inledning I höst 2009 läste jag kursen Produktutveckling 2 och 3 i Mälardalens Högskola. Den projektgrupp jag ingick hade som uppdragsgivare företaget X-ponent stålinredningar i Eskilstuna. Vår uppgift var att utveckla en komponent till spårningsverktyget Tooltracker. Tooltracker är ett system som ska skapa ordning och reda i verkstäder och även andra företag. Systemet grundar sig på så kallad RFID-teknik och bygger på kommunikation mellan en antenn och ett transponder, som också kallas för tagg. Antennen sitter på en verktygstavla eller någon annan form av förvaringsplats. Taggar fästs på verktyg som förvaras på verktygstavlan i närheten av antennen. Den som vill ha tillgång till ett märkt föremål måste ha ett personligt ID-kort för att kunna logga in i systemet. Om något föremål avlägsnas utan att en behörig användare är inloggad, så larmar systemet. På en datorskärm kan enkelt ses vem som har tagit ett visst föremål och när. Den som ska ta ett föremål kan också se vilka föremål han eller hon har behörighet att använda. När föremålet lämnas tillbaka, så får man också en kvittens på att det är återlämnat. Datorn registrerar alla händelser i systemet, som information om hur ofta ett visst föremål används. 2. Syfte och mål Jag valde att skriva om RFID-tekniken då jag anser att detta verkar vara ett spännande ämne. RFID tekniken utvecklas och förbättras ständigt och kan bli kallad för en del av framtid i många sammanhang. Syftet med detta PM är att öka förståelsen om RFID teknik samt väcka tankar och inspirera för användning av RFID-teknik i produkter i ännu större utsträckning. Målet är främst att ge tankevärd läsning till alla som är intresserade av RFID tekniken i produktutvecklings sammanhang. Jag vill bidra till diskussionen huruvida användandet av RFID tekniken bidrar till kränkning av personlig integritet och hur detta i så fall skullle undvikas. 3(10)
4. Begreppsförklaring:RFID RFID (Radio Frequency Identification) är en teknik för att läsa och skriva information via radiovågor från/till små minnen, taggar (elektroniska chip med antenn, transponder). RFID kompletterar streckkodstekniken. Den största skillnaden är att man för streckkoder kräver fri sikt och oskadad kod för att den skall kunna läsas. RFID-tekniken utnyttjar små elektroniska transponders som kan läsas av från avstånd med hjälp av en antenn. Läsavståndet, som kan variera mellan några millimeter till ett par meter, påverkas av transponderns typ och storlek, storleken på antennens yta samt den elektriska miljön i närheten. Informationsbyte mellan tagg och antenn sker med hjälp av radiovågor. Radiovågorna kan passera genom i stort sett alla material utom metall, därför behövs ingen fri sikt för att läsa av information från taggar. Man kan säga att ett RFID-system består av tre huvuddelar; en transponder, en antenn och en läsare. Dessa kan se ut på olika sätt, men funktionen är den samma. Antennen skapar ett elektromagnetiskt fält som svänger med en viss frekvens. Transpondern aktiveras av fältet och sänder ut en unik kod som antennen fångar upp. Läsaren översätter och tolkar signalen och presenterar den på ett eller annat sätt. Man får alltså en beröringsfri avläsning som inte kräver någon optisk kontakt. Transponderns kod är unik och kan inte manipuleras eller ändras på något sätt. Figur 1: Så fungerar RFID 4(10)
Olika system arbetar med olika frekvenser beroende på vad man vill uppnå. De tre frekvensområdena man arbetar med är 100-200kHz (lågfrekvens), 13.56MHz (mellanfrekvens) och 2.4GHz (högfrekvens/microvågor). Frekvensen påverkar systemets läsavstånd, dess förmåga att motstå elektromagnetiskt brus och tränga genom olika material. Figur2: Frekvenser Med passiv RFID-teknik - som i passerkort - sker kommunikationen med hjälp av induktion. När taggen kommer inom läsarantennens fält laddas taggens kondensator, och taggen kan sända informationen (transponderns unika ID-kod för read-only chip) till läsaren på en annan frekvens. Aktiva transpondrar arbetar med radiovågor och har strömförsörjning, vilket är nödvändigt för att kunna läsa på det avstånd och med den hastighet som Till exempel fordon färdas med genom en biltull. Läsaren skickar en "wake-up"-signal till taggen, som aktiveras och sänder information till läsaren. Batteriförsedda taggar brukar ha en livslängd på 6-10 år. Exempel på användningsområden för RFID idag är, busskort, liftkort, passering genom tullar, betalstationer, pass, nycklar, stöldskydd i butiker, bokningssystem, bibliotek osv. Figur 3: Ncklar med taggar 5(10)
5. Historik Som många andra spårningsenheter har RFID en militär historia. Tekniken användes redan år 1945 under Andra Världskriget av Storbritannien för att särskilja engelska flygplan från tyska. Figur 4: Andra Världskriget RFID-tekniken fortsatte att utvecklas under 1950-60 talet. Då lanserades också stöldlarmet till butikerna som baserade på RFID- tekniken. Tekniken fick sitt kommersiella genombrott på 1970-talet, som ett exempel kan nämnas passiva transpondrar som till exempel kunde användas till att öppna dörrar utan nyckel. På 1990-talet utvecklades billiga och enkla varianterna av transpondrar som har en väldigt enkel uppbyggnad och består endast av ett unikt nummer som de kan sända ut några decimeter. I denna typ av RFID-transponder har man all information lagrad i en databas. Posten där informationen finns lagrad är bunden till det unika id-numret. Denna enklare typ motsvarar i praktiken vanliga streckkoder. Figur 5: Enkel tagg som motsvarar vanlig streckkod Det stora genombrottet för RFID skede i USA, där Wal-Mart (världens största detaljhandelskedja) började använda tekniken för att optimera effektiviseringen, vilket ledde till att konkurrenterna fick göra samma sak. Priset på transpondrarna sjunker hela tiden i och med att marknaden blir större och tillverkningen rationaliseras. Detta gör att nya tillämpningar av RFID hela tiden blir ekonomiskt fördelaktigare. 6(10)
6. Nya rön År 2004 upptäcktes en ny material, grafen. Forskning om det pågår i hela världen, men hittills har ingen produkt med grafen kommit ut på marknaden. Grafenet önskas främst använda för att tillverka ett ledande bläck som bland annat kan användas för att trycka rfid-etiketter på papper och elektriska kontakter till bildskärmar. Målet är att erbjuda ett billigare alternativ till de silverbaserade bläck som används idag när man vill ha en bra ledningsförmåga. Eftersom bläcket inte behöver någon värmebehandling efter appliceringen kan det också användas på polymerer och andra material som är värmekänsliga. Detta skulle göra användandet av RFID-tekniken mycket billigare och därmed skulle detta tillämpas i större utsträckning. Figur6:Supermaterialet grafen En utveckling av RFID är en ny teknologi som kallas för"chipless RFID". Den teknologin har ungefär samma funktionalitet som RFID, men det behövs inget halvledarchip. Istället använder man sig av mikroskopiskt små partiklar som sprids slumpmässigt på en yta eller inuti ett material (som kan vara papper, kartong, plast eller något annat). Märkningen kan inte upptäckas med blotta ögat, och blir mycket billigare än traditionell RFID. Avläsning sker genom att antennen skickar en "radiovåg" mot det märkta materialet, en annan "radiovåg" studsar då tillbaka med ett frekvensmönster som beror på den slumpmässiga fördelningen av fibrerna. Resultatet blir ett unikt "fingeravtryck" som kan konverteras till ett unikt identifikationsnummer. De partiklar/fibrer som skapar fingeravtrycket kan i många fall appliceras i en vanlig tryckpress, med användning av en speciell trycksvärta. Alternativt kan de bäddas in i materialet vid tillverkningen, exempelvis gjutas in i en plastförpackning. Stora fördelen med "chipless RFID" är främst att kostnaden kan hållas mycket låg. Leverantörerna uppger att styckkostnaden ligger i storleksintervallet ett par öre till några tioöringar. 7(10)
7. Personlig integritet Människor i allmänhet ser fram emot nya tekniska framsteg, det enda som är större än tron på ny teknik är rädslan för den. När det gäller RFID är rädslan nästan alltid densamma: Att den personliga integriteten ska kränkas. Det finns till exempel misstankar om RFID-baserade id-kort att de är enkla att avläsa för obehöriga, vilket dock inte är så lätt enligt experterna. Någonting som väcker oro är också att en kund som köpt en produkt med förinstallerad tagg inte känner till detta och att taggen kan avläsas på avstånd utan kundens tillåtelse. För det mesta utgör det inte något hot mot personlig integritet, men i vissa fall vill inte kunden bli förknippad med produkter de har handlat. Det kan också uppkomma situationer då butikspersonalen inte känner till stöldlarm i produkten och kunden hamnar i obekväm situation i nästa butik där larmen går. Säkerhetsexperter har varnat för att använda RFID för identifiering av personer, på grund av risker för identitetsstöld. Exempelvis kan en person lyssna på din information medan du kommunicerar med en legitim enhet och därefter skapa en egen tagg med din information. RFID-tekniken, som har börjats användas på biblioteken i allt större utsträckning, har väckt oro att låntagarnas läsvanor kartläggs och att obehöriga får tillgång till känslig information. Figur7:RFID i biblioteket 8(10)
Det finns röster som varnar för att det pågår en glidande övergång med elektronisk registrering och övervakning till ett mer kontrollerat samhälle. Även om tekniken är här för att stanna, är det viktigt att se till individens rättigheter. Egentligen är det ju inte tekniken i sig, som är problemet, utan hur den används. Det finns möjligheter att styra användandet av RFID tekniken så att personlig integritet skyddas. Några punkter som skulle vara till hjälp på vägen: att få information om att RFID-taggar används att få möjlighet att välja bort RFID att få tillgång till all information i RFID-taggen (även gömd) att veta när och varför RFID-taggar läses att få RFID-tagg avlägsnad eller deaktiverad vid köp. Det är viktigt med stor medvetenhet och kunskap om integritets- och säkerhetsaspekterna. Till exempel märkning av livsmedel är högt prioriterad av industrin. Om en RFID -etikett innehåller bara information om tillverkare och varunummer, utgör den därför inte större hot mot integriteten än en vanlig streckkod. Begränsning av informationen i taggen är en av de viktigaste riktlinjerna. RFID-taggen bör inte innehålla detaljerad och känslig information, som kan skada kunden. Sådan information bör istället finnas lagrad idatasystemet. 8.Slutsatser RFID kan användas för mycket. Den nya tekniken öppnar många möjligheter till innovativa produkter och tjänster. Användning av RFID-tekniken öppnar nya dörrar för intelligenta produkter som kan gör människors vardag lättare. Även om det finns misstankar att RFID-teknik leder oss mot mer kontrollerad samhälle, behöver man absolut inte förkasta tekniken. Istället ska nya lösningar hittas så att den nya tekniken ska kunna användas på ett trevligt sätt, så att ingen känner sig kränkt. 11. Referenser http://www.rfid.se/ (2009-12-16) http://www.datafangst.se/?id=476 (2009-12-16) http://www.rfidjournal.com/magazine (2009-12-18) http://www.assaabloy.com/sv/com/nyheter/nyheter/2008/nyheter2008/rfid--enframtidsteknik/ (2009-12-18) 9(10)
http://sv.wikipedia.org/wiki/rfid (2009-12-18) http://www.nyteknik.se/popular_teknik/teknikfragan/article38470.ece (2009-12-21) http://www.nyteknik.se/nyheter/innovation/forskning_utveckling/article613801.ece (2009-12-21) http://www.atomerochbitar.se/manadsbrev/ddr-3-04.html (2009-12-21) http://freenet-homepage.de/uplifting/sl_htm/sl_rfid1.htm (2009-12-21) 10(10)