Устройства радиочастотной идентификации в библиотечных технологиях

Тимошенко Игорь

Наиболее известной реализацией карт типа ИСО/МЭК 14443 являются бесконтактные смарт-карты семейства Mifare, производимые компанией «NXP Semiconductors«. Семейство Mifare включает в себя несколько типов карт, отличающихся размером встроенной памяти и алгоритмами криптозащиты данных. Базовым типом является тип карт «Mifare Classic», имеющий два подтипа 1K и 4K, отличающихся размером памяти: 1 Кбайт и 4 Кбайт соответственно.

Существуют некоторые другие типы карт, например, семейства Smart, применяемые в банковских бесконтактных платежных системах, которые имеют режим эмуляции «Mifare Classic».

Каждая карта семейства Mifare имеет уникальный серийный номер UID. С 1998 г. компания NXP выпускала

карты с идентификатором UID (Unique identificator) длиной 4 байта. В 2010 г. компания объявила о том, что диапазон 4-х байтных номеров подходит к концу и начала производство карт «Mifare Classic EV1» с идентификатором UID длиной 7 байт, обеспечивающим абсолютную уникальность.

Интегральные схемы карт этого типа имеют сравнительно сложную организацию и содержат большое количество полупроводниковых элементов (транзисторов), что является причиной сравнительно высокого потребления электроэнергии и низкой чувствительности, а следовательно – малой дальности действия в РЧИ системах. Дальность считывания таких карт обычно не превышает 15 см, поэтому на базе таких интегральных схем производят только карты идентификации.

Карты этого типа имеют ограниченное применение в библиотеках в качестве читательских билетов, обычно только в случаях, когда читатели уже имеют корпоративные карты (электронные пропуска, удостоверения, кампусные карты и т. д.) такого типа. В случае использования таких карт для автоматизированной идентификации читателей используется идентификатор UID карты. Использование карт Mifare в библиотечных системах РЧИ на сегодняшний день не поддерживается библиотечными стандартами прикладного уровня.

2.2.3. Система стандартов ИСО/МЭК 15693

Система стандартов ИСО/МЭК 15693 под общим названием «Карты идентификационные. Карты на интегральных схемах бесконтактные». Интегральные схемы для карт этого типа имеют встроенную энергонезависимую память, имеющую пользовательскую область, доступную для записи и чтения специальными командами считывателя РЧИ. Записанные в память данные могут быть защищены от перезаписи специальной командой блокировки. Кроме того, карты этого типа имеют следующие основные параметры:

– Уникальный серийный номер-идентификатор UID (Unique IDentifie), доступный для чтения специальной командой считывателя РЧИ. Уникальность идентификатора обеспечивается соглашением между всеми производителями интегральных схем этого типа.

– Байт семейства приложений – AFI (Application Family Identifier), доступный для записи специальными командами. Установка определенных значений этого параметра в карте и использование его в командах считывателя РЧИ позволяет считывать только «свои» карты. Карты с другим значением AFI будут «не видимы» для считывателя. Значение AFI может быть защищено от перезаписи.

Интегральные схемы для карт этого типа имеют сравнительно простую организацию, содержат не большое количество полупроводниковых элементов (транзисторов), что обеспечивает низкое потребление электроэнергии и повышенную чувствительность, и дальность действия в РЧИ системах. Дальность считывания таких карт может достигать 1 м, поэтому на базе таких интегральных схем также производят радиочастотные метки для маркировки различных предметов учета для их автоматизированной идентификации. Карты и метки этого типа поддерживают механизм антиколлизии, позволяющий считывателю РЧИ работать с каждой меткой в отдельности при нахождении в его рабочей зоне множества меток.

Крупнейшим производителем интегральных схем для карт и меток этого типа сегодня является компания «NXP Semiconductors», которая выпускает их в соответствии со своим корпоративным стандартом ICode SliX2 (ранее – ICode Sli, ICode SliX). Корпоративный стандарт

уточняет положения, определенные в базовом стандарте ИСО/МЭК 15693. Интегральные схемы для карт и меток типа ICode SliX2 имеют 2528 бит пользовательской памяти с гарантией на 100 000 циклов перезаписи и 50 лет сохранения записанных данных. К особенностям карт и меток этого типа следует отнести наличие противокражного признака – бита EAS (Electronic Article Surveillance). Этот параметр не определен стандартом ИСО/МЭК 15693 и поддерживается только метками семейства ICode Sli. Тем не менее, большинство считывателей РЧИ поддерживают работу с этим параметром и используют его для реализации противокражной функции в системах РЧИ. Бит EAS может быть однократно защищен от перезаписи командой блокировки. В случае если работа с меткой ICode SliX2 предполагает многократное изменение значений EAS и AFI они могут быть защищены от несанкционированной перезаписи 32 битным паролем. Кроме того, паролем может быть защищено от перезаписи содержимое пользовательской памяти.

В настоящее время все три части стандарта ИСО/МЭК 15693 введены в систему российской стандартизации как идентичные международным и имеют наименование ГОСТ Р ИСО/МЭК 15693.

Сегодня радиочастотные метки и карты именно этого типа получили наиболее широкое применения в библиотеках.

§ 2.3. Стандарты применения РЧИ в библиотеках

2.3.1. История появления библиотечных стандартов РЧИ

Первые попытки внедрения технологии РЧИ в библиотеках начались с середины 1990-х гг. Пионером в этой области стала компания 3М (США), которая с конца 1960-х гг. производила и устанавливала в библиотеках радиочастотные противокражные системы. В 1994 г. компанией 3М был анонсирован первый проект автоматизации школьной библиотеки на базе РЧИ, а в 2000-е гг. технология РЧИ была уже внедрена в нескольких тысячах библиотек развитых стран мира.

В августе 2004 г. датская организация «Danish National Library Authority» сформулировала ряд основных принципов применения технологии РЧИ в библиотеках:

– возможность применения в межбиблиотечном абонементе;

– стандартный интерфейс для систем автоматизации библиотек;

– возможность приобретения меток и оборудования РЧИ от различных поставщиков;

– обратная совместимость с системами штрихового кодирования (уникальные штриховые коды для удостоверения личности в Дании);

– соответствие международным стандартам.

На основе этих принципов датская организация по стандартизации «Dansk Standards» в ноябре 2004 г. предложила проект стандарта, который был поддержан поставщиками оборудования РЧИ в Дании. Проект стандарта был опубликован на английском языке, что предполагало международное участие в его обсуждении. Уже в 2005 г. в Дании был принят первый национальный стандарт, определяющий правила применения оборудования РЧИ ВЧ диапазона (13,56 МГц) в библиотеках [7], который был поддержан сразу во многих странах. В 2011 г. техническим комитетом ИСО ТК46/ПК4 была принята система международных стандартов ИСО 28560, представлявшая собой группу из трёх стандартов, под общим названием «Информация и документация – Радиочастотная идентификация в библиотеках» [8]. В принятых стандартах были обобщены и развиты положения, изложенные в датском стандарте, кроме того были регламентированы основные технические параметры библиотечных систем РЧИ, а также структуры и протоколы обмена данными с библиотечными системами автоматизации. Позднее, в 2014 г. система стандартов была пересмотрена и к ней была добавлена четвёртая часть [9], определяющая применение в библиотеках РЧИ оборудования СВЧ диапазона 850–960 МГц.