Zákazník navštíví butik. Prodavačka mrkne nenápadně na monitor vedle pokladny. „Paní Vopičková už u nás dlouho nebyla.“ Při průchodu vstupními dveřmi předala totiž zákaznická karta v kabelce základní data o majitelce ochotně čtečce. „A při poslední návštěvě stejně nic nekoupila.“ Databáze má zaznamenánu každou návštěvu a nákup. „No tohle - spodnička a tílko jsou od konkurence! tak to bych měla upravit na naší nabídku". I v jednotlivých součástech oblečení jsou etikety RFID. Ty jsou sice po prodeji vlastně již nepotřebné, ale když už tady jednou jsou, předávají dál svůj světově jedinečný číselný kód.

Tento futuristický scénář není ale žádnou hudbou budoucnosti. Již v roce 2004 byl zahájen v Německu zkušební provoz podobných zařízení. Také v této zemi jsou osobní data sice chráněna a je na to i úřad který brzdí přílišné zvědavce a průzkumníky trhu, ale nebyl by to první případ, kdy přísná omezení byla pozdějšími úpravami vyhlášek či nařízení zrušena. Nebo se jednoduše mlčky ignorovala.

Technické předpoklady pro sledování prodeje zboží existují již dlouho a jsou dokonce i cenově dostupné. Při přednostech etiket pro bezkontaktní čtení je jejich široké zavedení jen otázkou času. Čip sám je je velmi malý a pouhým okem téměř nezjistitelný. Pro provoz (včetně zásobování energií) je nutná anténka, která je – prozatím – relativně nápadnější. Protože etikety jsou velmi tenké a mohou být umístěny i na ohebných materiálech lze předpokládat, že budou stále méně nápadné. Jestliže bez poškození zboží nelze vhodně ukrytý čip najít, musí nastoupit elektronika.

Jak to funguje?

Pasivní etikety RFID používané v obchodě a pro označování zboží, tedy ty které nás zajímají, pracují v krátkovlnném pásmu na kmitočtu 13,56 MHz. Příslušný čtecí přístroj vysílá trvale nosnou. Na VF pole reaguje nejen hledač RFID, ale i etiketa. Přiblíží-li se dostatečně blízko začne čip odebírat anténou energii pro svou činnost.

Součástky za 10 Euro a trocha času stačí k odhalení ukrytých etiket RFID. Tento detektor reaguje na ty které pracují na 13,56 MHz.

Čip sám aktivně nevysílá, protože by to bylo jednak komplikovanější a hlavně by potřeboval vlastní  zdroj – baterii. Přenos informací probíhá tedy nepřímo. Čip řídí kolik energie odebere z vf pole čtečky. Protože tento efekt je z pohledu vysílače malý, produkuje etiketa vysokofrekvenční změny odběru, a to již může čtečka lépe identifikovat. Pro optimální přenos energie musí být anténa naladěna na pracovní kmitočet čtečky a dále musí mít dostatečnou plochu, aby energie získaná z VF pole stačila k aktivaci čipu.

Realizace

Z hlediska účelnosti by byla jako přijímací anténa nejvhodnější velká vzduchová cívka. s malým kondenzátorem přímo na čipu by tak tvořila rezonanční obvod naladěný na pracovní kmitočet. Protože čip tvoří přímo připojenou zátěž, bude jakost obvodu poměrně malá a naopak šíře propustného pásma velká. To je ale nakonec přednost při hromadné výrobě etiket i čteček, protože odpadá drahé nastavování a zajišťování stability přesného kmitočtu.

Hledač simuluje čtečku tím, že vysílá slabý signál. Přiblíží-li se hledaná etiketa vstupní obvod hledače se zatlumí, na což elektronika zareauje. Zapojení obsahuje tranzistor a komparátor (IC1). Tranzistor T1 pracuje jako oscilátor na frekvenci danou paralelním rezonančním obvodem tvořeným L1 a C1.

Napětí na rezistoru R4 je úměrné odběru oscilátoru. Obvod IC1 porovnává toto napětí s referenčním získaným na rezistoru R6. Při poklesu napětí na rezistoru R4 pod úroveň referenčního napětí se rozsvítí D1. To se stane v případě, že se k cívce hledače dostatečně přiblíží etiketa RFID pracující na kmitočtu 13,56 MHz.

Rezonanční cívka L1 je vytvořena přímo na spojové desce, takže odpadá pracné ruční navíjení.

Tento princip je obecně znám jako „sací měřič“ nebo též „dip-metr“, používaný k jednoduchému zjišťování rezonančních kmitočtů nejrůznějších VF obvodů. Ten mívá oscilační obvod laditelný a indikace „odsátí“ vyzařované energie se provádí ručkovým měřidlem.

Náš RFID „dip-metr“ pracuje s pevným kmitočtem a je tedy použitelný jen pro zboží označované etiketami 13,56 MHz. Podle jiných norem se používají i kmitočty 125 kHz, 134 kHz, 9,2 MHz, 915 Mhz a 2,45 GHz (aktivní RFID). Pro odhalování těchto etiket musíme mít jiný přístroj, nastavený na příslušný kmitočet.

Stavba

Materiálové náklady jsou cca 10 Euro. Díky cívce vyleptané přímo na spojové desce odpadá nepříjemné ruční vinutí. Osazování začíná zapájením součástek SMD na straně spojů což lze při jejich velikosti celkem dobře zvládnout běžnou mikropájkou. Nakonec osadíme součástky s drátovými vývody D1, SW1, C7 a drátovou propojku.

Obrázek – Strana spojů (PDF)

Při oživování vytočíme nejprve trimr R6 do pravé krajní polohy (max. citlivost).při stisknutí tlačítka se musí D1 rozsvítit. Nyní otáčíme R6 zpět tak daleko až LED právě zhasne. Tím je provedena kontrola správnosti osazení a pájení.

Pro nastavení správného pracovního kmitočtu použijí amatéři s domácí laboratoří nejlépe frekvenční čítač volně navázaný na cívku hledače.

Není-li nic z toho k dispozici, poslouží v nouzi přímo etiketa RFID. Tu přiblížíme na cca 4 cm ke spojové desce. Nyní opatrně nastavujeme C7 tak, až se rozsvítí LED. Postupným snižováním citlivosti pomocí R6 a dolaďováním C7 nastavíme optimální stav. Pokud změny C7 nestačí k nastavení správného pracovního kmitočtu doplníme kondenzátor C1 vhodnou kapacitu v rozmezí 1 až 10 pF určíme experimentálně.

K ladění není vhodným nástrojem kovový šroubovák který při dotyku C7 obvod rozladí. K tomu účelu se používá zvláštní plastikové nářadí, ale v nouzi stačí kousek materiálu ze slabšího plastu.

Praktické použití

Po naladění je hledač připraven k použití. Přiblížíme se (se stisknutým tlačítkem) k podezřelému místu. Je-li tam skutečně etiketa 13,56 MHz, dioda se rozsvítí. Dosah hledače je asi 5 cm. Běžný kov ovlivňuje hledač jen v bezprostřední blízkosti pod 1 cm. Totéž platí i pro přímý dotyk cívky s kovem. Vestavba do malé plastové krabičky tyto problémy vyřeší. Naopak přímý dotyk může posloužit jako jednoduchá kontrola baterie.

Nejrozměrnějším prvkem detektoru a etikety RFID je rezonanční cívka vytvořená jako plošný spoj.

Detektor pracuje celkem dobře, ale poněkud na obtíž je jeho formát větší krabičky daný velikostí baterie a cívky. Zejména cívku nelze libovolně zmenšovat, protože tvoří vazební prvek.

Seznam součástek

Download & Odkazy

• Originál článku - https://events.ccc.de/congress/2005/wiki/RFID-Zapper%28EN%29
• Originál popisu konstrukce - http://www.heise.de/ct/05/02/202/
• Download osazení plošného spoje v PDF - rfid-zapper-platine.pdf