Distribuované systémy a počítačové sítě. Bezdrátové systémy WiFi WiMax BlueTooth, ZigBee RFID

Transkript

1 Distribuovaé systémy a počítačové sítě Bezdrátové systémy WiFi WiMax BlueTooth, ZigBee RFID

2 Bezdrátové systémy Využívají rádiový komuikačí kaál jeho základí vlastosti jsou uvedey ve 2. předášce Výhodou je vysoká flexibilita žádá ezbytá ifrastruktura kromě apájeí jedoduché změy topologie přemístěí uzlů, rozšiřováí Nevýhodou je potřeba frekvečího pásma v SPD aplikacích ejčastěji využíváa pásma ISM při dodržeí podmíek eí třeba povoleí je třeba počítat s případou koexistecí s dalšími uživateli možost dočasé (trvalé) edostuposti uzlů vzhledem k rušeí ebo omezeému výkou vysíláí (S/N ratio)

3 Bezdrátové systémy Sítě IEEE802.x a RFID systémy uživatel a vlastí jsou obvykle táž osoba často pracují v ISM pásmech Radiomodemové sítě využívají ifrastrukturu vlastíka sítě mají obvykle licecovaé vlastí frekvece a také sítě a báze GSM (GPRS) specielí případ radiomodemové sítě oproti běžým radiomodemovým sítím omezeá fukčost omezeá podpora protokolů vyšších vrstev omezeá možost přímé komuikace mobilita termiálu

4 IEEE 802.x Teto stadard již byl zmíě v předchozí předášce defiuje apř. variaty CSMA/CD sítí Jeho další části defiují techologie pro bezdrátové sítě

5 Přehled IEEE původí specifikace ISM pásmo 2.4 GHz, 1 (2) Mbit/s komuikace v rozprostřeém spektru FHSS 75 kaálů s šířkou 1 MHz DSSS 14 (překrývajících se) kaálů s šířkou 22 MHz přístupová metoda CSMA/CA dosah 30/90 m (uvitř budov/volé prostraství) a pásmo 5 GHz, maximálě 54 Mbit/s výhodou je ižší využití pásma (ižší úroveň rušeí) OFDM modulace, 52 osých, BPSK, QPSK, 16(64)QAM se zhoršující se kvalitou kaálu se volí robustější modulace 12 (ěkde 24) kaálů po 20 MHz v Evropě ejsou (ebyly) k dispozici frekvece esplňuje zcela požadavky evropských regulátorů

6 Přehled IEEE b prví iovace původího stadardu ISM pásmo 2.4 GHz, maximálě 11 Mbit/s pouze DSSS (FHSS je kvůli zpěté kompatibilitě) s atéami s vyšším ziskem lze komuikovat až a ěkolik km g druhá iovace původího stadardu ISM pásmo 2.4 GHz, maximálě 54 Mbit/s výhradě OFDM, DSSS pouze kvůli zpěté kompatibilitě opět 16/64QAM, pro ižší rychlosti BPSK a QPSK (při ižší kvalitě kaálu) zařízeí jsou obvykle kompatibilí i s variatou b (začí se b/g) h variata a pro Evropu pásmo 5GHz zahruje dyamický výběr kaálu a řízeí výkou robustější odolější vůči rušeí

7 Přehled IEEE posledí aktualizace ISM pásma 2.4 GHz ebo 5 GHz, 40 MHz kaály využívá prostorové multiplexováí MIMO (Multiple I/Multiple Out) techologie více vysílacích/ přijímacích até kofigurace TxR:S apř. 3x3:2 3 vysílací atéy 3 přijímací atéy 2 současé datové toky dostupé fyzické rychlosti jsou až 600 Mbit/s pro 4 datové toky obvyklé je využití 2 datových toků 2x2:2

8 Přehled IEEE Pásmo 2.4 GHz je des využito ásledově 14 částečě se překrývajících kaálů (odstup 5 MHz) 11 USA, 13 Evropa, 14 Japosko povole EIRP 100 mw (20 dbm) při použití směrových até je třeba sížit výko!! Posledí verze stadardu zahruje většiu dodatečých specifikací

9 Struktura sítě IEEE Ad-hoc sítě přímá komuikace mezi uzly bez síťové ifrastruktury ozačováy jako IBSS (Idividual Basic Service Set) Stacioárí sítě ifrastruktura (DS, Distributio System) využívající (obvykle) stacioárí přístupové body (AP, Access Poit) součástí AP může být i most do pevé sítě (typicky Etheret) každý AP obsluhuje oblast ozačovaou jako BSA (Basic Service Area) skupia uzlů řízeých jedím AP se ozačuje BSS (Basic Service Set) oblast pokrytá více AP propojeými DS se azývá ESA (Exteded Service Area) kompletí bezdrátová síť (bez DS) pak ESS (Exteded Service Set) síť je idetifikováa prostředictvím SSID (Service Set ID v Beaco rámci)

10 Struktura sítě IEEE Stacioárí síť

11 Příklad stacioárí sítě IEEE802.11

12 Řízeí přístupu k médiu - MAC Struktura podvrstvy MAC povié pouze DCF využívá CSMA/CA i pro IBSS sítě

13 Přístupová metoda CSMA/CA CSMA/CA ( /Collisio Avoidace) e všechy uzly sdílející fyzický kaál se slyší avzájem ejsou schopy detekovat kolize před vysláím rámce uzel čeká po dobu mezirámcové mezery a teprve pokud je kaál stále volý: zvolí áhodý časový iterval (back-off) pokud po je celou tuto dobu kaál volý, vysílá

14 Přístupová metoda CSMA/CA v případě obsazeého kaálu se čekáí prodlužuje o dobu, po íž je kaál obsaze + IFS dosáhe-li back-off uly a kaál je stále volý, lze vysílat kromě odposlechu a fyzické vrstvě se využívá i tzv. virtuálí odposlech kaálu

15 Virtuálí odposlech kaálu (CS) předpoklad: všechy uzly slyší AP uzel ejprve vyšle žádost o přiděleí kaálu (RTS Request To Sed) - eplést se sigálem EIA/TIA 232! s využitím CSMA/CA AP odpoví přiděleím vysílacího času (CTS Clear To Sed) ostatí slyší a pokládají kaál za obsazeý, i když edetekují obsazeý kaál aktualizují svůj NAV (Network Allocatio Vector) výrazě se sižuje pravděpodobost vziku kolize teoreticky by eměla vzikout vůbec pokud všechy uzly slyší rámec CTS

16 Virtuálí odposlech kaálu (CS) Pouze pro rámce delší ež předdefiovaý limit případě lze RTS/CTS zcela vypout je pro uicast

17 Potvrzovací mechaismus - ACK Pouze pro uicast rámce vysílá se s krátkou IFS vyšší priorita případě lze zcela vypout má výzam u přeosu a vyšší vzdáleost

18 Fragmetace MSDU Jsou-li data delší ež maximálí délka datového pole MAC rámce při vysíláí fragmetů se využívá kratší IFS vyšší priorita

19 Virtuálí odposlech při fragmetaci Jedotlivé rámce obsahují iformaci o době trváí přeosu dalšího fragmetu jak datový rámec, tak ACK

20 Fukce PCF Poit Coordiatio Fuctio adřazeá metoda poskytující bezkolizí (CF Cotetio Free) přístup řídí přístup k médiu během tzv. CFP Cotetio Free Period začíá rámcem BEACON (s DTIM bitem) obsahuje i opakovací iterval CFP

21 Fukce PCF Poit Coordiatio Fuctio implemetováo v AP (volitelě) obsahuje sezam dotazovaých staic využívá datové rámce s CF-Poll, CF-Ack podtypy e všechy musí podporovat

22 Fukce HCF Hybrid Coordiatio Fuctio implemetováo v AP (volitelě) podpora QoS variata EDCA (Ehaced Distributed Chael Access) aalogie DCF podpora tzv. AC Access Classes (4), do ichž jsou mapováy rámce s růzou prioritou, růzé IFS iterí back-off pro jedotlivé froty variata HCCA (HCF Coordiated Chael Access) obdoba PCF může se střídat s EDCA přístupem používá kratší IFS dokáže převzít volý kaál podpora pro QoS

23 Formát MAC rámce

24 Formát MAC rámce Frame Cotrol Field Protocol Versio - verze protokolu, je 00 Type správa (maagemet, 00), řídicí (cotrol, 01), datový (data, 10) Subtype fukce rámce podle typu To DS cíl rámce je v DS From DS zdroj rámce je v DS More fragmets další fragmety ásledují Retry opakovaé vysíláí Power maagemet režim staice po dokočeí přeosu (1 PS) More data AP má další data pro staici idikující PS, staice má další data v CFP W (Protected Frame) idikace zabezpečeí Order vyžadováo zachováí pořadí rámců

25 Formát MAC rámce D/I Duratio/Coectio ID doba přiděleí kaálu/idetifikace spojeí (Associatio ID) Address adresy, SA, DA, TA, RA pozice podle typu rámce, e vždy všechy SC Sequece Cotrol číslováí rámců 4 bity Fragmet, 12 bitů Sequece. Frame Body data ebo fragmet dat CRC 32 bitová kotrolí iformace

26 Řídicí a datové rámce Řídicí rámce Power save poll (PS-poll) Request to sed (RTS) Clear to Sed (CTS) Ackowledgemet (ACK) Cotetio free ed (CF ed) CF ed + CF Ack Datové rámce (existují i tytéž bez dat) Data (Null bez dat) Data + CF-Ack (CF-Ack bez dat) Data + CF-Poll (CF-Poll bez dat) Data + CF-Ack + CF-Poll (CF-Ack + CF-Poll bez dat) další pro QoS služby

27 Rámce správy Associatio request Associatio respose Re-associatio request Re-associatio respose Disassociatio Probe request Probe respose Beaco Aoucemet traffic idicatio message ad hoc sítě Autheticatio De-autheticatio

28 Zabezpečeí WEP (Wired Equivalet Privacy) součást původího stadardu proudová šifra RC4 se 40 bitovým klíčem spolu s 24 bitovým iicializačím vektorem 64 bitů iicializačí vektor se měí pro každý rámec po odstraěí vládích (USA) restrikcí 104 bitů (celkem 128) cílem bylo zajistit stejou úroveň bezpečosti jako po metalickém vedeí lze prolomit v řádu miut (i delší klíče) WPA (WiFi Protected Access) podle pracoví verze (draft 3) IEEE802.11i stejá šifra (RC4), ale delší iicializačí vektor (48 b) a klíč (128 b) dyamická změa klíče autetikace rámců detekce podvržeých rámců

29 Zabezpečeí IEEE802.11i (WPA2) využívá blokovou šifru AES (Advaced Ecryptio Stadard) umožňuje zajistit itegritu, utajeí a autetikaci Základí zabezpečeí vypout vysíláí Beaco rámců (síť se sama aktivě epropaguje ) a změit stadardí SSID lze odposlechout omezit přístup podle MAC lze odposlechout využívat WEP, WPA pro WiFi vyhradit zvláští VLAN omezeí škod při průiku použít šifrováí (autetikaci ) ve vyšších vrstvách VPN (Virtual Private Network)

30 Přehled IEEE (WiMAX) Urče jako bezdrátová alterativa přístupových sítí (apř. ADSL, kabelových apod.) ebo pro připojeí lokálích WiFi sítí Na rozdíl od WiFi má zabudovaé mechaismy QoS TDMA s proměou délkou časového slotu ově i proměá šířka kaálu, prostorový multiplex IEEE původí stadard urče pro provoz mezi GHz (e v celém pásmu ajedou!!) využívá OFDM modulaci (256 osých) IEEE a update i pro 2 11 GHz evyžaduje přímou viditelost IEEE d (správě ) také azývá fixed WiMAX podle této verze pracuje velká většia současých implemetací

31 Přehled IEEE (WiMAX) IEEE e (správě e-2005) také azývá mobile WiMAX SOFDMA (Scalable OFDMA) měí počet OFDM osých při změě šířky kaálu (kostatí rozestup) využití MIMO techologie využití adaptivích atéích systémů směrováí vysíláí bez atočeí até výkoé FEC Turbo kódy, LDPC kódy přidáa QoS podpora pro VoIP přidáa podpora pro mobilitu síťového termiálu

32 Přehled IEEE (WiMAX)

33 Přehled IEEE (WiMAX) Základová staice a kocové zařízeí architektura poit - multipoit dosah až 50 km (8000 km 2 ) přeosová rychlost až 100 Mbit/s

34 Porováí WiFi - WiMAX Kaály o šířce 20 MHz se vzájemě překrývají AP je schope efektivě obsluhovat ěkolik málo desítek uživatelů Nedetermiistické řízeí pouze priorití přístup egaratuje maximálí zpožděí pro audio a video Deklarovaý dosah do 100 m komuikace se vzdáleými uživateli brzdí i ty blízké Nepřekrývající se kaály s šířkou pásma od 1.5 do 20 MHz Základová staice může obsluhovat tisíce uživatelů Determiistické řízeí QoS podpora pro audio a video možost separátího řízeí QoS pro jedotlivé uživatele Deklarovaý dosah do 50 km ezáleží a rozdílu vzdáleostí uživatelů

35 Porováí WiFi - WiMAX Toleruje vícecesté šířeí s rozdílem do 0.8 s Podpora pro iteligetí atéy až v připravovaém Zpočátku problémy se zabezpečeím Osvědčeá techologie, dlouholeté provozí zkušeosti Velmi levé řešeí Pouze bezlicečí pásma mohou být problémy s rušeím Toleruje vícecesté šířeí s rozdílem do 10 s Podporuje i mesh struktury a moderí iteligetí atéy Od počátku kvalití zabezpečeí komuikace Nová techologie moho implemetací edosahuje maxima možostí yí dostupá je d Zatím dražší Licecovaá i bezlicečí pásma

36 Přehled IEEE WPAN (Wireless Persoal Networks) Bluetooth koexistece s dalšími službami v bezlicečích pásmech vysokorychlostí WPAN 3a - eúspěšý boj mezi dvěma soupeřícími techologiemi 3b - update základího stadardu (až 50 Mbit/s) 3c - UWB v pásmu 57 až 64 GHz, x Gbit/s ízkorychlostí WPAN a ěm postave apř. protokol ZigBee existuje i řada proprietárích adstaveb 4a - C-UWB a CSS (Chirp Spread Spectrum) alterativy

37 IEEE Bluetooth Pracuje v ISM pásmu 2.4 GHz Jedá se o komplexí protokolový zásobík až a úroveň aplikačí vrstvy Růzé komuikačí rychlosti, vysílací výkoy a dosah zařízeí Typická aplikace je ad-hoc formovaá pikosíť zařízeí s dočasou fukcí existuje i podpora routováí mezi pikosítěmi scatterets Dobře vyřešea bezpečost před započetím komuikace je uté párováí podpora šifrováí komuikace Specifická podpora pro růzé typy přeosů soubory, video, audio

38 Bluetooth pikoet a scatteret Picoet Scatteret

39 Voice Itercom Headset Cordless Group Call vcard vcal vnote vmessage Dial-up Networkig IEEE Bluetooth Architektura User Iterface Telephoy Cotrol Protocol OBEX RFCOMM (Serial Port) Fax Service Discovery Protocol HOST L2CAP Host Cotrol Iterface Lik Maager Lik Cotroller Basebad RF MODULE Silico Bluetooth Stack Applicatios

40 IEEE Bluetooth RF vrstva ISM pásmo 2.4 GHz komuikačí rychlost až 720 kbit/s (1 Mbit/s) verze 2.0 abízí EDR (Ehaced Data Rate) až 2.1 Mbit/s (3 Mbit/s) FHSS, 79 kaálů po 1 MHz 1600 skoků za sekudu ově adaptiví FHSS vyechává rušeé kaály sekveci určuje master pikosítě GFSK modulace (BR), π/4-dpsk resp. 8DPSK (EDR) vysílací výko rádiové části defiuje třídu zařízeí class 1 do 100 mw, dosah až 100 m class 2 do 2.4 mw, dosah do 10 m class 3 do 1 mw, dosah do 1 m

41 IEEE Bluetooth Basebad vrstva defiuje fyzické subkaály mezi masterem pikosítě a jedotlivými účastíky Master Slave struktura vysíláí řízeo prostředictvím TDMA Master může současě komuikovat s až 7 aktivími zařízeími v jedé pikosíti další mohou být eaktiví Master přiděluje zařízeím jedotlivé časové sloty slot má délku 1/1600 s rámec může obsadit ěkolik po sobě jdoucích slotů (1, 3, 5) volitelý ARQ mechaismus široké možosti parametrizace

42 IEEE Bluetooth Lik Maager vrstva správa logických spojeí Lik Maagemet Protocol (LMP) stadardí vyhrazeé ACL spojeí pro maagemet (L2CAP) multiplexováí jedotlivých spojeí do fyzického subkaálu sychroí přeos (Sychroous Coectio Orieted SCO) sychroí přeosy ebo isochroí přeosy s kostatí bitovou rychlostí asychroí (Asychroous Coectio Orieted - ACL) epravidelý přeos ebo isochroí přeos s proměým bitovým tokem poskytuje rozhraí pro data obsahující iterě rozděleí do rámců ebo pro čisté datové streamy

43 IEEE Bluetooth L2CAP vrstva Logical Lik Cotrol ad Adaptatio Protocol (L2CAP) vytváří logické kaály pro jedotlivé aplikace a služby zajišťuje segmetaci a zpěté spojováí dat doplňuje čleěí dat a pakety zajišťuje multiplexováí více kaálů do logického spojeí jedotlivé kaály mohou zajišťovat lepší zabezpečeí obsahu potřebé především pro přeosy delších rámců a potvrzováí více rámců (oko jako u TCP) apod. obvykle už implemetováa v SW hostitele

44 IEEE Bluetooth Nejdůležitější protokoly vyšších vrstev zajišťují iteroperabilitu a vyšší úrovi RFCOMM emulace sériové liky využit apř. profilem SPP OBEX (Object Exchage) výměa objektů mezi zařízeími využit apř. profilem GOEP (a tedy i FTP) AVCTP (Audio/Video Cotrol Trasport Protocol) ovládáí fukcí A/V zařízeí využit apř. profilem AVRCP AVDTP (Audio/Video Distributio Trasport Protocol) distribuce A/V BNEP (Bluetooth Network Ecapsulatio Protocol) využívá apř. PAN profil

45 IEEE Bluetooth Nejdůležitější profily aplikací a služeb zajišťují iteroperabilitu a ejvyšší úrovi GAP (Geeric Access Profile) poviě ve všech zařízeích umožňuje vytvořit spojeí mezi Bt zařízeími GOEP (Geeric Object Exchage Profile) výměa objektů (apř. souborů, vizitek ) GAVDP (Geeral A/V Distributio Profile) distribuce audia/videa A2DP (Advaced Audio Distributio Profile) jedosměrý přeos audia AVRCP (Audio/Video Remote Cotrol Profile) ovládáí přehrávače BPP (Basic Pritig Profile) tisk z/a BT zařízeí

46 IEEE Bluetooth Nejdůležitější profily aplikací a služeb BIP (Basic Image Profile) přeosy obrázků DUN (Dial-up Networkig Profile) podpora přístupu k Iteretu FTP (File Trasfer Profile) přeos souborů mezi Bt zařízeími HFP (Hads-Free Profile) HID (Huma Iterface Device Profile) klávesice, myš HSP (Headset Profile) SDAP (Service Discovery Applicatio Profile) SPP (Serial Port Profile) SAP (SIM Access Profile)

47 IEEE Bluetooth Shrutí komuikace především a krátkou vzdáleost bezdrátová áhrada USB ebo sériové liky omezeá podpora směrováí relativě dobrá úroveň zabezpečeí poměrě dlouhá doba a vytvořeí pikosítě poměrě vysoká spotřeba elze dlouhodobě (měsíce, roky) apájet z baterií protokol defiová až a aplikačí úroveň (profily) des velmi dobrá iteroperabilita pro průmyslové aplikace jsou vhodější buď WiFi (802.11) ebo sítě podle (apř. ZigBee). Bt je parametry ěkde mezi

48 IEEE a ZigBee Aplikace ZigBee defiuje systémový itegrátor defiuje ZigBee Aliace IEEE /915 MHz PHY IEEE MAC IEEE MHz PHY defiuje IEEE

49 IEEE Defiuje fyzickou a likovou (MAC) vrstvu Komuikace v bezlicečích pásmech, DSSS ISM 2.4 GHz 16 kaálů, QPSK modulace max. 250 kbit/s ISM 915 MHz, pouze USA 10 kaálů, BPSK max. 40 kbit/s 868 MHz, pouze Evropa 1 kaál, BPSK max. 20 kbit/s Hvězdicová ebo peer-to peer struktura Nízký vysílací výko (1 mw), krátký dosah (10 30 m uvitř) Velmi ízká spotřeba

50 IEEE Rámec fyzické vrstvy Preamble 32 bitů, slouží k sychroizaci přijímačů Start of Packet Delimiter 8 bitů, začátek rámce PHY hlavička 8 bitů, délka rámce PSDU data rámce Preamble Start of Packet Delimiter PHY Header PHY Service Data Uit (PSDU) 6 Octets Octets

51 IEEE MAC vrstva 3 typy zařízeí Koordiátor udržuje iformace o celé síti FFD (Full Fuctio Device) může komuikovat s jakýmkoliv zařízeím v síti a převzít úlohu koordiátora mohou vytvářet libovolou topologii RFD (Reduced Fuctio Device) omezeá (jedodušší) implemetace může komuikovat pouze s FFD pouze hvězdicová topologie emůže být koordiátorem sítě typické pro kocová zařízeí

52 IEEE MAC vrstva příklad struktury sítě Full Fuctio Device Reduced Fuctio Device

53 PHY Layer MAC Layer IEEE MAC vrstva struktura MAC rámce Payload MAC Header (MHR) MAC Service Data Uit (MSDU) MAC Footer (MFR) Sych. Header (SHR) PHY Header (PHR) MAC Protocol Data Uit (MPDU) PHY Service Data Uit (PSDU) 4 typy rámců datový (DATA) sychroizačí (BEACON) potvrzovací (Ackowledge) příkazový (MAC Commad)

54 IEEE MAC vrstva přístupová metoda 2 variaty s BEACON rámcem a bez ěj bez BEACON rámce klasická CSMA/CA s BEACON rámcem CSMA/CA s časovými sloty (slotted CSMA/CA) implemetováa struktura superrámce (super-frame) BEACON je vysílá koordiátorem sítě v pravidelých itervalech (15 ms 252 s)» zařízeí mohou být mezitím v režimu spáku mezi BEACON rámci je defiováo 16 časových slotů umožňuje časovou sychroizaci a rezervaci kaálů pro jedotlivá zařízeí CSMA/CA metoda využita je pro žádosti o rezervaci pásma

55 IEEE MAC vrstva typy přeosů dat periodický sběr dat ze sezorů aperiodický (řízeý událostmi) vyvolaý apř. stiskem spíače opakovaý s ízkým zpožděím apř. řídicí smyčka MAC vrstva zabezpečeí dat kotrola přístupu (Access Cotrol) sezam zařízeí, s imiž je povoleá komuikace šifrováí dat AES-128 stadard klíč sdíle buď po dvojicích ebo skupiách

56 ZigBee Nadstavba ad IEEE Umožňuje vytvářet libovolé topologie sítí star, mesh, cluster tree Dosah mezi 10 a 30 metry uvitř budov vysílací výko je 1 mw Umožňuje bateriové apájeí ěkterých uzlů sítě vysoký poměr mezi dobou spáku a aktivity až 2 roky z AA baterií Defiuje obecý framework a aplikačí profily ízké ároky a zdroje 32 kb ROM (4 kb pro jedoduchá zařízeí) 8 kb RAM (1 kb i méě pro jedoduchá zařízeí)

57 ZigBee Model ZigBee sítě

58 ZigBee Architektura

59 ZigBee Síťová vrstva směrováí využívá algoritmus AODV (Ad Hoc O Demad Distace Vector) defiová v RFC3561 cesta se hledá při vziku požadavku vysílají se specielí rámce (discovery pakety) pro alezeí cesty k cíli uzel, který již zá cestu k cíli, posílá odezvu eí výpočetě áročý při větším počtu zázamů ve směrovací tabulce paměťově áročý

60 ZigBee Aplikačí vrstva podvrstva APS ZigBee device objekt obsahuje iformace popisující zařízeí a jeho roli v síti aplikačí objekty adresace jedotlivých objektů prostředictvím kocových bodů (edpoit) Edpoit 0 ZigBee Device Object komuikace je postavea a profilech stadardě se využívá sériový profil

61 SHORT < RANGE > LONG Porováí bezdrátových techologií TEXT GRAPHICS INTERNET HI-FI AUDIO STREAMING VIDEO DIGITAL VIDEO MULTI-CHANNEL VIDEO b LAN a/HL2 & g ZigBee Bluetooth 2 Bluetooth1 PAN LOW < DATA RATE > HIGH

62 Radio Frequecy Idetificatio (RFID) Bezdrátová áhrada čárových kódů, magetických pásků, kotaktích idetifikátorů apod. RFID systém = RFID prvek (Tag) + čtečka Velikost RFID prvků podle provedeí a aplikace od < 1 mm do rozměrů stráky kihy Typy fukcí RFID prvků pouze ID typicky 8-16 bajtů jediečé idetifikace vybaveé pamětí (ROM, RW) obsahující sezory (tlak, teplota) Neje pouhá idetifikace lékařské zázamy bakoví zázamy

63 Aplikace RFID Prví aplikace už ve 2. světové válce Britové využívali k idetifikaci letadel (fried or foe) Začeí ebezpečých materiálů Přístupové systémy pasy Dopraví systémy idetifikace zásilek sklady, kotejery i lokalizace!!! výběr mýtého Prodejy ochraa vůči odcizeí automatické poklady Výrobí techologie idetifikace kompoet a výrobků Idetifikace zvířat velkochovy, domácí zvířata

64 Radio Frequecy Idetificatio (RFID) Zabezpečeí komuikace žádé ejčastější případ autetikace heslem šifrovaá komuikace Ukočeí čiosti sezoru (Kill feature) apř. u poklady supermarketu Napájeí RFID prvků aktiví vlastí baterie, vyšší dosah a spolehlivost, omezeá životost pasiví eergie získáa absorbcí VF pole čtečky ízký dosah, ižší spolehlivost semi-aktiví baterie je pro apájeí paměti ízký dosah, spolehlivost jako u aktivího apájeí

65 Radio Frequecy Idetificatio (RFID) V případě více RFID v jedom místě dochází k iterfereci ve vysíláí řešeím je protokol pro selektiví výběr jedoho prvku Lze realizovat duplexí přeos příjem (a apájeí) a jedé a vysíláí a jié frekveci Největším problémem je atéa a její rozměry u LF se využívá iduktiví vazby (až ěkolik set závitů) u HF stačí ěkolik závitů plaárí techologií u UHF se využívají modifikovaé atéy Nejčastěji jsou využíváa bezlicečí pásma u ízkých frekvecí (LF, 125 khz, 134 khz) komuikace v blízkém poli u vyšších frekvecí (HF, MHz) ve vzdáleém v Evropě i 868 MHz, v USA 915 MHz (UHF)

66 Radio Frequecy Idetificatio (RFID)

67 Radio Frequecy Idetificatio (RFID) Pro aplikaci je třeba zvolit vhodý frekvečí rozsah a typ RFID

68 Radio Frequecy Idetificatio (RFID) Electroic Product Code základí idetifikačí prvek tagu uikátí číslo pro každý jedotlivý tag 96 resp. 64 bitů, možo rozšířit a 128 bitů Hlavička 8 bitů Určeo EPCglobal ID výrobce 28 bitů Typ výrobku 24 bitů Určeo výrobcem Sériové číslo výrobku 36 bitů Hlavička - typ údaje v EPC, verze, geerace Nešifrovaý přeos

69 Radio Frequecy Idetificatio (RFID) Atéa Paměťový čip Kodezátor Podložka

70 Radio Frequecy Idetificatio (RFID)

71 Radio Frequecy Idetificatio (RFID) Stále dražší v porováí s čárovými kódy Nevhodé do všech prostředí Vzájemé rušeí čteček Sadý odposlech, možost podvrhu ID otevřeá komuikace Jedoduchá možost odstíěí Otázky ochray soukromí