RFID แตะบัตรผ่านประตูทุกวัน แต่เคยสงสัยไหมว่ามันสื่อสารกันยังไง

เทคโนโลยี RFID คืออะไร เหตุใดจึงอยู่ทั่วไป

RFID ย่อมาจาก Radio-Frequency Identification ซึ่งแปลตรงตัวว่า "การระบุตัวตนโดยใช้คลื่นวิทยุ" นี่คือระบบสื่อสารไร้สายที่อาศัยการส่งสัญญาณเพื่อระบุตัวตนของสิ่งของ

ลองนึกภาพว่า เมื่อคุณแตะการ์ดเข้าประตู เกิดเหตุการณ์เบื้องหลังอะไรขึ้นมา:

1. อ่านเนื้อหา - อุปกรณ์อ่าน RFID ส่งคลื่นวิทยุออกมา
2. การ์ดปลุก - คลื่นนี้ปลุกเร้าชิปที่นอนหลับในการ์ดของคุณ
3. การตอบกลับ - การ์ดส่งหมายเลขประจำตัวหรือรหัสลับกลับมา
4. ตรวจสอบ - ระบบตรวจสอบว่ารหัสถูกต้องหรือไม่
5. เปิดประตู - ถ้าผ่านการตรวจสอบ ประตูจะปลดล็อค

ระบบนี้ใช้ความถี่ 125 kHz (Low Frequency) หรือ 13.56 MHz (High Frequency) ขึ้นอยู่กับประเภทของการ์ด แต่ส่วนใหญ่ที่เห็นในไทยคือระบบ LF 125 kHz

ปฏิกิริยา RFID - การอ่านและการตอบกลับของการ์ด

ชิป HiTag ที่ซ่อนอยู่ในการ์ดของคุณ

อุปกรณ์ที่ใช้ในการ์ด RFID ส่วนใหญ่ในโครงสร้างพื้นฐานของเราคือชิป HiTag ซึ่งผลิตโดย NXP (เดิมคือ Philips) ชิปตัวนี้ขนาดเล็ก แต่มีชีวิตที่ยาวนาน และใช้งานได้อย่างน่าเชื่อถือ

ชิป HiTag มีหลายตระกูล แต่ละรุ่นมีลักษณะเด่นและระดับการป้องกัน:

ปัญหาที่ช่างแม่กุญแจและผู้บำรุงระบบเจอบ่อย

เมื่อลูกค้าต้องการการ์ดใหม่ ทำการ์ดหาย หรือต้องการบัตรพนักงานเพิ่มเติม ผู้เชี่ยวชาญจำเป็นต้องมีเครื่องมือในการ:

1. อ่านข้อมูล - ดูว่าการ์ดเก่าใช้รหัสไหน มีหมายเลขประจำตัวอะไร
2. โปรแกรมชิปใหม่ - ใส่ข้อมูลเดียวกันลงในการ์ดเปล่า
3. ทำซ้ำการ์ด - คัดลอกข้อมูลทั้งหมด
4. อัพเดตระบบ - เพิ่มการ์ดใหม่ในระบบปลดล็อค

เครื่องมือแบบเชิงพาณิชย์ที่มีให้ตอนนี้มีราคาแพง และหลายรุ่นถูกจำกัดการใช้งาน เครื่องมือ Open Source จึงเป็นทางออกที่ดี

HiTag Open Source Tool ช่วยแก้ปัญหา

HiTag Open Source Tool เป็นโปรเจกต์ที่พัฒนาขึ้นเพื่อให้ผู้เชี่ยวชาญด้านการป้องกัน และช่างที่เกี่ยวข้องสามารถทำงานกับชิป RFID ได้โดยไม่ต้องพึ่งพาเครื่องมือราคาแพง

โปรเจกต์นี้ใช้บอร์ด Arduino ขนาดเล็ก เชื่อมต่อกับขดลวดเสาอากาศพิเศษ เพื่ออ่านและเขียนข้อมูลบนชิป RFID

ชิ้นส่วนที่ต้องเตรียม

ในการสร้างเครื่องมือนี้ คุณต้องใช้ชิ้นส่วนเพียงไม่กี่อย่าง ซึ่งหาซื้อได้ง่ายทั่วไทย และราคาประหยัด:

1. Arduino Nano หรือ Arduino Uno - บอร์ดควบคุมหลัก ราคาประมาณ 300-500 บาท
2. ขดลวดเสาอากาศ - 125 kHz หรือ 134 kHz ราคาประมาณ 200-400 บาท
3. ชิปขยายสัญญาณ - วงจรเพื่อให้สัญญาณแรงกว่า ราคาประมาณ 100-200 บาท
4. สายจัมเปอร์ (Jumper) - สำหรับเชื่อมต่อ ราคาประมาณ 50 บาท
5. คอมพิวเตอร์หรือแล็ปท็อป - สำหรับรันโปรแกรม
6. การ์ด RFID ทดสอบ - เพื่อทดลองอ่านและเขียน

บอร์ด Arduino Nano - ตัวควบคุมที่มีขนาดเล็กและทรงพลัง

การเชื่อมต่อวงจร

การต่อวงจรนั้นไม่ซับซ้อน หลักการคือการเชื่อมต่อขดลวดเสาอากาศเข้ากับ Arduino ผ่านวงจรขยายสัญญาณ ตามแผนผังต่อไปนี้:

แผนผังการต่อขา (Pinout) ของวงจร - เชื่อมต่อสายตามที่แสดง

Connector - จุดเชื่อมต่อกับการ์ด RFID

การเชื่อมต่อสายไฟเข้ากับบอร์ด Arduino

การต่อสายสำหรับทำงานกับชิป PCF Series

การปรับแต่งและดัดแปลง

เมื่อต่อวงจรพื้นฐานเสร็จแล้ว อาจต้องปรับแต่งเพิ่มเติมเพื่อให้ทำงานได้ดีขึ้น เช่น เพิ่มตัวเก็บประจุ หรือปรับค่าความต้านทาน

การปรับแต่งวงจร - เพื่อให้สัญญาณมีคุณภาพดีขึ้น

โปรแกรมควบคุมและการใช้งาน

เมื่อต่อวงจรเสร็จแล้ว ขั้นตอนต่อไปคือการอัพโหลดโปรแกรมลงใน Arduino และใช้งานผ่านโปรแกรมบนคอมพิวเตอร์

หน้าจอโปรแกรมจะแสดงข้อมูลต่างๆ ของการ์ด เช่น:

• Serial Number - หมายเลขประจำตัวของการ์ด
• Configuration - การตั้งค่าต่างๆ ของชิป
• Memory Pages - ข้อมูลที่เก็บในหน่วยความจำ
• Secret Key - รหัสลับที่ใช้ยืนยันตัวตน

หน้าจอโปรแกรมแสดงข้อมูลที่อ่านได้จากชิป

หน้าจอการตั้งค่า - เลือกประเภทชิปและตัวเลือกอื่นๆ

ตัวอย่างการอ่านชิป HiTag2

เมื่อนำการ์ด HiTag2 มาวางบนขดลวดเสาอากาศ โปรแกรมจะอ่านข้อมูลทั้งหมดและแสดงผลทันที เช่น หมายเลขประจำตัว รหัสลับ และข้อมูลอื่นๆ

ผลการอ่านข้อมูลจากชิป HiTag2 แสดงรายละเอียดทั้งหมด

รายละเอียดข้อมูลที่ได้ - สามารถใช้ในการทำชิปใหม่

การรีเซ็ตชิป HiTag2 กลับเป็นค่าโรงงาน

หนึ่งในข้อดีของเครื่องมือนี้คือการรีเซ็ตชิปที่ถูกใช้งานแล้วกลับเป็นค่าโรงงาน ทำให้สามารถนำการ์ดเดิมมาใช้ซ้ำได้

วิดีโอสาธิต - การรีเซ็ตชิป HiTag2 กลับเป็นค่าโรงงาน

ทำงานกับชิป HiTag AES (ความปลอดภัยระดับสูง)

ชิป HiTag รุ่นใหม่ใช้การเข้ารหัสแบบ AES (Advanced Encryption Standard) ซึ่งเป็นมาตรฐานการเข้ารหัสระดับ "ทหาร" มีความปลอดภัยสูงมาก

เครื่องมือนี้สามารถทำงานกับชิป HiTag AES ได้ในระดับต่างๆ แม้จะมีความเสี่ยง

หน้าจอการตั้งค่า - สำหรับทำงานกับชิป HiTag AES

วิดีโอสาธิต - การทำงานกับชิป HiTag AES Encrypted

วิดีโอสาธิต - โหมดเข้ารหัส AES ของชิป HiTag

ทำงานกับชิป PCF7939MA (ปลอดภัยที่สุด)

PCF7939MA เป็นชิปรุ่นใหม่ที่ใช้ในระบบเข้าออกระดับสูง ชิปนี้มีความซับซ้อนมากขึ้นเพราะใช้ทั้งการเข้ารหัส AES และระบบ Rolling Code ที่เปลี่ยนรหัสทุกครั้ง

การอ่านข้อมูลจากชิป PCF7939MA - ชิปรุ่นใหม่ที่ปลอดภัยกว่า

รายละเอียดข้อมูลชิป PCF7939MA

วิดีโอสาธิต - การ Initialize ชิป PCF7939MA ในโหมด AES

การใช้งาน VVDI Super Chip

VVDI Super Chip เป็นชิปอเนกประสงค์ที่สามารถจำลองเป็นชิปหลายรุ่นได้ เครื่องมือนี้สามารถทำงานร่วมกับ VVDI Super Chip ได้เช่นกัน

วิดีโอสาธิต - การใช้งาน VVDI Super Chip ร่วมกับเครื่องมือ

ตัวอย่างการใช้งานจริง

ในทางปฏิบัติ เครื่องมือนี้ถูกนำไปใช้ในการแก้ไขปัญหาต่างๆ เช่น ทำการ์ดสำรอง อัพเดตระบบเข้าออก หรือทดสอบความปลอดภัยของระบบ

ตัวอย่าง - การวิเคราะห์ข้อมูลจากการ์ด RFID จริง

ผลการวิเคราะห์ - ข้อมูลที่ได้จากการอ่านการ์ดจริง

ข้อควรระวัง และใช้งานอย่างรับผิดชอบ

สรุป

HiTag Open Source Tool เป็นตัวอย่างที่ดีของการนำเทคโนโลยี Open Source มาช่วยเหลืองานในชีวิตประจำวัน ทำให้ผู้ที่สนใจสามารถเรียนรู้และทำงานกับระบบ RFID ได้โดยไม่ต้องพึ่งพาเครื่องมือแพงๆ

สำหรับผู้ประกอบการหรือผู้บำรุงระบบเข้าออก เครื่องมือนี้ช่วยประหยัดค่าใช้จ่ายและยืดชีวิตการ์ด RFID ที่มีอยู่แล้ว ขณะที่ยังคงรักษาความปลอดภัยของระบบไว้