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你有了解超高頻RFID標簽芯片嗎?

2023-08-23 16:14:46 rfid電子標簽生產廠家 441

   RFID芯片自帶讀寫保護功能,RFID標簽中事先存儲的數據只能由授權的用戶及終端閱讀器讀取或修改,目前,全球芯片出貨量較大的三家超高頻RFID芯片供應商為英頻杰Impinj、恩智浦NXP和意聯Alien,一起了解一下AlienHiggs-3(簡稱H3)、ImpinjMonza4(簡稱M4)、NXPUcode7這幾款熱賣芯片。

   一、Higgs-3:早在2008年,當時超高頻RFID技術還不夠穩定,標簽芯片的靈敏度普遍只有-15dBm,一些項目無法應對,超高頻RFID的發展也遇到了瓶頸。Alien在這個時候推出H3芯片,其-18dBm的靈敏度讓人驚嘆,也給整個超高頻RFID行業帶來了希望。從此-18dBm成為了行業的門檻,達到-18dBm的芯片才算進入超高頻RFID的芯片核心圈,可見H3芯片的經典。H3芯片采用0.18umCMOS工藝,是最早提出TID96比特的芯片。H3芯片具有以下優點:

   1EPCUser區可以動態配置,EPC可以擴展,實用性強,存儲空間大,適用于各種RFID項目。

   2、數據區可以分區鎖定,增加安全級別,對于一些特殊項目和安全有要求的項目有特別的效果。

   3、具有動態身份認證功能,其它芯片無法仿造,相當于芯片內有一個加密硬件,與閱讀器之間通過私有認證算法進行通信。

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   二、Monza4Monza4芯片它的出現雖然沒有像Higgs-3當年的轟轟烈烈,不過也帶來了許多新的功能,同樣帶動了行業的發展。Monza4芯片有許多的創新:3D天線、QT功能、Tag-FocusFast-ID

   13D天線:在沒有M4芯片之前,工程師們通過天線設計的方式盡力實現3D功能,其實是使用M3芯片和圓極化天線設計制作出來的偽3D標簽,其工作距離很近,最遠不到4米,沿著XY平面旋轉時,表現的增益差距超過3dB,如果在XYZ球輻射面分析,會存在約10dB盲點角度,無法達到真正的3D效果。在M4芯片問世之后,真3D標簽也出現了,真3D標簽較偽3D讀取距離大幅提高,最遠工作距離與最近工作距離相差1.25倍(方向增益約差小于2dB),且在標簽的XYZ軸的任意角度最大增益差小于3dB,是真正的3D標簽。M4標簽的真3D源于芯片設計做了整體改造,其芯片由傳統的兩個管腳饋電變為了四個管腳饋電,其內部結構也發生了變化,共有兩組整流器電路,且兩組整流電路之間的相位差為90°,關鍵點在于這個90°的相位差,通過計算或仿真可知,兩個相交偶極子天線之間如果相位差為90°,則這個整體天線會成為一個圓極化標簽,且從各個方向看都為圓極化,從而實現3D標簽。

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   2TagFocusM4還有一個很有特色的命令叫做Tag Focus,當閱讀器在工作時,能量弱的標簽會有更多的機會與閱讀器通信,從而提高多標簽效率。這個功能的基本原理為,M4的芯片內部有一個能量檢測裝置,每個標簽根據接收讀寫器的能量大小記錄下來,超過一個閾值的為強標,其他的為弱標。M4TagFocus下,弱標簽有更多的通信機會,更容易被識別。

   3Fast-IDM4Fast-ID命令是一個被廣泛應用的擴展指令,大大降低了過去協議讀取TID的時間。Fast-ID命令對于一些需要同時獲得EPCTID的項目非常有幫助,并獲得了市場的廣泛認可。

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   三、Ucode 7Ucode 7芯片是2013年的產品,采用CMOS0.14μm工藝,在超高頻RFID行業算是一個創新產品,Ucode 7帶來了一些創新技術,其中有三個比較重要:EAS、標簽能量指示技術、并行編碼技術。

   1EAS技術:EAS技術在NXP超高頻RFID芯片最早開始使用,一直是NXP的傳統,其實EAS功能僅占用芯片存儲器的一個比特,數字邏輯幾乎沒有變化,是一個性價比非常高的命令。

   2Tag Power Indicator標簽能量指示技術:Tag Power Indicator功能主要是為批量生產準備的,因為在生產、卷帶測試和初始化的時候,兩個Inlay之間的距離非常近,這樣閱讀器很難判斷當前的標簽是否是被選中的標簽,寫入的數據很可能寫錯,而Ucode7芯片會根據自己收到的能量和閾值來確定自己是不是被指定的芯片。

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   3Parallel encoding并行編碼技術:Parallel encoding是針對傳統的寫標簽操作,傳統方式須選中第一個標簽,對標簽進行寫操作,再選中第二個標簽寫,由于標簽出廠時的EPC數據區的后35比特已經是唯一的串碼,客戶應用只需要更改EPC前面的字段即可,且所有標簽的寫入內容都一樣,如果按傳統的寫入方法就浪費時間。經過Ucode 7芯片的改進,在Select命令中加入了編碼狀態字,再接著發Query=0,即可喚醒所有Ucode7芯片,并同時寫入所有數據。

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