你有了解超高频RFID标签芯片吗?

2023-08-23 16:14:46 rfid电子标签生产厂家 301

   RFID芯片自带读写保护功能,RFID标签中事先存储的数据只能由授权的用户及终端阅读器读取或修改,目前,全球芯片出货量较大的三家超高频RFID芯片供应商为英频杰Impinj、恩智浦NXP和意联Alien,一起了解一下AlienHiggs-3(简称H3)、ImpinjMonza4(简称M4)、NXPUcode7这几款热卖芯片。

   一、Higgs-3:早在2008年,当时超高频RFID技术还不够稳定,标签芯片的灵敏度普遍只有-15dBm,一些项目无法应对,超高频RFID的发展也遇到了瓶颈。Alien在这个时候推出H3芯片,其-18dBm的灵敏度让人惊叹,也给整个超高频RFID行业带来了希望。从此-18dBm成为了行业的门槛,达到-18dBm的芯片才算进入超高频RFID的芯片核心圈,可见H3芯片的经典。H3芯片采用0.18umCMOS工艺,是最早提出TID96比特的芯片。H3芯片具有以下优点:

   1EPCUser区可以动态配置,EPC可以扩展,实用性强,存储空间大,适用于各种RFID项目。

   2、数据区可以分区锁定,增加安全级别,对于一些特殊项目和安全有要求的项目有特别的效果。

   3、具有动态身份认证功能,其它芯片无法仿造,相当于芯片内有一个加密硬件,与阅读器之间通过私有认证算法进行通信。

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   二、Monza4Monza4芯片它的出现虽然没有像Higgs-3当年的轰轰烈烈,不过也带来了许多新的功能,同样带动了行业的发展。Monza4芯片有许多的创新:3D天线、QT功能、Tag-FocusFast-ID

   13D天线:在没有M4芯片之前,工程师们通过天线设计的方式尽力实现3D功能,其实是使用M3芯片和圆极化天线设计制作出来的伪3D标签,其工作距离很近,最远不到4米,沿着XY平面旋转时,表现的增益差距超过3dB,如果在XYZ球辐射面分析,会存在约10dB盲点角度,无法达到真正的3D效果。在M4芯片问世之后,真3D标签也出现了,真3D标签较伪3D读取距离大幅提高,最远工作距离与最近工作距离相差1.25倍(方向增益约差小于2dB),且在标签的XYZ轴的任意角度最大增益差小于3dB,是真正的3D标签。M4标签的真3D源于芯片设计做了整体改造,其芯片由传统的两个管脚馈电变为了四个管脚馈电,其内部结构也发生了变化,共有两组整流器电路,且两组整流电路之间的相位差为90°,关键点在于这个90°的相位差,通过计算或仿真可知,两个相交偶极子天线之间如果相位差为90°,则这个整体天线会成为一个圆极化标签,且从各个方向看都为圆极化,从而实现3D标签。

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   2TagFocusM4还有一个很有特色的命令叫做Tag Focus,当阅读器在工作时,能量弱的标签会有更多的机会与阅读器通信,从而提高多标签效率。这个功能的基本原理为,M4的芯片内部有一个能量检测装置,每个标签根据接收读写器的能量大小记录下来,超过一个阈值的为强标,其他的为弱标。M4TagFocus下,弱标签有更多的通信机会,更容易被识别。

   3Fast-IDM4Fast-ID命令是一个被广泛应用的扩展指令,大大降低了过去协议读取TID的时间。Fast-ID命令对于一些需要同时获得EPCTID的项目非常有帮助,并获得了市场的广泛认可。

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   三、Ucode 7Ucode 7芯片是2013年的产品,采用CMOS0.14μm工艺,在超高频RFID行业算是一个创新产品,Ucode 7带来了一些创新技术,其中有三个比较重要:EAS、标签能量指示技术、并行编码技术。

   1EAS技术:EAS技术在NXP超高频RFID芯片最早开始使用,一直是NXP的传统,其实EAS功能仅占用芯片存储器的一个比特,数字逻辑几乎没有变化,是一个性价比非常高的命令。

   2Tag Power Indicator标签能量指示技术:Tag Power Indicator功能主要是为批量生产准备的,因为在生产、卷带测试和初始化的时候,两个Inlay之间的距离非常近,这样阅读器很难判断当前的标签是否是被选中的标签,写入的数据很可能写错,而Ucode7芯片会根据自己收到的能量和阈值来确定自己是不是被指定的芯片。

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   3Parallel encoding并行编码技术:Parallel encoding是针对传统的写标签操作,传统方式须选中第一个标签,对标签进行写操作,再选中第二个标签写,由于标签出厂时的EPC数据区的后35比特已经是唯一的串码,客户应用只需要更改EPC前面的字段即可,且所有标签的写入内容都一样,如果按传统的写入方法就浪费时间。经过Ucode 7芯片的改进,在Select命令中加入了编码状态字,再接着发Query=0,即可唤醒所有Ucode7芯片,并同时写入所有数据。

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