目前,具有對(duì)目標(biāo)對(duì)象信息進(jìn)行識(shí)別、跟蹤和更新能力的設(shè)備的需求日益增長(zhǎng),射頻識(shí)別(RFID)技術(shù)被發(fā)展成為一個(gè)可取代的現(xiàn)存系統(tǒng)(磁卡和接觸式存儲(chǔ)IC)的替代品。一個(gè)非接觸系統(tǒng)是由幾部分組成:讀取器和一系列的非接觸存儲(chǔ)標(biāo)簽。而每個(gè)標(biāo)簽是由一個(gè)細(xì)小的存儲(chǔ)芯片連接一個(gè)小線圈天線組成。存儲(chǔ)器芯片載有其附著物件的識(shí)別信息和更新數(shù)據(jù)。而天線能起到感應(yīng)器線圈的作用,把RF能量轉(zhuǎn)入存儲(chǔ)芯片,并傳遞已調(diào)制數(shù)據(jù)的進(jìn)出。
非接觸識(shí)別的應(yīng)用是被考慮用來(lái)工作在物件與讀取器之間距離低于2cm時(shí)的近距離范圍的。在這些應(yīng)用當(dāng)中,構(gòu)成短距離識(shí)別快速增長(zhǎng)的因素包括:
.消費(fèi)品的識(shí)別和跟蹤;
.自動(dòng)販賣機(jī)的預(yù)付卡;
.工業(yè)識(shí)別。
要在市場(chǎng)上取得成功,并與現(xiàn)有的方案進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng),非接觸識(shí)別器必需具備以下要求:
.讀取器與標(biāo)簽必須要遵守ISO標(biāo)準(zhǔn)(例如ISO14443。骂愋停;
.低成本嵌入讀取器;
.近距離進(jìn)行操作;
.存儲(chǔ)器的容量需足夠高,而承載跟蹤信息的需要;
.安全因素(例如,反克隆或設(shè)置保護(hù)密碼)。
ST專門設(shè)計(jì)了CRX14耦合器和一系列的非接觸存儲(chǔ)器件,以便設(shè)計(jì)低成本非接觸系統(tǒng)時(shí)共同使用,使短距離操作得到優(yōu)化。
CRX14非接觸式耦合芯片
ST推出的CRX14是一個(gè)短范圍非接觸耦合芯片。此芯片遵守ISO14443。骂愋蜆(biāo)準(zhǔn)。CRX14能產(chǎn)生一個(gè)13.56MHz頻率信號(hào),它能傳輸100MW的功率,當(dāng)與ISO14443。骂愋头墙佑|存儲(chǔ)器標(biāo)簽聯(lián)合使用時(shí),它能在短距離進(jìn)行操作。
CRX14備有ST的防沖突機(jī)制,允許讀取器檢測(cè)和識(shí)別所有出現(xiàn)在操作范圍內(nèi)的標(biāo)簽,并分別進(jìn)行讀取。因?yàn)椋茫遥兀保磮?zhí)行了法國(guó)電訊專用的反克隆功能,所以此種讀取器可以鑒別出同時(shí)裝有法國(guó)電訊反克隆能力的標(biāo)簽。
CRX14耦合器與內(nèi)存標(biāo)簽的接口為:一邊,通過(guò)I/O緩沖器和ISO14443。骂愋蜕漕l協(xié)議,接到存儲(chǔ)器標(biāo)簽;而另一邊,通過(guò)一個(gè)400KHz的I2C總線,與主控處理器進(jìn)行接口。
CRX14耦合芯片工作于5V電壓,以SO16N形式封裝,是建立嵌入到終端設(shè)備的非接觸讀取器的優(yōu)秀方案,并在操作范圍和成本之間提供一個(gè)好的折衷。
短范圍非接觸存儲(chǔ)器
ST短范圍非接觸裝置遵守ISO1443 B類型標(biāo)準(zhǔn),它們可以通過(guò)一個(gè)13.56MHz的載波頻率進(jìn)行訪問(wèn),在接受和發(fā)射的模式下,支持標(biāo)簽和讀取器之間106Kbit/s的數(shù)據(jù)傳輸率傳輸。根據(jù)標(biāo)簽的協(xié)議讀取方式,所有裝置全部互助兼容。
用CRX14耦合器和SR非接觸內(nèi)存器設(shè)計(jì)短距系統(tǒng)
SRX和SR非接觸存儲(chǔ)芯片與天線一起封裝,并以各種格式嵌入(inlay/芯料鑲套、token/卡幣、button/按鈕),這個(gè)整體包被附于需識(shí)別和跟蹤的物件上。
對(duì)于嵌入式讀取器,ST CRX14耦合器必須接上天線,以便發(fā)射和接受往來(lái)于耦合器到標(biāo)簽之間的RF信號(hào);并同時(shí)連接于工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的I2C串行總線,以便與系統(tǒng)主控處理器的進(jìn)行接口。讀取器和標(biāo)簽之間的能量傳遞以及RF通信,是通過(guò)兩個(gè)線圈的在13.56MHz頻率下進(jìn)行感應(yīng)來(lái)執(zhí)行的,標(biāo)簽無(wú)需專用電源供電(例如:電池),因?yàn)闃?biāo)簽帶有一個(gè)支持標(biāo)簽讀和寫操做的標(biāo)簽專門軟件驅(qū)動(dòng)器。
帶有非接觸付費(fèi)功能的自動(dòng)販賣機(jī)
一個(gè)基于CRX14的讀取器能夠與來(lái)自于ST或其它供應(yīng)商提供的符合ISO14443。骂愋蜆(biāo)準(zhǔn)的短范圍非接觸存儲(chǔ)器兼容。對(duì)于工作在短距離范圍和要求高安全性的非接觸識(shí)別應(yīng)用,例如:消耗品的識(shí)別和反偽造,這可以使用一個(gè)裝有反克隆鑒證功能的基于SRIX的安全標(biāo)簽。如果無(wú)需鑒證,但需要降低成本,一個(gè)基于CRX14配備低端SR(SR176)非接觸存儲(chǔ)器的讀取器是一個(gè)理想的方案。應(yīng)用實(shí)例包括:無(wú)需更改超過(guò)幾次的低價(jià)值預(yù)付卡片。
典型應(yīng)用
識(shí)別和消費(fèi)品的跟蹤(如食物,電池,電腦周邊消費(fèi)品例如噴墨盒和內(nèi)存)是短距離識(shí)別中的主具潛力應(yīng)用,這些大規(guī)模的應(yīng)用需要低成本的讀取器,有時(shí)讀取器自身需嵌入設(shè)備里,與單個(gè)或者有限制數(shù)量的標(biāo)簽一起使用。對(duì)于這些應(yīng)用,一個(gè)基于CRX14的讀取器配合SRX4K標(biāo)簽是一個(gè)最好的方案。64位UID可用于識(shí)別物件,鎖定區(qū)可以包含制造數(shù)據(jù)時(shí),例如序列號(hào)。112額外不可鎖字可用于存儲(chǔ)系統(tǒng)歷史信息。SRIX4K具有反克隆能力,可以通過(guò)反沖突功能進(jìn)行多個(gè)標(biāo)簽認(rèn)記的同時(shí),通過(guò)對(duì)物件的鑒證進(jìn)行偽造檢測(cè)。自動(dòng)販賣機(jī)的預(yù)付卡就是一個(gè)短距非接觸識(shí)別系統(tǒng)獲得大收益的另一個(gè)好的應(yīng)用例子。SRX4K非接觸內(nèi)儲(chǔ)器被嵌入到每張卡片里。兩個(gè)32位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器中的一個(gè)加載一個(gè)初始采購(gòu)值,并在每一次交易中遞減?◣诺蔫b別信息存入一個(gè)64位的UID塊,而制造數(shù)據(jù)和像序列號(hào)或銷售點(diǎn)類的信息則存入可鎖區(qū)間里。比起磁卡和接觸卡,它們更為強(qiáng)健。
不具高安全性,低成本的SR族的目標(biāo)應(yīng)用在鑒別和跟蹤生產(chǎn)線上的產(chǎn)品,工藝控制數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在用戶的EEPROM里。
結(jié)論
借助單片CRX14耦合器,聯(lián)合ST SRIX或SR短范圍非接觸存儲(chǔ)器,很容易構(gòu)建高安全性(防偽造,防克。┑牡统杀窘嚯x非接觸識(shí)別系統(tǒng)。對(duì)比現(xiàn)有識(shí)別系統(tǒng),短矩離識(shí)別系統(tǒng)具有出色的優(yōu)點(diǎn),那就是它們?cè)诳量虠l件下表現(xiàn)穩(wěn)健,具有低成本和可伸縮性。
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