目前,具有對目標對象信息進行識別、跟蹤和更新能力的設(shè)備的需求日益增長,射頻識別(RFID)技術(shù)被發(fā)展成為一個可取代的現(xiàn)存系統(tǒng)(磁卡和接觸式存儲IC)的替代品。一個非接觸系統(tǒng)是由幾部分組成:讀取器和一系列的非接觸存儲標簽。而每個標簽是由一個細小的存儲芯片連接一個小線圈天線組成。存儲器芯片載有其附著物件的識別信息和更新數(shù)據(jù)。而天線能起到感應器線圈的作用,把RF能量轉(zhuǎn)入存儲芯片,并傳遞已調(diào)制數(shù)據(jù)的進出。
非接觸識別的應用是被考慮用來工作在物件與讀取器之間距離低于2cm時的近距離范圍的。在這些應用當中,構(gòu)成短距離識別快速增長的因素包括:
.消費品的識別和跟蹤;
.自動販賣機的預付卡;
.工業(yè)識別。
要在市場上取得成功,并與現(xiàn)有的方案進行競爭,非接觸識別器必需具備以下要求:
.讀取器與標簽必須要遵守ISO標準(例如ISO14443 B類型);
.低成本嵌入讀取器;
.近距離進行操作;
.存儲器的容量需足夠高,而承載跟蹤信息的需要;
.安全因素(例如,反克隆或設(shè)置保護密碼)。
ST專門設(shè)計了CRX14耦合器和一系列的非接觸存儲器件,以便設(shè)計低成本非接觸系統(tǒng)時共同使用,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是一個短范圍非接觸耦合芯片。此芯片遵守ISO14443 B類型標準。CRX14能產(chǎn)生一個13.56MHz頻率信號,它能傳輸100MW的功率,當與ISO14443 B類型非接觸存儲器標簽聯(lián)合使用時,它能在短距離進行操作。
CRX14備有ST的防沖突機制,允許讀取器檢測和識別所有出現(xiàn)在操作范圍內(nèi)的標簽,并分別進行讀取。因為CRX14執(zhí)行了法國電訊專用的反克隆功能,所以此種讀取器可以鑒別出同時裝有法國電訊反克隆能力的標簽。
CRX14耦合器與內(nèi)存標簽的接口為:一邊,通過I/O緩沖器和ISO14443 B類型射頻協(xié)議,接到存儲器標簽;而另一邊,通過一個400KHz的I2C總線,與主控處理器進行接口。
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好的折衷。
短范圍非接觸存儲器
ST短范圍非接觸裝置遵守ISO1443 B類型標準,它們可以通過一個13.56MHz的載波頻率進行訪問,在接受和發(fā)射的模式下,支持標簽和讀取器之間106Kbit/s的數(shù)據(jù)傳輸率傳輸。根據(jù)標簽的協(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)計短距系統(tǒng)
SRX和SR非接觸存儲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),這個整體包被附于需識別和跟蹤的物件上。
對于嵌入式讀取器,ST CRX14耦合器必須接上天線,以便發(fā)射和接受往來于耦合器到標簽之間的RF信號;并同時連接于工業(yè)標準的I2C串行總線,以便與系統(tǒng)主控處理器的進行接口。讀取器和標簽之間的能量傳遞以及RF通信,是通過兩個線圈的在13.56MHz頻率下進行感應來執(zhí)行的,標簽無需專用電源供電(例如:電池),因為標簽帶有一個支持標簽讀和寫操做的標簽專門軟件驅(qū)動器。
帶有非接觸付費功能的自動販賣機
一個基于CRX14的讀取器能夠與來自于ST或其它供應商提供的符合ISO14443 B類型標準的短范圍非接觸存儲器兼容。對于工作在短距離范圍和要求高安全性的非接觸識別應用,例如:消耗品的識別和反偽造,這可以使用一個裝有反克隆鑒證功能的基于SRIX的安全標簽。如果無需鑒證,但需要降低成本,一個基于CRX14配備低端SR(SR176)非接觸存儲器的讀取器是一個理想的方案。應用實例包括:無需更改超過幾次的低價值預付卡片。
典型應用
識別和消費品的跟蹤(如食物,電池,電腦周邊消費品例如噴墨盒和內(nèi)存)是短距離識別中的主具潛力應用,這些大規(guī)模的應用需要低成本的讀取器,有時讀取器自身需嵌入設(shè)備里,與單個或者有限制數(shù)量的標簽一起使用。對于這些應用,一個基于CRX14的讀取器配合SRX4K標簽是一個最好的方案。64位UID可用于識別物件,鎖定區(qū)可以包含制造數(shù)據(jù)時,例如序列號。112額外不可鎖字可用于存儲系統(tǒng)歷史信息。SRIX4K具有反克隆能力,可以通過反沖突功能進行多個標簽認記的同時,通過對物件的鑒證進行偽造檢測。自動販賣機的預付卡就是一個短距非接觸識別系統(tǒng)獲得大收益的另一個好的應用例子。SRX4K非接觸內(nèi)儲器被嵌入到每張卡片里。兩個32位二進制計數(shù)器中的一個加載一個初始采購值,并在每一次交易中遞減。卡幣的鑒別信息存入一個64位的UID塊,而制造數(shù)據(jù)和像序列號或銷售點類的信息則存入可鎖區(qū)間里。比起磁卡和接觸卡,它們更為強健。
不具高安全性,低成本的SR族的目標應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短范圍非接觸存儲器,很容易構(gòu)建高安全性(防偽造,防克隆)的低成本近距離非接觸識別系統(tǒng)。對比現(xiàn)有識別系統(tǒng),短矩離識別系統(tǒng)具有出色的優(yōu)點,那就是它們在苛刻條件下表現(xiàn)穩(wěn)健,具有低成本和可伸縮性。
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