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一起從“芯”學(xué)習(xí)高頻RFID

作者:廈門(mén)英諾爾信息科技有限公司
日期:2016-11-09 09:56:45
摘要:從標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議上,13.56MHz高頻主要分為ISO15693與ISO14443兩種協(xié)議,這兩者區(qū)別簡(jiǎn)單地說(shuō)14443是近場(chǎng)耦合,15693是遠(yuǎn)場(chǎng)耦合,14443具有加密功能,15693具有穿透性好,抗干擾性能力強(qiáng)。當(dāng)然,現(xiàn)在部分15693芯片也增加了一些加密功能,擴(kuò)充其應(yīng)用范圍,比如華大半導(dǎo)體15693增加國(guó)密SM7。ISO14443還分兩種14443A與14443B,14443B的私密性更強(qiáng),目前主要應(yīng)用于金融領(lǐng)域,包括身份證、銀行卡等。

   眾所周知,RFID芯片是電子標(biāo)簽的主要組成部分,是在整個(gè)RFID系統(tǒng)的核心。標(biāo)簽芯片的基本結(jié)構(gòu)一般都包含射頻前端、模擬前端、數(shù)字基帶和存儲(chǔ)器單元等模塊。RFID芯片主要涉及的頻段有125KHz,13.56MHz,433MHz,860-960MHz,2.45GHz等頻段,其中13.56MHz高頻、860-960MHz超高頻最為主流,那么今天小New就和大家一起聊13.56MHz高頻的市場(chǎng)主流芯片。

    從標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議上,13.56MHz高頻主要分為ISO15693與ISO14443兩種協(xié)議,這兩者區(qū)別簡(jiǎn)單地說(shuō)14443是近場(chǎng)耦合,15693是遠(yuǎn)場(chǎng)耦合,14443具有加密功能,15693具有穿透性好,抗干擾性能力強(qiáng)。當(dāng)然,現(xiàn)在部分15693芯片也增加了一些加密功能,擴(kuò)充其應(yīng)用范圍,比如華大半導(dǎo)體15693增加國(guó)密SM7。ISO14443還分兩種14443A與14443B,14443B的私密性更強(qiáng),目前主要應(yīng)用于金融領(lǐng)域,包括身份證、銀行卡等。

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    談到13.56MHz高頻芯片及制造商,就不得不提到NXP這仨個(gè)字。NXP的13.56MHz高頻芯片在全球的市場(chǎng)位是不可撼動(dòng)的,是RFID芯片研發(fā)的領(lǐng)導(dǎo)者與應(yīng)用的推動(dòng)者。下面咱們以NXP系列芯片為主線介紹不同類(lèi)型的芯片及應(yīng)用場(chǎng)景。目前包含Mifare系列、NTAG系列和ICODE 系列三大板塊!

Mifare系列
MIFARE產(chǎn)品完全符合ISO/IEC 14443標(biāo)準(zhǔn),最高可滿足NFC Forum 4類(lèi)標(biāo)簽標(biāo)準(zhǔn)。包含Classic、DESFire、Plus、Ultralight、SAM等系列,其中,最常用是的S50、S70及MIFARE Ultralight,適合于低成本、高流量的應(yīng)用,例如:公共交通、會(huì)員卡和活動(dòng)票據(jù),MIFARE?Ultralight系列細(xì)分的產(chǎn)品包含3個(gè)成員MIFARE Ultralight C、MIFARE Ultralight EV1、MIFARE Ultralight Nano。



MIFARE Ultralight C

MIFARE Ultralight C采用3DES加密標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)行芯片認(rèn)證和數(shù)據(jù)訪問(wèn)?;贜XP Mifare Ultralight C的票證、優(yōu)惠券或標(biāo)簽可以用作單程公交車(chē)票、活動(dòng)門(mén)票或低成本的會(huì)員卡。


MIFARE Ultralight EV1
MIFARE Ultralight EV1是下一代智能卡IC,適用于使用紙質(zhì)票證且用途簡(jiǎn)單的應(yīng)用。恩智浦內(nèi)置了“來(lái)源檢查”功能,提供有效的克隆保護(hù),可防止使用假票。MIFARE Ultralight EV1的機(jī)械和電氣特性滿足嵌體和紙質(zhì)票證制造商的要求。該集成電路有兩2個(gè)存儲(chǔ)器可供選擇:48字節(jié)和128字節(jié)。

MIFARE Ultralight Nano
MIFARE Ultralight Nano是MIFARE Ultralight系列的最新一代智能紙質(zhì)票證IC。創(chuàng)新的非接觸式技術(shù)適用于一次性應(yīng)用,志在取代磁條、條碼/二維碼和標(biāo)準(zhǔn)的紙質(zhì)印制票證。

NTAG系列

恩智浦的NTAG系列完全符合NFC Forum標(biāo)簽類(lèi)型2和ISO/IEC14443類(lèi)型A規(guī)范,確保與NFC設(shè)備(如手機(jī)、平板電腦和固定讀卡器)的通用互聯(lián)互通。NTAG系列提供不同的存儲(chǔ)容量和特殊功能,用戶可以面向特定應(yīng)用選擇性?xún)r(jià)比最高的容量和功能。目前產(chǎn)品包含面向智能嵌體和標(biāo)簽的NTAG和面向智能電子設(shè)備的NTAG兩大類(lèi)。

面向智能嵌體和標(biāo)簽的NTAG(NTAG21x系列)
NTAG21x無(wú)源供電IC解決方案與恩智浦NFC讀卡器IC無(wú)縫運(yùn)行,此IC廣泛應(yīng)用于超過(guò)90%的配備N(xiāo)FC的移動(dòng)手機(jī)型號(hào)。具有業(yè)界最佳的射頻性能、各種內(nèi)存大小和智能的內(nèi)置功能 - 準(zhǔn)備用于新一代的嵌體和標(biāo)簽。目前比較常用的NTAG21x系列產(chǎn)品細(xì)分的有NTAG210、NTAG212、NTAG213、NTAG215、NTAG216五個(gè)類(lèi)別。

面向智能電子設(shè)備的NTAG(NTAG I2C和NTAG21xF系列)

NTAG I2C是恩智浦NTAG系列的第一款產(chǎn)品,可提供非接觸式和接觸式接口。除了符合NFC Forum無(wú)源非接觸式接口,IC還具有I2C接觸式接口,可與為控制進(jìn)行通信。借助映射到存儲(chǔ)器的附加外部供電SRAM,可以在射頻和I2C接口之間進(jìn)行快速的數(shù)據(jù)傳輸,反之亦然,而無(wú)需EEPROM存儲(chǔ)器的寫(xiě)周期限制。此外,NTAG I2C產(chǎn)品也可以通過(guò)內(nèi)嵌的能源采集電路為外部(低功耗)器件(如 微控制器)供電。NTAG21xF產(chǎn)品具有NTAG21x產(chǎn)品的功能,還提供現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)和睡眠模式以及尤其側(cè)重于電子應(yīng)用的小規(guī)格封裝(如連接切換、Bluetooth簡(jiǎn)單配對(duì)、Wi-Fi保護(hù)設(shè)置、設(shè)備認(rèn)證、游戲等)。目前比較常用的NTAG21xF產(chǎn)品細(xì)分為NTAG213F、NTAG216F。

ICODE 系列
ICODE是行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的高頻(HF)智能標(biāo)簽解決方案,支持符合ISO 15693/ISO 18000-3的基礎(chǔ)設(shè)施。目前包括3個(gè)系列:帶最新版ICODE SLIX 2的ICODE SLIX、ICODE ILT和最新系列ICODE DNA提供基于AES的標(biāo)簽認(rèn)證。


ICODE SLIX系列
包括ICODE SLIX、ICODE SLIX-S、ICODE SLIX-L和此系列的最新版ICODE SLIX 2,它們符合ISO15693/ ISO18000-3標(biāo)準(zhǔn)。所有系統(tǒng)成員都支持為EAS和AFI提供的密碼保護(hù)。

ICODE ILT系列 - 面向高速單品級(jí)標(biāo)簽
包括ICODE ILT和ICODE ILT-M。這些智能標(biāo)簽IC是專(zhuān)為無(wú)源智能掛牌與標(biāo)簽而設(shè)計(jì)的芯片,符合ISO18000-3M3/EPC Class-1 HF的第一批IC,恩智浦ICODE ILT產(chǎn)品支持快速、可靠的單品識(shí)別,甚至在密集標(biāo)簽群體中和采用快速的傳送帶中也是如此。

ICODE DNA
該款芯片為恩智浦2016年5月份新推的產(chǎn)品,符合NFC論壇類(lèi)型5標(biāo)簽,擁有傳統(tǒng)AES加密認(rèn)證,近場(chǎng)通信(NFC)以及云連接。它還能提供密碼鑒定,通過(guò)ISO/IEC 29167-10標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)簽鑒定以提供隱私保護(hù)。


圖片來(lái)源于網(wǎng)絡(luò)

NXP作為RFID芯片研發(fā)的領(lǐng)導(dǎo)者與應(yīng)用的推動(dòng)者,國(guó)內(nèi)很多芯片廠家都以此為標(biāo)桿,在此基礎(chǔ)上進(jìn)行模仿與微創(chuàng)新,總體功能上面都差不多,主要差異在于存儲(chǔ)容量的大小以及兼容性的增加,價(jià)格便宜是其最大的優(yōu)勢(shì),在此就不多贅述,更多芯片資料盡在“RFID創(chuàng)新部落”平臺(tái)查找,跟隨小New一起下載查閱吧!



當(dāng)然,據(jù)小New觀察,高頻芯片也在不斷進(jìn)行細(xì)分市場(chǎng),主要表現(xiàn)在芯片安全性與功能性,涌現(xiàn)一些有特點(diǎn)的芯片,例如華大半導(dǎo)體15693增加國(guó)密SM7,泰國(guó)SIC43N1F在14443的基礎(chǔ)上新增可偵測(cè)功能,臺(tái)灣優(yōu)仕達(dá)在15693的基礎(chǔ)上增加TD功能,韓國(guó)LEGIC在芯片物理加密采用PUF技術(shù)、富士通采用FRAM存儲(chǔ)器等等??傊?,隨著大家對(duì)芯片防偽意識(shí)的增強(qiáng),復(fù)合型功能的芯片會(huì)越來(lái)越多,當(dāng)然要保證芯片的唯一性,RFID電子標(biāo)簽防轉(zhuǎn)移也是必不可少的條件。

現(xiàn)在您是否和小New一樣對(duì)高頻芯片有了更深的認(rèn)知?假設(shè)與高頻芯片相比超高頻芯片又有著怎樣的不同?下期文章中小New將繼續(xù)為大家推送《超高頻芯片的類(lèi)別與應(yīng)用》,敬請(qǐng)期待!
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