真還是假？新讀卡器將回答這個(gè)問(wèn)題

自從25年前首次出現在市場(chǎng)上，射頻識別已經(jīng)改善了各種行業(yè)中成百上千項應用的安全性、高效性以及可靠性。每一年，這項技術(shù)都在不斷地發(fā)展。

新一代讀卡器采用了革新的RF設計方法，使得大批新的RFID應用成為可能。其中，獲益很大的領(lǐng)域之一就是產(chǎn)品認證市場(chǎng)。

到目前為止，使用RFID技術(shù)來(lái)認證高價(jià)值產(chǎn)品、藥品、金融業(yè)務(wù)，以及醫療設備被證明是難以實(shí)現的。原因是以前的讀卡器體積大、成本高，不能處理所有的協(xié)議，達不到理想的性能。對于那些希望將芯片集成到設計和供應鏈的工程師而言，這些因素帶來(lái)了不小的挑戰。而已進(jìn)入市場(chǎng)的下一代讀卡器克服了早期芯片的局限性，簡(jiǎn)化了電路設計，使得將RFID集成到器件中以提供產(chǎn)品認證，成為一種可行的選擇。

下一代讀卡器

新的讀卡器完全集成了協(xié)議處理單元，并支持多個(gè)ISO標準，包括ISO/IEC 15693和ISO/IEC 14443A/B，這使得它們更加靈活。同時(shí)，由于不需要以前的讀卡器所必需的第二塊13.56MHz高頻（HF）芯片來(lái)支持這些多重ISO/IEC標準，它們可以更加容易地以較低成本集成到器件中。

圖1 新一代讀卡器
提供革新的RF設計方法

芯片比以前要小很多，僅有5mm×5mm（而以前的芯片則是20mm×20mm或者更大）。早期版本的讀卡器使用兩塊13.56MHz晶振，一個(gè)用于讀卡器而另一個(gè)用于微控制器，但新的芯片為微控制器提供了時(shí)鐘輸出，不再需要第二塊晶振。

只使用一塊晶振不僅減少了材料清單（BOMs），同時(shí)也減小了模塊尺寸。整個(gè)讀卡器子系統（IC、微控制器以及晶振）比以前的單個(gè)讀卡器還要小。

在將RFID芯片嵌入到小型產(chǎn)品時(shí)，比如血糖儀時(shí)，尺寸的區別至關(guān)重要。儀器的小尺寸是重要的賣(mài)點(diǎn)，幾乎沒(méi)有公司愿意僅僅為了提供RFID功能就生產(chǎn)很大的血糖儀。

除了尺寸的縮小，新讀卡器的性能也比早期芯片更勝一籌。它們所提供的讀取空間更大，電池壽命更長(cháng)，RF讀取漏洞更少。通過(guò)集成具有高電源抑制比（PSRRs）的低壓差線(xiàn)性穩壓器，新一代讀卡器與電流模芯片一樣，在同等功率下提供了更大的讀取范圍。用于模擬、數字和功率放大部分的獨立內部電源消除了噪聲耦合并改進(jìn)了標簽讀取的可靠性。電壓可調的20mA LDO供給外部微控制器電能，使得不再需要使用外部穩壓器，降低了模塊成本，使面板空間減至最低。

當RFID標簽的天線(xiàn)將標簽返回信號從AM（幅度調制）更改為PM（相位調制）時(shí)會(huì )產(chǎn)生讀取漏洞。新芯片雙輸入接收器通過(guò)消除讀取漏洞來(lái)確保在RFID標簽和讀卡器之間有更好的覆蓋度。這種雙AM和PM接收器，加上功率指示計（RSSI），保證了最強信號可以被解碼。這一點(diǎn)可以提高可靠性，并使得該解決方案適用于其他的產(chǎn)品認證，例如奢侈品的防偽以及從生產(chǎn)商到藥房的藥品跟蹤。在這些情況中，由于標簽相對于讀卡器的方向的改變，可能會(huì )產(chǎn)生讀取漏洞。

新的讀卡器也具有更高的功耗效率，并允許制造商選擇功耗模式來(lái)最大限度地延長(cháng)電池壽命。芯片包含七種用戶(hù)可選的功耗模式，范圍從有源的120mA和全功耗模式(Pout=200mW)到完全掉電時(shí)的低于1μA。

偽造的高價(jià)值產(chǎn)品，如由設計師專(zhuān)門(mén)設計的手提包、珠寶和科隆香水呈泛濫趨勢。如果有任何懷疑，快速走過(guò)城市街道就會(huì )證實(shí)上述觀(guān)點(diǎn)。你將發(fā)現數不清的小販在出售各種假冒商品。盡管有些情況下，大多數消費者知道他們要買(mǎi)的是假貨，但大多時(shí)候并非如此。通常，大多數危害發(fā)生在消費者沒(méi)有意識到自己購買(mǎi)了假貨的時(shí)候。

盡管購買(mǎi)一個(gè)假冒的包將不會(huì )影響你的健康（只不過(guò)是錢(qián)包），但購買(mǎi)假冒的科隆香水可以危害健康。例如，當一位婦女打電話(huà)給公司報怨使用假冒香水后引起皮疹后，這個(gè)國際香水制造商才發(fā)現假冒的香水已經(jīng)進(jìn)入它的供應鏈。除了傷害消費者之外，當劣質(zhì)產(chǎn)品涉及制造商的名字、標識以及名聲時(shí)，制造商也將面臨商標的貶值問(wèn)題。

過(guò)去由于讀卡器成本較高，制造商很難在價(jià)值40美元的產(chǎn)品中投入幾美元用于集成讀卡器。但隨著(zhù)新標簽中BOM的減少，交易雙方值得投資用于保護品牌。在工廠(chǎng)一方，假冒商品沒(méi)有經(jīng)過(guò)認證就不能出廠(chǎng)，在消費者一方，購買(mǎi)者可以確保自己在為產(chǎn)自意大利的手工制手提包，而不是其他低劣的產(chǎn)品支付溢價(jià)。

圖2 將RFID集成到醫療產(chǎn)品中

除了高價(jià)值產(chǎn)品，制藥產(chǎn)業(yè)是另外一個(gè)從下一代讀卡器中獲益的產(chǎn)業(yè)。RFID技術(shù)提供產(chǎn)品認證和出處的外部驗證。如果沒(méi)有RFID，那么自動(dòng)無(wú)須人工干預的確定藥物是否是正品的過(guò)程并不劃算。通過(guò)RFID追蹤的產(chǎn)品可以由兩種途徑提高對于產(chǎn)品真實(shí)性的保障：確定包裝的真實(shí)性；提供自動(dòng)化的追蹤建立一個(gè)詳細說(shuō)明記錄來(lái)表明各項條款已經(jīng)通過(guò)權威認證。

金融業(yè)是第三個(gè)從新讀卡器中獲益良多的領(lǐng)域。金融機構已經(jīng)開(kāi)始發(fā)放USB模塊，將讀卡器集成于賬戶(hù)持有者的銀行卡中，當消費者通過(guò)在線(xiàn)銀行進(jìn)行交易時(shí)，用戶(hù)可以被確認為正確的賬戶(hù)持有者。這種認證保護消費者身份不被盜，而80%的身份被盜原因是由于計算機按鍵無(wú)法進(jìn)行加密，使得小偷可以更容易地竊取用戶(hù)的密碼。

成本和尺寸

也許，同前面討論的其他三個(gè)市場(chǎng)領(lǐng)域相比較，成本和尺寸是考慮將RFID集成到醫療產(chǎn)品中的兩個(gè)主要因素。最近，Motion Computing使用德州儀器的TRF7960高頻、多制式RFID讀卡器系列，將RFID集成到它的Motion C5移動(dòng)臨床助理中（見(jiàn)圖2）。芯片的小尺寸和低功耗幫助Motion Computing開(kāi)發(fā)一種薄的、輕量級（大約3.3lbs）的便攜式計算器，可供美國境內醫院的醫生和護士用來(lái)跟蹤、識別病人及其病歷。這個(gè)設備確保確認病癥的病人在正確的時(shí)間服用適量的藥物。

盡管高價(jià)值產(chǎn)品、藥品、金融業(yè)以及醫療市場(chǎng)僅僅是從新的讀卡器獲益的眾多領(lǐng)域和應用中的四個(gè)領(lǐng)域。但是它們從產(chǎn)品的靈活集成，更小的尺寸，更少的材料成本，更大的讀取范圍，更長(cháng)的電池壽命，以及更少的讀取漏洞中獲得了巨大的收益。