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高性能RFID标签是怎样炼成的?

高性能RFID标签是怎样炼成的?-开车的朋友可能会有这样的经历,当您经过高速公里收费站时,您的交通收费卡在进站和出站的时候偶尔会无法读取,原因是您的交通卡使用的频率比较高,超过了他的读写次数。目前,这

开车的朋友或许会有这样的阅历,当您经过高速公里收费站时,您的交通收费卡在进站和出站的时分偶然会无法读取,原因是您的交通卡运用的频率比较高,超越了他的读写次数。现在,这些交通卡大部分是选用内嵌EEPROM的RFID制作,而假如将智能交通卡中的EEPROM换成FRAM,问题就方便的处理了。

“选用FRAM 的RFID的读写次数能够到达1012,而选用EEPROM 的RFID的读写次数最多只要一百万次,这便是为何高速收费处偶然会呈现数据读不出的问题。”富士通半导体(上海)有限公司市场部高档司理蔡振宇指出:“在RFID中嵌入FRAM,能够打破传统选用EEPROM的RFID标签的一系列功用约束,处理许多运用难题。”

在RFID中嵌入FRAM,完成打破性优势

富士通半导体内嵌FRAM的RFID产品比较其单体FRAM产品是比较新的,而市场上常用的RFID产品嵌入的是EEPROM。与内嵌EEPROM的RFID产品比较,内嵌FRAM的RFID不只读写速度快许多,而且其抗辐射性比EEPROM高出不止一个数量级。如下图1所示为FRAM RFID 和EEPROM RFID的功用比照。

图1. FRAM RFIDvs EEPROM RFID。

FRAM是一种非易失性存储器,运用铁电资料作为数据载体,结合了随机存储器(RAM)和只读存储器(ROM)的优势。作为用在RFID中的非易失性存储器, EEPROM现已得到广泛运用,可是当数据被写入时,EEPROM需求内部升压电压,因为数据存储的准则便是要看是否带有电子电荷,所以它的写入速度较渐渐(需求数毫秒),耐擦写次数也仅限于10万次左右。因而,大部分根据EEPROM的RFID都是小存储容量产品,只合适读,不合适写。

比较而言,FRAM RFID数据写入时刻十分快。例如,以写入数据为例,选用EEPROM的RFID需求有6msec的时刻来等候回应,而选用FRAM的RFID仅需求100usec。而且,FRAM在写和读方面的功用相同好,因为二者的准则相同。

FRAM的另一个主要特点,便是在防辐射方面显着优于EEPROM。例如,在医疗设备和包装、食物或许亚麻布的伽玛射线灭菌进程中,存在于 EEPROM中的数据会遭到放射线的严重影响,因为它的数据存储选用的是电子电荷。而存在于FRAM中的数据在高放射水平下依然不会遭到影响。

在FRAM RFID中参加SPI串行接口,扩展运用范畴

到现在为止,富士通半导体现已开发出了合适各类运用的FRAM RFID产品,覆盖了HF(高频:13.56MHz)和UHF(超高频:860至960MHz)。如下图2所示为富士通半导体FRAM RFID产品线。这些FRAM RFID广泛运用于工业,医疗,航空等范畴。

图2. 富士通半导体FRAM RFID产品线。

“和现在常用的EEPROM RFID比较,FRAM RFID的容量会更大。市面上比较多的RFID产品都是128b或是512b,而客户有往里面存储更多信息的需求。”蔡振宇表明:“现在咱们的FRAM RFID的容量最大能够做到64KB。此外,富士通半导体还推出了带有SPI串行接口的FRAM RFID产品,这将为FRAM RFID增加新的附加价值。”

RFID起先被用作可由RFID阅读器读取的ID存储。富士通半导体将FRAM用在了RFID上,因为FRAM擦写速度快、耐擦写次数高而完成了大容量存储的数据载体标签。现在,内置的串行接口可将传感器与RFID衔接在一起,然后丰厚了RFID运用。

大存储数据载体的优势便是RFID能够记载可追溯数据,如制作数据、出产数据、物流数据、保护数据等,因而它可用于各种财物、产品和零部件的办理。根据这些市场需求,富士通半导体开发出了带有SPI接口的FRAM RFID产品。

这种装备的主要特点便是,关于同一个FRAM存储区来说,既能够从串行接口进入,也能够从RF接口进入。除了传感运用外,内置串行接口的RFID在理论上能够与受MCU操控的各种运用相衔接。

FRAM RFID立异运用事例

FRAM为RFID注入了新的生机,尤其是在传统EEPROM RFID不能满意运用需求的范畴,例如工厂自动化和保护,医疗,航天等范畴中,FRAM RFID能够打破全部功用约束,完成EEPROM RFID所不能完成的功用。

在工厂自动化和保护的运用中,在制作拼装出产线上的历史数据、手册、零件信息等都能够被写进FRAM RFID标签,然后缩短了读取时刻,使出产线构成愈加高效性。如下图3所示为富士通半导体的FRAM RFID标签用于工厂自动化和保护中的一个实例。将零件的保护信息和操作历史数据记载在标签内,能够腾跃性的进步飞机、基础设施、土木等保护操作的工作功率。

图3. FRAM RFID运用于工厂自动化和保护。

“假如要把出产线、流水线变快,那么RFID读取速度也要变快。富士通半导体的118C就成功的运用在这样的范畴。”蔡振宇表明。例如下图4所示的轿车出产线,其每年的出产量之所以都会进步,是因为在整个轿车出产进程中运用了FRAM RFID。

图4. 在轿车出产线上选用FRAMRFID标签,进步出产功率。

而关于医疗和制药范畴,最重要的是FRAM技能能够反抗辐射。美国和欧洲的国家会有许多接触到医疗器械的当地,需求经过伽玛放射性消毒,FRAM对辐射有很强的耐受性。根据FRAM的RFID可轻松经过规范医疗灭菌进程,而根据EEPROM的RFID在这一进程中信息会被损坏。

“从现在的状况来看,原来是美国和欧洲在这方面的运用需求比较多,现在咱们渐渐地看到,我国的医院和我国客户也提出此类需求。现在市场上只要咱们的FRAM的RFID能够满意这些需求。”蔡振宇表明。

FRAM RFID十分合适用于比如手术台的追溯、药剂盒子、类似于穿刺、血透的管子等中。如下图5所示为FRAM RFID标签运用于血透管子的一个比如,能够耐受必定的伽玛射线。而下图6是FRAM RFID用作医药标签的实例。

图5. FRAMRFID用作Gamma Tag。

图6. FRAM RFID用作医药标签

此外,冷链操控也是FRAM RFID的用武之地,假如您要追溯运送途中每一个结点温度的改变,怎么确保整个运送途中都能在这个温度以下?就需求在整个车箱里加一个RFID的模块,实时把数据传到接纳端,客户读一下就能够看出一小时运送规模内有没有超越温度系数、温度规模,具有SPI接口的RFID能够完成这样的运用。

蔡振宇最终指出:“为了更好的在技能上支撑广阔工程师的体系规划,富士通半导体还供给FRAM RFID开发板,以使得工程师能够更好的了解FRAM RFID的功用及运用,缩短产品上市时刻。有需求的朋友能够联络咱们。”富士通半导体FRAM RFID开发套件如下图7所示。

图7. 富士通半导体FRAMRFID开发套件

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