Τεχνικό δελτίο HITAG S για σχεδιασμό LF RFID

Φύλλο δεδομένων HITAG S

Επισκόπηση του ολοκληρωμένου κυκλώματος RFID HITAG S

Το ολοκληρωμένο κύκλωμα αναμεταδότη HITAG S είναι σχεδιασμένο για συστήματα ασύρματης αναγνώρισης χαμηλής συχνότητας που απαιτούν σταθερή λειτουργία, συμπαγή υλοποίηση chip και συμβατότητα με την καθιερωμένη υποδομή αναγνωστών HITAG. Ως μέλος της οικογένειας HITAG της NXP', διατηρεί την κατεύθυνση πρωτοκόλλου γνώριμη σε πολλούς προγραμματιστές LF RFID, ενώ βελτιώνει τον σχεδιασμό ετικέτας μέσω μικρότερου μεγέθους IC, ανταγωνιστικού κόστους, ταχύτερης λειτουργίας και εκτεταμένης απόστασης λειτουργίας όταν η κεραία και το περιβάλλον αναγνώστη έχουν σχεδιαστεί κατάλληλα.

Αυτό το φύλλο δεδομένων είναι χρήσιμο για μηχανικούς, υπεύθυνους προϊόντων και ομάδες προμηθειών που αξιολογούν το HITAG S για προσαρμοσμένους αναμεταδότες, κάρτες, ετικέτες και ενσωματωμένα προϊόντα αναγνώρισης. Η συσκευή λειτουργεί στην περιοχή συχνοτήτων 100 kHz έως 150 kHz και ενσωματώνει πυκνωτή συντονισμού 210 pF με ανοχή ±5% σε όλη την παραγωγή. Αυτή η ενσωμάτωση βοηθά στην απλοποίηση του σχεδιασμού κεραίας και ένθετο, καθώς το κύκλωμα συντονισμού μπορεί να σχεδιαστεί γύρω από μια καθορισμένη χωρητικότητα στο chip.

Το HITAG S προσφέρεται ως μία οικογένεια πρωτοκόλλου με δύο επιλογές μνήμης. Το HITAG S256 παρέχει 256 bits συνολικής μνήμης ανάγνωσης/εγγραφής, ενώ το HITAG S2048 παρέχει 2048 bits για εφαρμογές που απαιτούν περισσότερα δεδομένα χρήστη, χώρο διαμόρφωσης ή πληροφορίες διαδικασίας. Και οι δύο εκδόσεις χρησιμοποιούν την ίδια δομή πρωτοκόλλου, επιτρέποντας σε ένα έργο να επιλέξει μέγεθος μνήμης χωρίς να αλλάξει τη βασική προσέγγιση επικοινωνίας του αναγνώστη.

Χαρακτηριστικά πρωτοκόλλου, μνήμης και ασφάλειας

Η δομή εντολών του HITAG S βασίζεται στο HITAG 1 και περιλαμβάνει χειρισμό anticollision για περιβάλλοντα όπου περισσότεροι από ένας αναμεταδότες μπορεί να εισέλθουν στο πεδίο αναγνώστη. Η επικοινωνία από τη συσκευή ανάγνωσης/εγγραφής προς τον αναμεταδότη χρησιμοποιεί διαμόρφωση 100% ASK με κωδικοποίηση δυαδικού μήκους παλμού. Η επικοινωνία από τον αναμεταδότη πίσω στον αναγνώστη χρησιμοποιεί ισχυρή διαμόρφωση ASK με κωδικοποίηση Manchester και bi-phase.

Ο καθορισμένος ρυθμός δεδομένων από τη συσκευή ανάγνωσης/εγγραφής προς τον αναμεταδότη είναι 5,2 kBit/s, ενώ η επικοινωνία επιστροφής μπορεί να λειτουργήσει στα 2 kBit/s, 4 kBit/s ή 8 kBit/s. Το πρωτόκολλο anticollision είναι καθορισμένο για γρήγορο χειρισμό απογραφής, με 100 ετικέτες να επεξεργάζονται σε 3,2 δευτερόλεπτα υπό καθορισμένες συνθήκες. Η υποστήριξη CRC βοηθά στον έλεγχο της ακεραιότητας των δεδομένων κατά την επικοινωνία.

Για ευέλικτη συμπεριφορά συστήματος, το HITAG S υποστηρίζει προαιρετικές λειτουργίες Transponder Talks First με μήκος δεδομένων καθορισμένο από τον χρήστη. Μπορεί επίσης να μεταβεί προσωρινά από Transponder Talks First σε λειτουργία Reader Talks First. Αυτό είναι χρήσιμο όταν ένα σύστημα χρειάζεται αυτόματη απόκριση ετικέτας σε μια περίπτωση αλλά ελεγχόμενες εντολές αναγνώστη σε μια άλλη.

Η αξιοπιστία της μνήμης αποτελεί σημαντικό παράγοντα για βιομηχανικά προϊόντα και προϊόντα αναγνώρισης. Η EEPROM του HITAG S υποστηρίζει έως 100.000 κύκλους διαγραφής/εγγραφής και 10 χρόνια διατήρησης μη πτητικών δεδομένων υπό τις συνθήκες που περιγράφονται στο φύλλο δεδομένων. Το IC περιλαμβάνει επίσης λειτουργία ασφαλούς κλειδώματος μνήμης, μοναδικό αριθμό αναγνώρισης 32 bits και κρυπτογραφημένη πιστοποίηση βασισμένη σε μυστικό κλειδί 48 bits.

Πρότυπα και καταλληλότητα εφαρμογής

Το HITAG S συμμορφώνεται πλήρως με το ISO 11784/85 για αναγνώριση ζώων και προορίζεται για λειτουργία σε υποδομή υλικού σχετιζόμενη με τα ISO 14223 και ISO 18000-2. Υποστηρίζει επίσης τα γερμανικά πρότυπα Waste Management και Pigeon Race. Αυτό το προσανατολισμένο στα πρότυπα υπόβαθρο καθιστά το chip σχετικό για έργα που πρέπει να παραμείνουν ευθυγραμμισμένα με τα υπάρχοντα οικοσυστήματα LF RFID.

Στην πρακτική ανάπτυξη προϊόντων, το HITAG S μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε προϊόντα αναγνώρισης ζώων, ετικέτες αυτοματισμού πλυντηρίων, παρακολούθηση βαρελιών μπίρας και φιαλών αερίου, χρονομέτρηση αγώνων περιστεριών και εφαρμογές προστασίας επωνυμίας. Για την ιχνηλασιμότητα ζώων, το chip μπορεί να υποστηρίξει προϊόντα αναγνώρισης που πρέπει να λειτουργούν με αναγνώστες LF που χρησιμοποιούνται σε ρυθμιζόμενα ή ημι-ρυθμιζόμενα περιβάλλοντα. Κατά την κατασκευή Ετικετών RFID για ζώα, οι διαθέσιμες επιλογές μνήμης 256 bits και 2048 bits επιτρέπουν στον σχεδιαστή να εξισορροπήσει το κόστος, τον χώρο μνήμης και τις απαιτήσεις διαδικασίας.

Ο αυτοματισμός πλυντηρίων είναι μια άλλη ισχυρή εφαρμογή, καθώς το LF RFID μπορεί να είναι χρήσιμο όταν οι ετικέτες ενσωματώνονται σε αντικείμενα που πρέπει να αντέχουν σε επαναλαμβανόμενο χειρισμό, πλύσιμο και ροές εργασίας διαλογής. Το HITAG S δεν καθορίζει από μόνο του την πλήρη φυσική ετικέτα, αλλά η αντοχή της EEPROM, η διατήρηση δεδομένων και οι λειτουργίες επικοινωνίας παρέχουν κατάλληλη βάση IC. Οι κατασκευαστές που επιλέγουν IC για Ετικέτες RFID για πλυντήριο θα πρέπει ακόμη να επικυρώσουν το τελικό πακέτο ετικέτας, την ενσωμάτωση, την κεραία και την εμβέλεια ανάγνωσης υπό πραγματικές συνθήκες πλυντηρίου.

Για επιστρεφόμενα αντικείμενα μεταφοράς, το chip μπορεί να υποστηρίξει επαναχρησιμοποιήσιμη αναγνώριση όπου η ετικέτα τοποθετείται σε ανθεκτικό περίβλημα ή προσαρτάται σε ένα περιουσιακό στοιχείο. Το φύλλο δεδομένων αναφέρει συγκεκριμένα τη εφοδιαστική βαρελιών μπίρας και φιαλών αερίου ως περιοχές εφαρμογής. Σε αυτά τα έργα, προσαρμοσμένες Ετικέτες RFID για φιάλες αερίου μπορεί να απαιτούν προσεκτικό μηχανικό σχεδιασμό γύρω από μέταλλο, κρούση, έκθεση σε εξωτερικό περιβάλλον και θέση αναγνώστη.

Μορφές παράδοσης και παράγοντες σχεδιασμού

Το HITAG S είναι διαθέσιμο σε διάφορους τύπους παράδοσης για διαφορετικές διαδικασίες κατασκευής. Οι επιλογές παραγγελίας περιλαμβάνουν πριονισμένα wafers με χρυσές προεξοχές, πριονισμένα wafers με χρυσές μεγα-προεξοχές, μορφές MOA4 μονάδας κάρτας chip χωρίς επαφή και πακέτα HVSON2. Η έκδοση HVSON2 αναφέρεται ως πλαστικό θερμικά ενισχυμένο πολύ λεπτό πακέτο μικρού περιγράμματος με δύο ακροδέκτες και μέγεθος σώματος 3 × 2 × 0.85 mm.

Τα δεδομένα γρήγορης αναφοράς αναφέρουν εύρος χωρητικότητας εισόδου από 199 pF έως 221 pF μεταξύ IN1 και IN2 για τις σχετικές επιλογές wafer, με 210 pF ως τυπική τιμή. Αυτό το σημείο είναι σημαντικό για τον συντονισμό κεραίας, καθώς η επαγωγή πηνίου, ο συντελεστής ποιότητας, η συχνότητα συντονισμού και η περιβαλλοντική αποσυντονισμός επηρεάζουν όλα την τελική απόδοση.

Κατά τον καθορισμό ενός προϊόντος βασισμένου σε HITAG S, επιβεβαιώστε το μέγεθος μνήμης, τον τύπο παράδοσης, τη λειτουργία, την απαίτηση πιστοποίησης, τη ροή εργασίας ανάγνωσης/εγγραφής και τη φυσική μορφή πριν από την παραγωγή. Η ίδια οικογένεια IC μπορεί να υποστηρίξει διαφορετικά τελικά προϊόντα, αλλά η σωστή επιλογή εξαρτάται από το αν το έργο δίνει προτεραιότητα στο χαμηλό κόστος, τη μεγαλύτερη μνήμη, τον χειρισμό μονάδας, τη συμπαγή συσκευασία ή τη διαμόρφωση ασφάλειας. Η δοκιμή δείγματος θα πρέπει να επαληθεύει την εμβέλεια ανάγνωσης, την αξιοπιστία εγγραφής, τη συμπεριφορά anticollision και τη μακροπρόθεσμη αντοχή στο πραγματικό περιβάλλον εφαρμογής.

Συχνές ερωτήσεις για το φύλλο δεδομένων HITAG S

Ποιος είναι ο κύριος σκοπός του ολοκληρωμένου κυκλώματος αναμεταδότη HITAG S;

Το HITAG S χρησιμοποιείται κυρίως για αναμεταδότες και κάρτες ασύρματης αναγνώρισης χαμηλής συχνότητας. Είναι κατάλληλο για εφαρμογές που απαιτούν επικοινωνία LF RFID, μνήμη ανάγνωσης/εγγραφής, δυνατότητα anticollision και συμβατότητα με την καθιερωμένη υποδομή HITAG. Τυπικές περιπτώσεις χρήσης περιλαμβάνουν αναγνώριση ζώων, αυτοματισμό πλυντηρίων, παρακολούθηση επιστρεφόμενων περιουσιακών στοιχείων, εφοδιαστική φιαλών αερίου, χρονομέτρηση αγώνων περιστεριών και προστασία επωνυμίας.

Ποια είναι η διαφορά μεταξύ HITAG S256 και HITAG S2048;

Η κύρια διαφορά είναι η χωρητικότητα μνήμης. Το HITAG S256 παρέχει 256 bits συνολικής μνήμης ανάγνωσης/εγγραφής, ενώ το HITAG S2048 παρέχει 2048 bits. Και οι δύο επιλογές χρησιμοποιούν την ίδια οικογένεια πρωτοκόλλου, επομένως η έννοια επικοινωνίας από την πλευρά του αναγνώστη παραμένει παρόμοια. Η έκδοση 2048 bits είναι καλύτερη όταν πρέπει να αποθηκευτούν περισσότερα δεδομένα χρήστη, πληροφορίες διαμόρφωσης ή αρχεία διαδικασίας.

Ποιο εύρος συχνοτήτων υποστηρίζει το HITAG S;

Το HITAG S λειτουργεί στην περιοχή χαμηλής συχνότητας 100 kHz έως 150 kHz. Αυτό το καθιστά κατάλληλο για συστήματα LF RFID και όχι για έργα HF ή UHF. Ο ενσωματωμένος πυκνωτής συντονισμού 210 pF βοηθά στην απλοποίηση του σχεδιασμού του κυκλώματος συντονισμού, αλλά η τελική απόδοση εξαρτάται ακόμη από τη γεωμετρία κεραίας, την επαγωγή πηνίου, την ισχύ αναγνώστη, το υλικό περιβλήματος και τις περιβαλλοντικές συνθήκες.

Υποστηρίζει το HITAG S anticollision;

Ναι. Η δομή πρωτοκόλλου και εντολών περιλαμβάνει χειρισμό anticollision βασισμένο στην προσέγγιση HITAG 1. Το φύλλο δεδομένων καθορίζει ένα γρήγορο πρωτόκολλο anticollision για παρακολούθηση απογραφής, με 100 ετικέτες να επεξεργάζονται σε 3,2 δευτερόλεπτα υπό καθορισμένες συνθήκες. Η πραγματική απόδοση στο πεδίο θα πρέπει να επαληθεύεται με την προβλεπόμενη κεραία αναγνώστη, την απόσταση ετικετών και το περιβάλλον λειτουργίας.

Ποια χαρακτηριστικά ασφάλειας είναι διαθέσιμα στο HITAG S;

Το HITAG S περιλαμβάνει μοναδικό αριθμό αναγνώρισης 32 bits, λειτουργία ασφαλούς κλειδώματος μνήμης και κρυπτογραφημένη πιστοποίηση βασισμένη σε μυστικό κλειδί 48 bits. Αυτές οι λειτουργίες μπορούν να βοηθήσουν στην προστασία της συμπεριφοράς επιλεγμένης μνήμης και να υποστηρίξουν σχέδια προσανατολισμένα στην πιστοποίηση. Ωστόσο, το πλήρες επίπεδο ασφάλειας ενός τελικού συστήματος εξαρτάται επίσης από την υλοποίηση του αναγνώστη, τη διαχείριση κλειδιών, το λογισμικό εφαρμογής και τις επιχειρησιακές διαδικασίες.

Ποιες μορφές παράδοσης είναι διαθέσιμες για το HITAG S;

Το φύλλο δεδομένων αναφέρει διάφορους τύπους παράδοσης, συμπεριλαμβανομένων πριονισμένων wafers με χρυσές προεξοχές, πριονισμένων wafers με χρυσές μεγα-προεξοχές, μορφών MOA4 μονάδας κάρτας chip χωρίς επαφή και πακέτων HVSON2. Η καλύτερη επιλογή εξαρτάται από τη διαδικασία κατασκευής. Οι παραγωγοί ένθετο μπορεί να προτιμούν μορφές wafer, ενώ οι συμπαγείς ηλεκτρονικές συναρμολογήσεις μπορεί να αξιολογήσουν την έκδοση HVSON2 σε πακέτο.

Μπορεί το HITAG S να χρησιμοποιηθεί για προσαρμοσμένη κατασκευή ετικετών RFID;

Ναι. Το HITAG S μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως πλατφόρμα IC για προσαρμοσμένες ετικέτες LF RFID, κάρτες, μονάδες και ενσωματωμένους αναγνωριστές. Πριν από τη μαζική παραγωγή, το έργο θα πρέπει να επιβεβαιώσει το μέγεθος μνήμης, τον συντονισμό κεραίας, τον τύπο πακέτου, τη λειτουργία πιστοποίησης, την αναμενόμενη απόσταση ανάγνωσης και την περιβαλλοντική αντοχή. Τα τελικά δείγματα θα πρέπει να δοκιμάζονται με το πραγματικό σύστημα αναγνώστη και όχι να αξιολογούνται μόνο με βάση τα δεδομένα του chip.