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从恩智浦系列芯片学习高频RFID

2019-07-12 11:21发布

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　　众所周知，RFID芯片是电子标签的主要组成部分，是在整个RFID系统的核心。标签芯片的基本结构一般都包含射频前端、模拟前端、数字基带和存储器单元等模块。RFID芯片主要涉及的频段有125KHz，13.56MHz，433MHz，860-960MHz，2.45GHz等频段，其中13.56MHz高频、860-960MHz超高频最为主流，那么今天小New就和大家一起聊13.56MHz高频的市场主流芯片。 　　从标准协议上，13.56MHz高频主要分为ISO15693与ISO14443两种协议，这两者区别简单地说14443是近场耦合，15693是远场耦合，14443具有加密功能，15693具有穿透性好，抗干扰性能力强。当然，现在部分15693芯片也增加了一些加密功能，扩充其应用范围，比如华大半导体15693增加国密SM7。ISO14443还分两种14443A与14443B，14443B的私密性更强，目前主要应用于金融领域，包括身份证、银行卡等。 　　谈到13.56MHz高频芯片及制造商，就不得不提到NXP这仨个字。NXP的13.56MHz高频芯片在全球的市场位是不可撼动的，是RFID芯片研发的领导者与应用的推动者。下面咱们以NXP系列芯片为主线介绍不同类型的芯片及应用场景。 　　目前包含Mifare系列、NTAG系列和ICODE 系列三大板块! 　　Mifare系列 　　MIFARE产品完全符合ISO/IEC 14443标准，最高可满足NFC Forum 4类标签标准。包含Classic、DESFire、Plus、Ultralight、SAM等系列，其中，最常用是的S50、S70及MIFARE Ultralight，适合于低成本、高流量的应用，例如：公共交通、会员卡和活动票据，MIFARE Ultralight系列细分的产品包含3个成员MIFARE Ultralight C、MIFARE Ultralight EV1、MIFARE Ultralight Nano。 　　MIFARE Ultralight C 　　MIFARE Ultralight C采用3DES加密标准，进行芯片认证和数据访问。基于NXP Mifare Ultralight C的票证、优惠券或标签可以用作单程公交车票、活动门票或低成本的会员卡。 　　MIFARE Ultralight EV1　　MIFARE Ultralight EV1是下一代智能卡IC，适用于使用纸质票证且用途简单的应用。恩智浦内置了“来源检查”功能，提供有效的克隆保护，可防止使用假票。MIFARE Ultralight EV1的机械和电气特性满足嵌体和纸质票证制造商的要求。该集成电路有两2个存储器可供选择：48字节和128字节。 　　MIFARE Ultralight Nano 　　MIFARE Ultralight Nano是MIFARE Ultralight系列的最新一代智能纸质票证IC。创新的非接触式技术适用于一次性应用，志在取代磁条、条码/二维码和标准的纸质印制票证。 　　NTAG系列 　　恩智浦的NTAG系列完全符合NFC Forum标签类型2和ISO/IEC14443类型A规范，确保与NFC设备(如手机、平板电脑和固定读卡器)的通用互联互通。NTAG系列提供不同的存储容量和特殊功能，用户可以面向特定应用选择性价比最高的容量和功能。目前产品包含面向智能嵌体和标签的NTAG和面向智能电子设备的NTAG两大类。 　　面向智能嵌体和标签的NTAG(NTAG21x系列) 　　NTAG21x无源供电IC解决方案与恩智浦NFC读卡器IC无缝运行，此IC广泛应用于超过90%的配备NFC的移动手机型号。具有业界最佳的射频性能、各种内存大小和智能的内置功能 - 准备用于新一代的嵌体和标签。目前比较常用的NTAG21x系列产品细分的有NTAG210、NTAG212、NTAG213、NTAG215、NTAG216五个类别。 　　面向智能电子设备的NTAG(NTAG I2C和NTAG21xF系列) 　　NTAG I2C是恩智浦NTAG系列的第一款产品，可提供非接触式和接触式接口。除了符合NFC Forum无源非接触式接口，IC还具有I2C接触式接口，可与为控制进行通信。借助映射到存储器的附加外部供电SRAM，可以在射频和I2C接口之间进行快速的数据传输，反之亦然，而无需EEPROM存储器的写周期限制。 　　此外，NTAG I2C产品也可以通过内嵌的能源采集电路为外部(低功耗)器件(如 微控制器)供电。NTAG21xF产品具有NTAG21x产品的功能，还提供现场检测和睡眠模式以及尤其侧重于电子应用的小规格封装(如连接切换、Bluetooth简单配对、Wi-Fi保护设置、设备认证、游戏等)。目前比较常用的NTAG21xF产品细分为NTAG213F、NTAG216F。 　　ICODE 系列 　　ICODE是行业标准的高频(HF)智能标签解决方案，支持符合ISO 15693/ISO 18000-3的基础设施。目前包括3个系列：带最新版ICODE SLIX 2的ICODE SLIX、ICODE ILT和最新系列ICODE DNA提供基于AES的标签认证。 　　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，它们符合ISO15693/ ISO18000-3标准。所有系统成员都支持为EAS和AFI提供的密码保护。 　　ICODE ILT系列 - 面向高速单品级标签 　　包括ICODE ILT和ICODE ILT-M。这些智能标签IC是专为无源智能挂牌与标签而设计的芯片，符合ISO18000-3M3/EPC Class-1 HF的第一批IC，恩智浦ICODE ILT产品支持快速、可靠的单品识别，甚至在密集标签群体中和采用快速的传送带中也是如此。 　　ICODE DNA 　　该款芯片为恩智浦2016年5月份新推的产品，符合NFC论坛类型5标签，拥有传统AES加密认证，近场通信(NFC)以及云连接。它还能提供密码鉴定，通过ISO/IEC 29167-10标准标签鉴定以提供隐私保护。 　　NXP作为RFID芯片研发的领导者与应用的推动者，国内很多芯片厂家都以此为标杆，在此基础上进行模仿与微创新，总体功能上面都差不多，主要差异在于存储容量的大小以及兼容性的增加，价格便宜是其最大的优势。 　　当然，据小New观察，高频芯片也在不断进行细分市场，主要表现在芯片安全性与功能性，涌现一些有特点的芯片，例如华大半导体15693增加国密SM7，泰国SIC43N1F在14443的基础上新增可侦测功能，台湾优仕达在15693的基础上增加TD功能，韩国LEGIC在芯片物理加密采用PUF技术、富士通采用FRAM存储器等等。 　　总之，随着大家对芯片防伪意识的增强，复合型功能的芯片会越来越多，当然要保证芯片的唯一性，RFID电子标签防转移也是必不可少的条件。

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