超高频RFID芯片及读卡器产品综述

超高频RFID芯片及读卡器产品综述-国内篇

2010-0上海科学技术情报研究所顾震宇

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浏览关键字：超高频RFID UHF RFID芯片读卡器产品

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超高频自动识别技术具有能一次性读取多个标签、穿透性强、可多次读写、数据的记忆容量大，无源电子标签成本低，体积小，使用方便，可靠性和寿命高等特点，得到了世界各国的重视。其应用领域已逐步由涉车应用，转为现代物流、电子商务、交通管理、电子政务以及军事管理等国民经济的各个领域，超高频RFID已开始进入高速成长期。

中国也紧跟着这场全球范围内RFID风潮，2006年科技部等十五部委联合发表了中国射频识别（RFID）技术政策白皮书，为RFID技术与产业未来的发展提供了系统性指南。然而，目前我国由于缺乏核心技术、标准不统一、标签价格高等原因，超高频RFID在我国应用规模较小，目前只处于发展初期。真正从事RFID超高频核心技术开发、具有自主知识产权产品企业不到10%。

从产品上看，国内超高频可编程电子标签芯片及读写器系统的产品和研究大量发布于2006-2008年，与国外产品相比在读写距离、读写速度、支持标准方面存在一定的差距。主要厂商和研究单位包括：上海申瑞、深圳市远望谷、暨南大学、天津大学、上海复旦微电子等。

1）上海申瑞公司产品

上海坤锐电子科技有限公司是一家2005年成立的专门从事RFID硬件解决方案特别是集成电路解决方案的高科技公司。创始人在非接触式智能卡/射频识别领域有超过20年的累积经验，曾经成功开发居民二代证芯片，上海公共交通一卡通芯片。该企业提供RFID硬件解决方案的设计开发，产品系列包括UHF/HF标签、芯片、UHF 读写设备、天线产品及相关增值服务。

QR2233为上海坤锐2006年12月开发的UHF电子标签芯片产品，并于2008年7月正式通过EPCglobal硬件一致性及通用性认证，成为全球第十款获得EPCglobal一致性和通用性认证的标签[1]。QR2233是一款支持EPC C1 GEN2协议的超高频无源RFID芯片，支持在GEN2协议中所描述的存储器结构和命令。该芯片能应用于供应链管理、资产管理、集装箱识别和很多其他领域。主要技术指标包括：工作频率860MHz-960MHz；最小相对散射调制功率-60dbm；读取范围最大10米，一般7米；可写范围最大5米，一般3米；下载数据率：40至160kbits/s；上传数据率，40至640kbits/s；工作温度，-40℃至65℃。

QR4401是上海坤锐于2006年12月开发的基于软件无线电架构、通用型超高频RFID固定式读写器，支持EPC C1 GEN2（ISO18000-6C）和ISO18000-6B标签协议，可通过固件升级至支持其他协议，可以作为网络设备使用，可配置多种天线架构，其模块化设计确保了在不同国家使用时配置的唯一性。主要技术指标包括：工作频率920至925MHz、902至928MHz；读取范围可达5米（依赖于标签）；可写范围：读距离的70%；天线数量为1-4；数据接口：网口、串口；频率准确度为+/-10ppm；射频功率15-30dBm；工作温度-10至50°C[2]。

2）深圳市远望谷读卡器产品

深圳市远望谷信息技术股份有限公司自1993年起就致力于RFID技术和产品研发，借助中国铁路车号自动识别系统，开创了国内RFID产品规模化应用的先河。远望谷拥有50多项RFID专利技术、5大系列60多种具有自主知识产权的RFID产品，包括阅读器、电子标签、天线及其衍生产品。公司具有在铁路、烟草、军事行业的技术和市场领先优势，并成功为图书管理、

资产追踪、服装、物流及供应链、车辆、畜牧业、医药、门票门禁等多个领域提供高性能的RFID解决方案。

远望谷公司2008年研制的XCRF-860型固定式读写器，符合EPC C1G2（ISO 18000-6C）标准，支持密集型阅读模式，可选配Wi-Fi等多种无线通讯模块，支持DHCP等众多网络协议，是一款高性能、智能型阅读器，特别适合于大规模批量组网应用，可广泛应用于物流跟踪、资产管理、供应链管理等领域。主要特点包括：工作频率920-925MHz；每秒可读取120张符合EPC C1G2标准的电子标签；稳定读取距离最远可达10米；4个SMA型天线接口[3]。

3）暨南大学RFID射频标签集成电路芯片项目

暨南大学2008年完成的一项UHF RFID射频标签集成电路芯片科技成果，该项目基于最新的ISO/IEC18000标准，以超高频无源标签集成芯片的设计和研制为核心，完成射频接口（模拟部分）、控制逻辑（数字部分）和存储块三大部分开发。

在已完成的前期研究和技术积累基础上，利用项目组在集成电路芯片设计和测试，以及射频通信方面所具备的实验环境和流片条件等优势进行系统开发，极大地节省了整个项目的研制费用。项目通过具有自主IPcore的肖特基管结构IC模块、低功耗振荡技术和电荷泵方法，有效提高电子标签的电磁能量转换效率；并提出具备动态互补特性的改进二进制树搜索法，解决对远距离无源标签芯片高速和防冲突识别；同时通过系统通信协议和空中接口参数的研究，构建安全性和通信能力符合标准要求的低成本低功耗无源电子标签芯片。

该项目的UHF RFID芯片将可以直接应用于各类物流管理。初步完成由射频接口（模拟部分）、控制逻辑（数字部分，含存储块）组成的超高频无源RFID电子标签芯片的研制，提供经流片验证的部分核心模块IPcore，并满足ISO/IEC18000标准规定的核心指标要求，即工作频率：900MHz-930MHz；通信能力：读卡距离＞5m；识别功能：识别准确率99.99％，每秒超过30个标签的高速防冲突批量有效识别[4]。

4）天津大学UHF RFID无源电子标签芯片项目

天津大学2008年完成的UHF RFID无源电子标签芯片科技成果，主要研发了基于ISO18000-6B协议的无源电子标签芯片，其可用于物流、货品识别、高速公路收费等诸多领域，是目前国内外射频电路研究领域的热点。该设计的工艺流程是基于Chartered 0.35um EEPROM数字工艺，从芯片设计、仿真、版图验证，最终通过代工厂完成芯片制作。根据测试结构表明，各项指标都达到了商用需求。货品跟踪和识别（代替条形码）、高速移动物体的识别、防伪认证以及电子支付等领域都会有广泛的应用[5]。

表1 国内UHF RFID芯片对比分析

表2 国内UHF RFID读卡器对比分析