Organisieren, verfolgen, identifizieren: Ein neuer RFID-Tag-IC von STMicro

Überwachungsstaat - Was ist das? (Dezember 2018).

Anonim

Organisieren, verfolgen, identifizieren: Ein neuer RFID-Tag-IC von STMicro


RFID ist eine fortschrittliche Technik, um Informationen an Objekte aller Art anzubringen, und ICs wie die ST25DV-Serie können Ihnen bei der Implementierung dieser Technologie helfen.

Diejenigen von uns, die keine Erfahrung mit Fertigungsumgebungen oder Versandlagern haben, können sich wahrscheinlich den immensen Aufwand nicht vorstellen, der erforderlich ist, um "alles im Auge zu behalten", weil es keine anspruchsvollere Beschreibung gibt. Ich gehe davon aus, dass Barcodes und andere Techniken immer noch weit verbreitet sind, aber RFID (Radio Frequency Identification) bietet erhebliche Vorteile.

Was genau ist RFID "" src = "// www.allaboutcircuits.com/uploads/articles/CCTB_ST25DV_1.JPG" />

Diejenigen von Ihnen, die einen Ausflug in die Bibliothek mögen, haben vielleicht RFID-Tags gesehen, die ähnlich wie dieses sind, das zufällig die Innenseite der hinteren Abdeckung einer entzückenden Monet-Sammlung schmückt.

Durch die fortschreitende Miniaturisierung von Halbleitern können RFID-Tags relativ große Datenmengen speichern. Der Hauptvorteil liegt jedoch in der einfachen Zugänglichkeit dieser Daten. Optisches Scannen erfordert eine klare Sichtlinie, während RFID die typischen Vorteile der HF-Kommunikation bietet: räumliche Flexibilität, große Reichweite und die Fähigkeit, die Grenzen der Opazität zu überwinden.

Passiv vs. Aktiv

Ein aktives RFID-Tag hat eine eigene Stromquelle. Dies ist vermutlich der bevorzugte Ansatz, wenn die große Reichweite ein wichtiges Konstruktionsziel ist. Im Allgemeinen bin ich jedoch mehr beeindruckt von passiven Tags, die vom RFID-Lesegerät (kabellos) mit Strom versorgt werden. Die ST25DV-Serie von STMicroelectronics sind hoch integrierte RFID-ICs, die sowohl aktiven als auch passiven Betrieb ermöglichen.

Diagramm aus dem ST25DV- Datenblatt.

Tatsächlich werden die ST25DV-Geräte als "NFC / RFID" -Tags beschrieben. NFC steht für Nahfeldkommunikation und bezieht sich auf ein spezifisches Kurzstrecken-RFID-Protokoll, das üblicherweise in mobilen Geräten integriert ist. Wenn Sie also möchten, dass Ihr Gerät eine bequeme drahtlose Kommunikation mit einem Smartphone bietet, kann Ihnen ein ST25DV helfen, dorthin zu gelangen.

Was genau macht es?

Das Datenblatt beschreibt ein ST25DV-Gerät als "Mailbox zwischen RF… Und einem I2C-Host" (normalerweise wäre der Host ein Mikrocontroller). Ich bin mir nicht sicher, ob ich diese Beschreibung hilfreich finde; Auf jeden Fall ist das ST25DV keine Ein-Chip-Lösung. Es wurde entwickelt, um in Verbindung mit einem Mikrocontroller zu arbeiten.

Das ST25DV kommuniziert mit dem RFID-Lesegerät über ein auf Seite 98 des Datenblattes beschriebenes Protokoll. Hier ist die allgemeine Idee:

  1. Die Kommunikation wird vom Lesegerät, dem VCD (Local Connection Device), initiiert.
  2. Der ST25DV muss die Nachricht von der VCD erkennen und richtig interpretieren, bevor sie versucht, zu übertragen.
  3. Die Kommunikation läuft als Austausch ab: Zuerst wird eine Anfrage von der VCD gesendet, dann antwortet der ST25DV. Die Anfrage- und Antwortnachrichten sind durch Verzögerungen getrennt (im folgenden Diagramm mit t 1 und t 2 bezeichnet).

Diagramm aus dem ST25DV- Datenblatt.

Energie ernten?

Wie oben erwähnt, kann der ST25DV als passives RFID-Gerät verwendet werden. Das Datenblatt beschreibt dies als eine Energiegewinnungsfunktion, die für mich ein wenig merkwürdig erscheint, da ich normalerweise an Energy Harvesting denke, das ein elektronisches Gerät mit Umgebungsenergie versorgt, die nicht mit der Absicht erzeugt wurde, ein elektronisches Gerät mit Strom zu versorgen. Abgesehen von der Semantik schätze ich die umfangreiche Stromversorgungsfunktionalität der ST25DV-Serie.

Der Chip kann über den internen 1, 8-V-Regler mit einer Batterie betrieben werden. Bei VCD-betriebenen Anwendungen dient die an den Pins AC0 und AC1 angeschlossene Antenne sowohl als Kommunikationsschnittstelle als auch als Stromversorgung.

Es stellt sich jedoch heraus, dass der ST25DV auch zusätzliche Geräte aus dem Empfangsfeld versorgen kann. Dies geschieht über den V_EH-Pin, der als Stromquelle für externe Schaltungen dient. Wenn das ST25DV nicht genug Strom für sich selbst und externe Geräte hat, wird der V_EH-Pin automatisch auf hochohmig gesetzt. Wenn Sie an weiteren Details interessiert sind, finden Sie ein äußerst kompliziertes Zustandsdiagramm auf Seite 61.

Anwendungen

Oben erwähnte ich Herstellung und Versand, aber RFID hat wirklich eine Vielzahl von möglichen Anwendungen. Es ist eine Überlegung wert, wann immer Sie leicht zugängliche digitale Informationen mit einem physischen Objekt (oder einem Tier oder sogar einer Person) in Verbindung bringen müssen, aber an diesem Punkt waten Sie in trübe ethische Gewässer.

Eine Sache, die ich an der ST25DV mag, ist, dass die Paketoptionen tatsächlich experimentierfreundlich sind:

Diagramm aus dem ST25DV- Datenblatt.

Es ist nicht jeden Tag, dass Sie einen neuen, hoch entwickelten IC in einem SO8-Paket kaufen können. Und natürlich gibt es auch die Wafer-Option. . . Aber vielleicht möchten Sie damit warten, bis Sie ein oder zwei Tage mit Ihrem Prototyp verbracht haben.


Haben Sie schon einmal ein RFID-Gerät entworfen? Wenn Sie irgendwelche Tipps haben, zögern Sie nicht, sie in den Kommentaren zu erwähnen.