rfid芯片

AS3990/AS3991 UHF RFID Single Chip Reader EPC Class1 Gen2 Revision 3.8

1 - 511 General DescriptionThe AS3990/AS3991 UHF reader chip is an integrated analog front end and protocol handling systems for a ISO18000-6C 900MHz RFID reader system.Equipped with built-in programming options, the device is suitable for a wide range of UHF RFID applications. The R901G includes improved on-board VCO and internal PA.The reader configuration is achieved by selecting the desired protocol in control registers. Direct access to all control registers allows fine tuning of different reader parameters.Parallel or serial interface can be selected for communication between the host system (MCU) and the reader IC. When hardware coders and decoders are used for transmission and reception, data is transferred via 24 bytes FIFO register.In case of direct transmission or reception, coders and decoders are bypassed and the host system can service the analog front end in real time.The transmitter generates 20dBm output power into 50Ω load and is capable of ASK or PR-ASK modulation. The integrated supply voltage regulators ensure supply rejection of the complete reader system.The transmission system comprises low level data coding. Automatic generation of FrameSync, Preamble, and CRC is supported.The receiver system allows AM and PM demodulation. The receiver also comprises automatic gain control option (patent pending) and selectable gain and signal bandwidth to cover a range of input link frequency and bit rate options.The signal strength of AM and PM modulation is measured and can be accessed in RSSI register.The receiver output is selectable between digitized sub-carrier signal and any of integrated sub-carrier decoders. Selected decoders deliver bit stream and data clock as outputs.The receiver system also comprises framing system. This system performs the CRC check and organizes the data in bytes. Framed data is accessible to the host system through a 24 byte FIFO register.To support external MCU and other circuitry a 3.3V regulated supply and clock outputs are available. The regulated supply has 20mA current capability. The AS3990/AS3991 is available in a 64-pin QFN (9mm x 9mm), ensuring the smallest possible footprint.2 Key Features󰂄 ISO18000-6C (EPC Gen2) full protocol support󰂄 ISO18000-6A,B compatibility in direct mode󰂄 Integrated low level transmission coding󰂄 Integrated low level decoders󰂄 Integrated data framing󰂄 Integrated CRC checking󰂄 Parallel 8-bit or serial 4-pin SPI interface to MCU using 24 bytes FIFO󰂄 Voltage range for communication to MCU between 1.8V and 5.5V󰂄 Selectable clock output for MCU󰂄 Integrated supply voltage regulator (20mA), which can be used to supply MCU and other external circuitry󰂄 Integrated supply voltage regulator for the RF output stage, providing rejection to supply noise󰂄 Internal power amplifier (20dBm) for short range applications󰂄 Modulator using ASK or PR-ASK modulation󰂄 Adjustable ASK modulation index󰂄 AM & PM demodulation ensuring no “communication holes” with automatic I/Q selection󰂄 Built-in reception low-pass and high-pass filters having selectable corner frequencies󰂄 Selectable reception gain󰂄 Reception automatic gain control󰂄 AD converter for measuring TX power using external RF power detector󰂄 DA converter for controlling external power amplifier󰂄 Frequency hopping support󰂄 On-board VCO and PLL covering complete RFID frequency range 840MHz to 960MHz󰂄 Oscillator using 20MHz crystal󰂄 Power down, standby and active mode󰂄 Can be powered by USB with no need for step conversion3 ApplicationsThe device is an ideal solution for UHF RFID reader systems and hand-held UHF RFID Revision 3.8

射频识别（ RFID）市场调研报告

国内外厂商的无源 RFID 芯片解决方案

芯片型号

工作频率

读写/应答器

厂家

支持的协议

应用

TRF79 系列

13.56MHz

读写器、

应答器

TI ISO 14443A, ISO

14443B

JIS X 6319-4,

ISO 15693

ISO 18000-3,

ISO 18092 移动器件、 安全配对

、 公共运输或者事件票务、护照或者付费 (POS)读取器系统、产品识别或者认证、医疗设备或者消耗、 访问控制、 数字门锁

MICRF221

系列 850-950MHz

应答器 MICROCHIP ISO 18000-,

ISO 10374 货物与商品管理、集装箱自动识别等

EM4325

850-950MHz

读写器 EMMicro ISO 18000-63

,ISO 18000-64 科学和医学和医疗品项管理应用

NTAG

13.56

MHz

读写器 NXP

ISO 14443A 品牌保护、消费者互动等

HITAG

125kHz

应答器 NXP ISO 14223,ISO

11784/85 动物 ID、 资产标签等

ICODE 13.56MHz 读写器 NXP ISO 15693,ISO 18000

（ 3-1/3-3） 快速消费品、 跟踪等

UCODE 860-960MHz 应答器 NXP ISO 18000-6c 快速消费品、 跟踪等

UCODE DNA 860-960MHz 应答器 ST

ISO/IEC29167-10 车辆自动识别、 产品验证、门禁、跟踪等

M24SR 系列 13.56MHz 读写器、

应答器 ST

ISO 14443-A 身份证和各种智能卡、存储卡等

M24LR 系列 13.56MHz

读写器、

应答器

impinj

ISO 15693 开放式门禁、开放式会议签到、

贵重物品管理、数字化景区门票管理、数字化图书馆图书管理、医药管理、 资产管理、产品防伪、 物流及供应链等

66 ２００６年８月　第１期　总第１期技术看台Tech Platform

RFID产品选择与推荐——芯片

芯片的结构和特点

ＲＦＩＤ系统的核心之一是电子标

签，而芯片做为电子标签记录信息的

载体无疑对电子标签的构成起着至关重要的作用。芯片在ＲＦＩＤ的产品

链中占据着举足轻重的位置，其成本

占到整个标签的三分之一左右。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。其中，射频前端模块主要

用于对射频信号进行整流和反射调

制；模拟前端模块主要用于产生芯片内所需的基准电源和系统时钟进行

上电复位，数字基带模块主要用于对

数字信号进行编码解码以及进行防碰撞协议的处理，存储器单元模块用

于信息存储。用于电子标签的芯片具有与其它芯片类似的读写功能，由于

与电子标签的密切关系，芯片的指标

与分类都与标签的类型与功能密切相关。

芯片的分类

按照读写功能的不同，芯片可

以是只读的和读／写方式，主要依据应用需求决定，一般标记设备在出厂

时都设定为只读方式。

按照能量供给方式的不同，电子标签可以分为被动标签、半主动标签

和主动标签，其中半主动标签和主动

标签中芯片的能量由电子标签所附的电池提供，主动标签可以主动发出射

频信号。被动式标签标记设备采用ＥＥＰＲＯＭ（电擦写可编程只读存储器），便于运用特定电子处理设备往上面写数据。相应的芯片也有所不同。

按照工作频率的不同，标签可

以分为低频（ＬＦ）、高频（ＨＦ）、超高频（ＵＨＦ）和微波等不同种类。不

同频段的ＲＦＩＤ工作原理不同，ＬＦ和

ＨＦ频段ＲＦＩＤ电子标签一般采用电磁耦合原理，而ＵＨＦ及微波频段的

ＲＦＩＤ一般采用电磁发射原理，所以选择芯片也要考虑它所工作的频率。

ＲＦＩＤ电子标签的通信标准是标

签芯片设计的核心依据，目前国际上与ＲＦＩＤ相关的通信标准主要有：

ＩＳＯ／ＩＥＣ　１８０００标准，它包括６

个部分，涉及１２５ＫＨｚ，１３．５６ＭＨｚ，４３３ＭＨｚ，８６０－９６０ＭＨｚ，２．４５ＧＨｚ

等频段；用于低频的ＩＳＯ１１７８５标准；用于高频１３．５６ＭＨｚ的ＩＳＯ／ＩＥＣ

水族馆中的RFID芯片鱼

关键字：RFID 芯片鱼 弗吉尼亚水族馆兼海洋科学中心，位于弗吉尼亚海滩，将游鱼放在45,000加仑的Chesapeake Bay 水族箱中，并记录他们的日常活动以更好地了解鱼类的健康状况、寿命长短和某些特殊行为。随着RFID系统的实施，水族馆游客除了可以观察到相同的信息，还可以从中找出某种少见的鱼类并得到其来源地、大小、生长历史以及该物种的特性，当箱内鱼游过某一特定的地点时，所有的这些信息都将在一个23英寸的视频监视器上显示出来。 该系统包括植入鱼体内的低频（LF）RFID芯片和安装在水族箱外侧的RFID阅读器两部分，昨天正式投入使用。 RFID硬件和技术支持是由美国俄勒冈州波特兰市的一家鱼类和野生动物追踪技术公司提供的。系统技术高级研究所（STAR）提供存储和显示信息的软件，它的总部设在美国弗吉尼亚州的切萨皮克。

当游鱼进入离读写器天线9英尺的范围内时，显示屏上会显示出鱼的图片和详细资料

水族馆的展品和动物部主任Jeffrey L. Mahon有一定无线射频识别技术安装的背景，他曾在2007年就在新加坡海底世界水族馆安装鱼类RFID跟踪系统，一年后，在位于泰国芭堤雅海滩的海底世界也安装了相同的系统。据Mahon说，新加坡海洋世界是第一家使用RFID的水族馆，因此该设备的安装吸引了众多游客，增加了观赏人数，目前该水族馆还在继续营业。

俄勒冈州RFID公司为前面所提的两家亚洲海洋世界提供技术支持，通常出售其技术跟踪溪流和河流中的鱼类等野生动物。德州仪器生产的134.2 kHz的低频标签符合ISO 11784和11785标准，可以用于读取水下深达6英尺的标签。俄勒冈RFID的老板Warren Leach说：他的公司先后为新加坡和泰国的两家海洋世界提供标签和RFID阅读器，阅读器中应用的是德州仪器生产的电路板。 对于弗吉尼亚州水族馆，Mahon有一个新的挑战：设计一个可以通过咸水读取标签的系统。水族馆已经在一些鲨鱼和海龟体内植入低频（LF）标签，但是就当前的系统而言，只能使用手持阅读器把动物从池中拿出来在很近的距离内读取标签信息。Mahon说：对于新的部署，大约在40条鱼体内植入芯片，每条重约3磅。该芯片被植入动物背鳍附近的肌肉中。标签中16位的编码与系统技术高级研究所（STAR）研发的软件中存储的有关鱼类的活动记录、物种信息有关。 系统技术高级研究所（STAR）自2004年以来一直为水族馆提供的交互软件。当Mahon向STAR提出通过RFID技术追溯鱼类信息的建议时，这是STAR的第一个基于RFID的解决方案，最初该公司还有所保留。 “这对我们来说是新技术，”他说，“但之前我们已经做过研究。”该公司在2011年1月组建工程团队开发软件，通过此软件可以将鱼体内标签编号与鱼本身相关数据联系起来，并将其中的有效信息显示在触摸屏上。 弗吉尼亚水族馆的系统已经安装完毕，RFID阅读器安装在水族箱表面的亚克力板外侧。阅读器的天线能够读取约9英寸距离内标签的编码。Mahon说：由于海水的盐含量，此款阅读器的读取距离较短。他希望通过变更天线的位置或是改变天线的设计，以扩大阅读范围。他曾经有这样一个想法：把阅读天线安装在水箱内侧，套在防水的PVC管中。在此期间，水族馆已经尝试了多种天线配置。他说：“上周，用的是圆形[直径约2英尺]的天线；这周，用的是长方形[约1英尺，宽4英尺高]；下周，很可能是一条垂直线。” 当鱼的标签被读取时，标签的编号转发到STAR软件，在视频屏幕上会显示一张照片和经过天线动物的描述。动物游走后，该它的信息仍保留在屏幕右侧，而一个新的动物经过时，屏幕中央显示它的信息。游客可以利用触摸屏来选择已经游走的鱼类，了解更多相关详情。 Mahon希望将此系统安装在水族馆的淡水水箱中，这样的话，标签的阅读范围将会广些。他还指出，淡水箱中的鱼游动速度更慢一些，显示信息相对来说稳定些。 Mahon说：“我们希望这个系统是一种新型指示牌的范例，不光能在水族馆中有较好的应用，在动物园中也得到灵活运用。” “我们的目标是让人们更接近动物，更容易了解其进化历史，并希望增加人们与它之间的感情。”虽然安装这套系统只有一天的时间，游客们已经对这种新参观方式表现出极大的兴趣。另外水族馆中还有一个触摸屏显示器，主要介绍RFID的实施过程并解释系统的工作原理。