說一說RFID標(biāo)簽的一些關(guān)鍵技術(shù)

    RFID是射頻識(shí)別技術(shù)的統(tǒng)稱，同條形碼、IC卡等其他識(shí)別方式相同，其基本功能是識(shí)別目標(biāo)物品的唯一標(biāo)識(shí)符（UID），所不同的是以射頻傳輸方式來(lái)完成非接觸式的自動(dòng)識(shí)別，并實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)與多目標(biāo)的識(shí)別。RFID同時(shí)又是一種數(shù)據(jù)通信技術(shù)，具備通信系統(tǒng)的基本構(gòu)件如發(fā)送、接收和信道以及傳輸信息等基本功能，所不同的是其傳輸?shù)男畔⑹侨藶榈摹⑼ǖ?。憑借其存儲(chǔ)容量大、識(shí)別目標(biāo)多、讀取距離遠(yuǎn)、數(shù)據(jù)可加密等優(yōu)點(diǎn)及發(fā)展?jié)摿?，RFID被譽(yù)為當(dāng)今重要的技術(shù)之一。RFID系統(tǒng)應(yīng)用與發(fā)展的關(guān)鍵是電子標(biāo)簽，文中重點(diǎn)介紹電子標(biāo)簽的關(guān)鍵技術(shù)及國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀，并提出了我國(guó)現(xiàn)階段應(yīng)用和發(fā)展電子標(biāo)簽的基本對(duì)策。

   在國(guó)內(nèi)外研究文獻(xiàn)中，目前對(duì)電子標(biāo)簽的研究主要集中在以下6個(gè)方面。

1 、芯片技術(shù)。芯片技術(shù)是RFID技術(shù)中的一項(xiàng)核心技術(shù)，一個(gè)標(biāo)簽芯片即為一個(gè)系統(tǒng)，集成了除標(biāo)簽天線及匹配線以外的所有電路包括射頻前端、模擬前端、數(shù)字基帶和存儲(chǔ)器單元等模塊。對(duì)芯片的基本要求是輕、薄、小、低、廉。在國(guó)外，TI、Intel、Philips、STMicroelectronics、Infineon、NXP、Atmel等集成電路廠商在開發(fā)小體積、微功耗、價(jià)格低廉的RFID芯片上取得了出色的成果。如Atmel公司研制的UHF無(wú)源標(biāo)簽最小RF輸入功率可低至16.7 μW。瑞士聯(lián)邦技術(shù)研究院設(shè)計(jì)了一款最小輸入功率僅為2.7μW、讀寫距離可達(dá)12 m的2.45 GB標(biāo)簽芯片。日本日立公司在2006 ISSCC會(huì)議上提出了一款面積為0.15 mm×0.15 mm、厚度僅為7.5μm的標(biāo)簽芯片。

   在國(guó)內(nèi)，中國(guó)集成電路廠商已能自行研發(fā)生產(chǎn)低頻、高頻頻段芯片并接近國(guó)際先進(jìn)水平，上海坤銳公司研制的UHF頻段QR系列芯片已經(jīng)通過EPCglobal官方授權(quán)認(rèn)證?？傮w而言，我國(guó)UHF、微波頻段RFID芯片設(shè)計(jì)目前仍然面臨巨大的挑戰(zhàn)，主要表現(xiàn)在，苛刻的功耗限制。與天線的適配技術(shù)。后續(xù)封裝問題。靈敏度問題。可靠性和成本。

    RFID芯片設(shè)計(jì)與制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)是芯片功耗更低，作用距離更遠(yuǎn)，讀寫速度更快，可靠性更高，并且成本不斷降低。除增加標(biāo)簽的存儲(chǔ)容量以攜帶更多的信息、縮小標(biāo)簽的體積以降低成本、提高標(biāo)簽的靈敏度以增加讀取距離之外，當(dāng)前研究的熱點(diǎn)還包括：超低功耗電路;安全與隱私技術(shù)，密碼功能及實(shí)現(xiàn);低成本芯片設(shè)計(jì)與制造技術(shù);新型存儲(chǔ)技術(shù);防沖突算法及實(shí)現(xiàn)技術(shù);與傳感器的集成技術(shù);與應(yīng)用系統(tǒng)緊密結(jié)合的整體解決方案。

   2、 天線設(shè)計(jì)技術(shù)。在RFID標(biāo)簽天線的設(shè)計(jì)中，小型化問題始終倍受關(guān)注。為擴(kuò)展應(yīng)用范圍，小型化后的天線帶寬和增益特性及交叉極化特性也是重要的研究方向。目前的RFID標(biāo)簽仍然使用片外獨(dú)立天線，其優(yōu)點(diǎn)是天線Q值較高、易于制造、成本適中，但是體積較大、易折斷，不能勝任防偽或以生物標(biāo)簽形式植入動(dòng)物體內(nèi)等任務(wù)。若能將天線集成在標(biāo)簽芯片上，無(wú)需任何外部器件即可進(jìn)行工作，可使整個(gè)標(biāo)簽體積減小，而且簡(jiǎn)化了標(biāo)簽制作流程，降低了成本，這就引發(fā)了片上天線技術(shù)的研究。另外，目前標(biāo)簽天線研究的重點(diǎn)還包括，天線匹配技術(shù)、結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)、覆蓋多種頻段的寬帶天線設(shè)計(jì)、多標(biāo)簽天線優(yōu)化分布技術(shù)、抗金屬設(shè)計(jì)技術(shù)、一致性與抗干擾技術(shù)等。

   3 封裝技術(shù)。rfid電子標(biāo)簽的封裝主要包括芯片裝配、天線制作等主要環(huán)節(jié)。隨著新封裝技術(shù)的發(fā)展，在標(biāo)簽封裝技術(shù)上相繼出現(xiàn)了新的加工工藝，如倒裝芯片凸點(diǎn)生成（Bunping）、天線印刷等。與傳統(tǒng)的線連接或載帶連接相比，倒裝芯片技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是封裝密度較高、具有良好的電和熱性能、可靠性好、成本低。使用導(dǎo)電油墨印刷標(biāo)簽天線代替?zhèn)鹘y(tǒng)的腐蝕法制作標(biāo)簽天線，大幅降低了電子標(biāo)簽的制作成本。除此之外，標(biāo)簽封裝技術(shù)的研究熱點(diǎn)還包括低溫?zé)釅悍庋b工藝、精密機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化、多物理量檢測(cè)與控制、高精高速運(yùn)動(dòng)控制、在線檢測(cè)技術(shù)等。drickfx.cn