R1000进展

 

近年来，由于采用了不同行业和应用的多项技术，超高频无源标签的性能和标准制定方面都有了很大的进步。然而，标签读写器方面的改革却进展很缓慢。但这种局面将很快被一项高科技技术所改变。

目前UHF阅读器尺寸相对较大，大多相当于一台平板电脑的体积，并且成本高达2,000美元之多。这部分是由于材料清单中有高达200美元的收发器模块所致，而这些模块由超过100个分立的元件设计而成。采用新型Impinj Indy R1000芯片，阅读器可能会低至500美元，并且具有一个大的PCMCIA卡那样的接口。该产品适用于UHF频段，集成有现有读写器中90%的离散元件。并且，其体积仅为8x8mm，最大功耗仅为1.5W左右。更低的功耗等级意味着R1000使手持外设能通过2.5W USB连接到笔记本电脑以获取电源。这样RFID读写器和打印机制造商就可以缩小读写器的外型大小并改善他们产品的能源效率。

现有的UHF频段读写器产品普遍价格昂贵，结构复杂，产品研发工作的技术准入要求较高，在一定程度上抑制了UHF频段RFID产品整体市场的发展。而Impinj Indy R1000芯片产品的推出，将能够深刻改变UHF频段的RFID产品市场：  
　　1. 由于R1000芯片的功能集成性特点，UHF频段读写器的技术门槛、产品换代周期以及传统厂商的先发优势都将被大幅降低。国内众多的电子产品制造企业可以利用自身的成本优势与研发特定行业市场产品的经验，加入UHF频段读写器的厂商队列，并丰富UHF频段RFID产品应用领域。  
　　2. 由于R1000芯片体积小、功耗低的特点，UHF频段RFID读写功能可集成在PDA、电脑外设内，读写器设备将会向便携化、小型化的趋势发展。  
　　3. 由于R1000芯片成本较低的特点，用户引入RFID系统的投资金额均被降低，困扰UHF频段RFID应用发展的成本问题将在一定程度上得以缓解。  
　　不过，尽管R1000芯片及类似产品的出现为UHF频段RFID规模化应用提供了硬件条件，但是近年内国内UHF频段的RFID应用并不会因而显著加速：  
　　1. UHF频段RFID产品主要为物流等领域的应用提供多单品快速识别与信息实时获取能力。但是，国内企业用户的管理基础与IT建设基础普遍较为薄弱，管理数据的整体更新周期实现日一级已较为困难，实现供应链级的整体管控也有较多阻碍因素，所以对于大多国内企业用户，应用UHF频段RFID产品的迫切程度并非十分明显。  
　　2. UHF频段RFID国家标准尚未确定，众多厂商仍处于谨慎投入或观望阶段，国内UHF频段RFID产业链在中间件、系统集成等多个环节仍亟待加强。  
　　3. R1000芯片的应用仅能够降低读写器产品的生产成本。对于企业用户，RFID系统的总体拥有成本降低效果并不明显。  
　　但国际上，最近RFID读写器开发商Deister介绍了两个基于Intel UHF RFID收发芯片R1000的RFID读写器模块UDK2和UDK20。这两个模块可以用于RFID打印机、固定式RFID询问器和便携式RFID询问器。UDK20的发射功率大，相应的读取距离也比UDK2要大，而UDK2则适合用于便携式设备上，至于两个读写模块的实际工作距离要依据工作时使用的天线而定。这两个模块都支持ISO18000－6C（EPC　Gen2）标准。Deister公司说产品将在第三季度投放市场，他们希望能够通过ETSI（注：欧洲电信标准学会）和FCC（注：FCC，Federal Commnication Commission联邦通信委员会）认证，以便产品能够进入欧洲和美国市场。   
     还有Alien、Thing Magic和三星Techwin等12家RFID阅读器厂商也计划在未来几个月内，制造和销售采用R1000芯片的超高频RFID阅读器产品。如ThingMagic计划于5月初完成的读写器模块——Mercury5e就使用了R1000并设计成可嵌入掌上电脑（PDA）或打印—编码器的形式，跟Mercury4e相比，Mercury5e体积明显缩小，能量消耗也进一步降低。此外，部分厂商还计划用R1000生产微模块，采用此模块，笔记本电脑或个人数字助理即可充作RFID阅读器。

　　与此同时，R1000的竞争产品也纷纷亮招，包括来自美国Starport系统和WJ 通讯等公司研发的集成芯片也来到超高频“赛场”一较高下。其中，Starport系统公司推出的SP7001芯片适用于UHF Gen 2读写器，优点是体型小，可嵌入手机用作消费者应用；缺点是不支持密集读写器模块，无法用于供应链管理。

 

Impinj收购Intel RF收发器R1000业务，实际上是决意进入RFID这个新兴的利润丰厚市场的决心。

                                                                     
Impinj Indy R1000集成了大约100个元件，它们传送、调制、接受、处理这些来自EPC Gen2电子标签的无线电通讯信息。R1000内包含了一个能源扩大器，使得它可以在近距离或者2米内对标签进行编码和阅读，而具体距离是由阅读器所使用的天线决定。有了额外的外部能源扩大器，使用R1000的读写器的读写范围可以达到10米，并使RFID制造商可以降低他们生产的读写器和其它设备的价格。其主要性能方框图如下：

                                                                    
                                                                        图2：R1000的方框图
                                       

                                                                图3：RF开发平台

 

R1000集成了大约100个元件，它们传送、调制、接受、处理这些来自EPC Gen2电子标签的无线电通讯信息。根据Impinj称， R1000内包含了一个能源扩大器，使得它可以在近距离或者2米内对标签进行编码和阅读，而具体距离是由阅读器所使用的天线决定。有了额外的外部能源扩大器，使用R1000的读写器的读写范围可以达到10米。R1000必须和单独的微处理器连接，这个微处理器可以把由R1000数字信息处理器产生的原始数据转换成EPC或者18000－6c格式的代码。
    该R1000是0.18 μm的SiGe的BiCMOS，在IBM的晶圆厂完成。同时，被称为R2000的升级IC正在紧锣密鼓进行。据介绍这是一款降低功率消耗的RFID芯片。一个典型的RF收发器架构，它包括一个DSP的筛选，发送和接收。

R1000开发工具包是非常友好的，源代码适用与Windows和WinCE环境。
三、 R1000与AS3990、IDS-R900G

全球领先的通信、工业、医疗和汽车领域模拟集成电路设计者及制造商奥地利微电子公司（SWX 股票代码：AMS）欣然宣布，通过与 Advanced ID 亚洲公司合作，Advanced ID 亚洲公司已将奥地利微电子新款 AS3990 UHF RFID“第 2 代简易”阅读器芯片结合到其最新的产品 PR110 中，该款手持式阅读器扩展了Advanced ID 成功的UHF RFID 阅读器产品系列。合作双方均可提供这款新型IC：奥地利微电子的器件型号为AS3990，IDS Microchip的器件型号则是IDS-R900G。双方一直在与设计伙伴合作，开发基于该器件的新型终端产品。新器件将在奥地利微电子公司位于奥地利Unterpremstaetten 的晶圆工厂制造，有望于2008年第一季度投产，目前已可提供样品。

               
                         图4：AS3990的PCB（BOM）                                        图5：AS3990阅读器电原理图