Как сделать RFID-чип еще меньше

Исследователи из Университета штата Северная Каролина создали то, что считается самым маленьким современным RFID-чипом:устройство размером 125 микрометров (мкм) на 245 мкм. Крошечный чип потенциально снижает стоимость меток RFID и позволяет использовать их для обеспечения безопасности цепочки поставок для высокотехнологичных технологий.

Для управления цепочками поставок производители часто рассматривают возможность подключения чипа RFID к микропроцессорам или системам на чипах (SoC). Однако чип RFID всегда имел отдельный аналоговый компонент с зарядовыми насосами и конденсаторами.

Традиционные чипы RFID, представленные сегодня на рынке, содержат как аналоговые, так и цифровые компоненты. Аналоговый внешний интерфейс, однако, не является цифровым по своей природе, что увеличивает стоимость и занимает много места на микросхеме.

Метод проектирования, разработанный командой NC State, устраняет большую часть аналоговой настройки, позволяя цифровой части работать с непосредственно полученным радиочастотным сигналом.

В новом чипе от NC State используются стандартные строительные блоки традиционной цифровой архитектуры — стандартные ячейки, предоставленные заводом-изготовителем, — и они позволяют им работать непосредственно с РЧ-сигналом. Цифровая структура легко переносит возможности RFID в целевой компонент, например интегральную схему в цепочке поставок.

Эта возможность RFID развертывается в целевых компонентах с использованием модульных цифровых логических блоков, называемых IP-блоками.

Блоки IP являются «в основном цифровыми» по своей природе и не требуют точно настроенных аналоговых макетов. Цифровой дизайн совместим с широким спектром полупроводниковых технологий, таких как те, которые используются в обычных компьютерных чипах.

«Это позволяет встраивать метки RFID в компьютерные чипы, позволяя пользователям отслеживать отдельные чипы на протяжении всего их жизненного цикла. Это может помочь уменьшить количество подделок и позволит вам убедиться, что компонент соответствует заявленному», — сказал Кирти Бханушали. , который работал над проектом как кандидат технических наук. студент штата Северная Каролина и первый автор статьи.

Размер RFID-метки в значительной степени определяется размером ее антенны, но чип является дорогостоящей частью, говорит Пол Франзон, автор статьи о работе и заслуженный профессор электротехники и вычислительной техники Cirrus Logic в штате Северная Каролина.

Чем меньше чип, тем больше чипов можно получить из одной кремниевой пластины.

Благодаря более дешевым меткам RFID производители, дистрибьюторы или розничные продавцы потенциально могут использовать метки RFID для отслеживания недорогих товаров, например продуктов в продуктовом магазине.

По словам Франзона, сейчас команда заинтересована в сотрудничестве с отраслевыми партнерами в изучении возможности коммерциализации чипа двумя способами:создание недорогих RFID-меток в больших масштабах для использования в таких секторах, как супермаркеты; и встраивание меток RFID в компьютерные чипы для защиты цепочек поставок с высокой стоимостью.

«Объем полученного тега может составлять менее 1 цента», — сообщил профессор Франзон Tech Briefs . по электронной почте. «Это открывает множество приложений, включая замену кодов UPC для продуктов».

Изучая возможности партнерства с другими компаниями, У. Шеперд Питтс, который работал над проектом в качестве доцента-исследователя в штате Северная Каролина, подчеркивает аспект «подключи и работай» RFID-метки. Идея состоит в том, что производитель процессоров может напрямую взять эту технологию и просто добавить свои цифровые периферийные устройства для расширения функциональности чипа.

Подробнее о RFID-чипах в технической документации

Считыватель NASA использует частотный мультиплексор для точного определения местоположения большего количества RFID-меток.

Узнайте, как система на основе RFID может помочь пожилым людям дома.

Смотрите на Tech Briefs TV:в Космическом центре имени Джонсона НАСА есть набор RFID-технологий, доступных для лицензирования.

«Если у них уже есть эта функциональность, проверенная на их языке описания оборудования (verilog, VHDL и т. д.), то ее можно реализовать с помощью нашего метода с использованием стандартных инструментов размещения и маршрутизации», — написал Питтс по электронной почте. «Компонент аналоговой конструкции очень легкий и быстрый для развертывания в новых узлах, поскольку избегаются схемы, такие как зарядовые насосы, поэтому это «в основном цифровой» подход, использующий стандартные ячейки, предоставленные поставщиком, и, таким образом, масштабируется до самых агрессивных производственных узлов».

29 апреля на Международной конференции IEEE по RFID