無源RFID芯片MB97R8030及其應(yīng)用

圖2所示是MB97R8030的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖，其中的控制模塊包括I/O控制、命令解釋、FRAM訪問控制及防沖突機(jī)制等。

射頻通信模式下,MB97R8030支持EPCglobalC1G2Ver.1.2.0協(xié)議中定義的基本命令及可選命令，此外，還有ChgAreaGroupPwd和ReadLock兩個(gè)自定義的命令。其中BlockWrite和BlockErase兩個(gè)命令與EPCC1G2標(biāo)準(zhǔn)稍有差別。命令及其代碼見表2所列。

從邏輯上可將標(biāo)簽存儲(chǔ)器分為五個(gè)區(qū)，這五個(gè)存儲(chǔ)區(qū)為保留內(nèi)存（Reserved）.電子產(chǎn)品代碼區(qū)（EPC）、標(biāo)簽標(biāo)識(shí)區(qū)（TID）、用戶區(qū)（User）和系統(tǒng)區(qū)（System）,其中系統(tǒng)區(qū)僅供SPI使用。每個(gè)存儲(chǔ)器區(qū)的邏輯地址都從00H開始。通常用EBV-8格式表示存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，在一個(gè)邏輯存儲(chǔ)區(qū)中的操作不應(yīng)訪問另一存儲(chǔ)體內(nèi)的存儲(chǔ)位置。

存儲(chǔ)區(qū)容量及分布見表3,訪問命令有:R：READ,W：WRITE,S：SELECT,L：Lock,BPL：BlockPer-malock,BLW:BlockWrite,BLW：BlockErase。

3  特性分析

MB97R8030I作在UHF頻段，其讀寫距離較長;采用EPCglobalC1G2協(xié)議作為空中接口，該協(xié)議作為全球性標(biāo)準(zhǔn)（ISO18000-6C）已迅速得到普及。

MB97R8030采用FRAM作為存儲(chǔ)器，與傳統(tǒng)的基于E²PROM的RFID芯片相比,FRAMRFID芯片的優(yōu)點(diǎn)，一是FRAM寫入速度是E2PROM的25倍，而且FRAM存儲(chǔ)器讀數(shù)據(jù)與寫數(shù)據(jù)的速度是一樣的，由于速度快且功耗低-FRAM存儲(chǔ)器非常適合用來制作大容量RFID芯片；二是FRAM讀寫次數(shù)幾乎不受限制，這一特點(diǎn)非常適用于RFID應(yīng)用領(lǐng)域，因?yàn)镽FID標(biāo)簽經(jīng)常需要反復(fù)讀寫；三是FRAM在經(jīng)過放射線照射后數(shù)據(jù)仍可保存，這使其能適應(yīng)更加惡劣的環(huán)境。

MB97R8030主要特性如下：

MB97R8030的讀寫速度較快，讀寫器到標(biāo)簽的速率為26.7-128kb/s,標(biāo)簽到讀寫器的速率為40?640kb/s；

用戶存儲(chǔ)區(qū)以塊（16字節(jié)）為單位進(jìn)行寫保護(hù)，以區(qū)（256字節(jié)）為單位進(jìn)行讀保護(hù)；

可以通過SPI訪問用戶區(qū)數(shù)據(jù)；

帶有2Kb/s非易失性高速可讀/寫FRAM存儲(chǔ)器，用戶區(qū)有1664字節(jié)；

訪問次數(shù)可達(dá)次；

數(shù)據(jù)保存時(shí)間可超過10年。

4  典型應(yīng)用

射頻識(shí)別標(biāo)簽的存儲(chǔ)容量一般在2Kb以內(nèi)，典型的標(biāo)簽數(shù)據(jù)容量為64B、128B、1KB和2KB,通常認(rèn)為更多的存儲(chǔ)容量并沒有太大的意義。但是隨著RFID產(chǎn)品應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)展，各種新興的應(yīng)用對(duì)大容量RFID標(biāo)簽提出了需求。另外，有源標(biāo)簽體積大、造價(jià)高、電池需要維護(hù)，不適合小型化，這也促使無源標(biāo)簽迅速發(fā)展。UHF頻段860-930MH無源標(biāo)簽造價(jià)低廉，最小識(shí)別距離在3?8m,是一個(gè)被大家看好的發(fā)展方向，無源標(biāo)簽的典型應(yīng)用為車輛識(shí)別、人員身份識(shí)別和倉儲(chǔ)物流等。

基于MB97R8030的RFID標(biāo)簽工作于UHF頻段，用戶區(qū)有1664字節(jié)可以利用，除了可以用作身份識(shí)別外，還可以像“檔案”一樣記錄各種人員信息、生產(chǎn)現(xiàn)場的信息，以及像汽車、家電等壽命周期內(nèi)使用和維護(hù)信息等，可用以代替紙質(zhì)的記錄媒介。本文以住院病人信息卡和維修履歷本為例，介紹如何構(gòu)成基于RFID的信息管理系統(tǒng)。

(1)住院病人信息卡

醫(yī)院目前的HIS系統(tǒng)中，已經(jīng)對(duì)每一位掛號(hào)病人進(jìn)行基本信息錄入，但是這些信息并不是時(shí)時(shí)跟著病人走的，只有醫(yī)護(hù)人員到辦公區(qū)域的電腦終端前才能査到病人的準(zhǔn)確信息。現(xiàn)在的病人信息卡只是一張紙片，記錄病人少量的信息。當(dāng)醫(yī)院采用RFID系統(tǒng)后,每位住院的病人都將擁有一個(gè)采用RFID技術(shù)的信息卡，信息卡可以做成各種樣式，如腕帶、胸牌等等，可以存儲(chǔ)病人的相關(guān)信息。圖3所示是基于RFID的住院病人管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。

從圖3可以看出，醫(yī)院服務(wù)器上存儲(chǔ)著病人最終完整的病歷，每個(gè)病區(qū)醫(yī)生的RFID手持機(jī)上也可以存儲(chǔ)所負(fù)責(zé)病人的相關(guān)病歷，通過手持機(jī)可以準(zhǔn)確讀出病人的相關(guān)信息，并且也可以寫入相應(yīng)信息，例如：病人是否對(duì)某種藥物過敏,今天是否已經(jīng)打過針、是否已經(jīng)吃過藥等等，這樣就可以大大提高了醫(yī)院管理病人的效率。RFID技術(shù)可以完全代替現(xiàn)有病床前的病人信息卡，通過RFID信息卡，醫(yī)護(hù)人員就可以隨時(shí)隨地掌握每一位病人的準(zhǔn)確信息。

(2)維修履歷簿

把基于MB97R8030的大容量無源RFID標(biāo)簽安裝在汽車、洗衣機(jī)、冰箱、彩電等物品上，可作為基于RFID的維修履歷簿。維修人員將以往寫在紙上或是各公司自己的數(shù)據(jù)庫進(jìn)行零散管理的維修信息，都可以通過手持RFID讀寫器記錄到標(biāo)簽中，由此防止了各種維修信息的丟失，提高了維修信息的正確性和完整性，提升了工作效率和維修質(zhì)量。基于RFID的維修信息管理系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)：

系統(tǒng)能自動(dòng)識(shí)別帶有RFID標(biāo)簽的物品，物品身份；

物品的維修信息保存在RFID標(biāo)簽中，可以通過讀寫器進(jìn)行讀/寫；

即使在無網(wǎng)絡(luò)連接的狀態(tài)下，也可以通過手持讀寫器讀出物品的維修維護(hù)信息，了解物品的狀態(tài)，從而使各個(gè)領(lǐng)域的維修信息管理趨向標(biāo)準(zhǔn)化。

必要時(shí)，也可以通過手持機(jī)采集RFID標(biāo)簽中的維修信息,通過網(wǎng)絡(luò)與維修信息管理系統(tǒng)相連，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品的問題所在，從而提高產(chǎn)品的性能和質(zhì)量。

5  結(jié)語

MB97R8030具有大存儲(chǔ)容量，是可以進(jìn)行非接觸式讀寫的RFID標(biāo)簽,它完全不同于以往只作身份識(shí)別的RFID的用途。隨著滿足各種要求的大容量無源RFID標(biāo)簽產(chǎn)品的面市，無源RFID在各種生產(chǎn)現(xiàn)場的信息管理、物品壽命周期內(nèi)各種信息的記錄等等方面的應(yīng)用前景將非常廣闊。