帶有串行接口的FRAM RFID LSI

　　例如，我們可以假設(shè)傳感器與MCU相連，那么就可以將RFID看作是一種傳感器標(biāo)簽。在這種情況下，MCU會(huì)定期監(jiān)測(cè)傳感器數(shù)據(jù)，然后寫入FRAM存儲(chǔ)器，過段時(shí)間后，就可以通過RF接口讀取所收集的可追溯數(shù)據(jù)。同時(shí)，也可將RFID看作MCU的參數(shù)存儲(chǔ)器。在這種情況下，MCU就是存在指定存儲(chǔ)區(qū)的一些參數(shù)，存儲(chǔ)區(qū)中的數(shù)據(jù)可以通過RF接口改寫，然后MCU就會(huì)改變間隔獲取傳感器數(shù)據(jù)，或者更改閃光燈的條件進(jìn)行告知。就RFID和傳感器之間的結(jié)合而言，有源標(biāo)簽也是個(gè)眾所周知的解決方案。但是有源標(biāo)簽只是一種單向通訊模式，它沒有可供RF閱讀器日后讀取數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器。因此有源標(biāo)簽不能作為數(shù)據(jù)載體記錄可追溯數(shù)據(jù)。

　　另一方面，FRAM RFID由于存儲(chǔ)容量大，能夠記錄可追溯數(shù)據(jù)，標(biāo)簽不在RF區(qū)域時(shí)也可通過串行接口記錄數(shù)據(jù)。

　　除了傳感應(yīng)用外，內(nèi)置串行接口的RFID在理論上可以與受MCU控制的各種應(yīng)用相連接。

　　實(shí)際應(yīng)用可能包括對(duì)工廠設(shè)備狀態(tài)的監(jiān)測(cè)，比如壓力、流量等，或者游戲機(jī)、醫(yī)療設(shè)備等的歷史數(shù)據(jù)記錄。就目前掌握的信息來看，這些應(yīng)用中，有些通過現(xiàn)有的技術(shù)(如非接觸式智能卡)就已經(jīng)達(dá)到了應(yīng)用要求，有些采用了我們的技術(shù)后在存儲(chǔ)容量、傳輸速度等方面還沒達(dá)到要求。

　　但是我們希望通過這一技術(shù)能發(fā)現(xiàn)RFID新的用途和應(yīng)用，并能將該技術(shù)做進(jìn)一步的測(cè)試，從而實(shí)現(xiàn)更多構(gòu)想。

　　圖1 FRAM RFID 應(yīng)用實(shí)例

　　關(guān)于串行接口使用的探討

　　從客戶的反饋來看，我們認(rèn)識(shí)到還需要對(duì)串行接口連接的使用問題進(jìn)行進(jìn)一步的探討。其中的一個(gè)問題與電池有關(guān)，另一個(gè)就是通信距離。

　　RF數(shù)據(jù)傳輸是通過被動(dòng)通信模式建立起來的，這就意味著電源由閱讀器或?qū)懭肫魈峁?。這樣的話，串行數(shù)據(jù)傳輸就需要額外的電池。電池問題是有源標(biāo)簽中的普遍問題，我們的技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中有時(shí)被誤解為有源標(biāo)簽。但不管怎樣，電池壽命是需要考慮的問題。

　　從這一點(diǎn)上來看，串行接口的功能最適合于機(jī)器或儀器中的嵌入式應(yīng)用，因?yàn)檫@些應(yīng)用中總是能提供穩(wěn)定的電源。但是，如果標(biāo)簽被牢固地安裝和依附在一些可移動(dòng)的資產(chǎn)或者物體上，電池管理就會(huì)成為問題，因?yàn)殡姵貕勖Y(jié)束時(shí)無法對(duì)電池進(jìn)行更換。

　　因此，根據(jù)使用環(huán)境評(píng)估電池壽命顯得尤為重要，可以考慮一些充電設(shè)備，比如充電電池，或者利用一些能源發(fā)電的電池。如果在RF通信過程中能夠充電，在理論上應(yīng)該是不錯(cuò)的選擇，但是卻不實(shí)用，因?yàn)橥ㄐ啪嚯x會(huì)受到嚴(yán)重破壞。

　　關(guān)于通信距離，眾所周知，阻抗匹配對(duì)于超高頻段至關(guān)重要，因?yàn)樗鼪Q定了通信性能。因此必須考慮到，匹配阻抗會(huì)因?yàn)橥ㄟ^串行接口連接各種LSI和器件，或者因?yàn)榘惭b在電路板上，而受到嚴(yán)重影響。從上述情況來看，如果使用串行接口，與傳統(tǒng)的RFID標(biāo)簽相比，天線設(shè)計(jì)可能會(huì)越來越復(fù)雜。

　　未來發(fā)展

　　由于RFID代表射頻識(shí)別(Radio Frequency IDentification)，RFID起初被用作可由RFID閱讀器讀取的ID存儲(chǔ)。富士通半導(dǎo)體將FRAM用在了RFID上，由于FRAM擦寫速度快、耐擦寫次數(shù)高而實(shí)現(xiàn)了大容量存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)載體標(biāo)簽。如今，內(nèi)置串行接口的RFID增加了一項(xiàng)新功能，即時(shí)標(biāo)簽不在RF區(qū)域，也可通過MCU從傳感器等設(shè)備上記錄可追溯數(shù)據(jù)，并可在日后通過RF讀取數(shù)據(jù)。

　　盡管在實(shí)際應(yīng)用中有些問題還需要得到解決，我們還是希望客戶通過樣品對(duì)這一功能進(jìn)行評(píng)估，從而發(fā)現(xiàn)新的可能性。在與客戶進(jìn)行評(píng)估和探討的過程中，我們將改進(jìn)LSI的規(guī)格的問題。此外，我們有許多MCU產(chǎn)品可以與RFID連接，客戶也可以考慮采用這些產(chǎn)品。