读写与只读
在RFID标签中的芯片可以是读写或只读的。使用读写芯片的话,当标签在解读器或查询器的读写范围内时,您可以给标签添加信息或者覆盖掉原有信息。读写标签在一些特殊应用场合非常有用,但是因为它比只读芯片贵得多,所以将它用于追踪价格低廉的商品是不实际的。一些只读微芯片包含着在生产过程中存储的信息,在这样的芯片上的信息永远不能被改变。另一种方法是采用电可擦写编程只读存储器,或称EEPROM,运用特殊的电子过程,数据可以被覆盖重写。
Auto-ID中心说明
我们不是要创造RFID标签,我们甚至不是要告诉供应商应生产哪种标签。我们唯一关心的是这种标签上包含着电子产品码的信息,以一种开放式,标准化的方式交流信息,并且满足一些最小的性能要求,这样它可以在任何地点由解读器读取信息。然而,因为低成本标签是我们系统的一个关键组成部分,我们已经在致力于芯片的设计,目的是设计出大批生产后成本约为5美分、并能在至少4英尺的范围内读取信息的芯片。我们开发的第一种标签是超高频率的,它以 915MHZ的频率工作,用的是EEPROM。这样公司可以在商品生产和包装时在标签中写入电子产品码,但也可以利用其他存储技术。
降低标签的成本
RFID标签的高成本已经成为这一技术大规模推广的一个最大的障碍。目前,最便宜的RFID标签大批量生产也要花费50美分。在Auto-ID中心,我们立志将每个标签的成本降至5美分,为达到这一目标已经设计出多个策略。
简单即最佳
在Auto-ID中心的计划下,一个96位或者64位电子产品码将是存储在RFID标签中的唯一信息。这是因为存储量小的芯片成本低。想象一下一个单个的硅电路门——微芯片的基本组成结构,成本大约千分之一美分。Auto-ID中心成员一年生产超过5000亿单位的产品,因此在标签上每增加一个电门就要多耗费他们超过500万美元的成本。
缩小芯片
降低被动和只读标签成本的一个关键就是所用微芯片的大小。8英寸的硅晶片的价格相对稳定,但把晶片割成小片,每一小片价格都会较低。目前,大部分晶片是用金刚石锯切开的,这个方法可以产生最多15000块微芯片,大小为1平放毫米。另有一种方法叫做蚀割,它能产生最多25万块芯片,大概每块芯片 150平方微米,或大概是人的头发宽度的三倍。这个过程是将酸性液体倒在晶片上,然后腐蚀割开晶片。
较小的芯片比起传统的微芯片便宜得多,但用这些芯片往往会有问题。即使使用机械机器人来处理大部分硅芯片,它也不能应付如此小的芯片。Auto -ID中心的支持者Alien科技,已经开发出一种制造工艺流程,名叫流体自组装,将芯片装在一个底座上,然后天线可以添加上去。因为酸性液体腐蚀硅晶片的原因,芯片有倾斜的边。Alien构建了一种底座,有一些洞,看上去像是这些芯片的模具,然后成千上万的微小芯片在上面流过。Alien将他们称作” nanoblocks”,在底座上面的特殊液体中流动,有些会自动掉入相应的小洞中,剩余的会被收集并重新加以利用。底座用金属薄片割成带状,以使天线可以装配在芯片上,制成一个标签。天线和芯片被两个夹层夹着制成一个完整的标签。当Alien的新的生产设备全面运转时,它每年将生产800亿芯片。其他组装小型芯片的方法也在发展中,它们也是现有方法的改进。一种很有希望的方法是震动组装,它是由MIT和Auto-ID中心的支持者PHILIPS半导体研究设计出来的。
新型天线
另一个构造低成本标签的关键是降低天线成本。Auto-ID中心的一个支持者Rafsec,正在开发一种新型的天线,它将被用来加在Alien 芯片上制作标签,这种标签在大批量生产下,可能耗费在5美分左右。目前,大多数RFID天线是利用酸去除铜和铝这样的导体金属中的元素,再锻造成型制成的。Rafsec是全球最大的打印纸生产商之一的芬兰UPM-Kymmenc公司的附属公司,它已经开创了高速电镀技术,天线使用导体墨水绘制,然后将一层金属印在它的顶部。利用这项技术,Rafsec在大批量生产天线的情况下,可以将天线成本控制在1美分左右,与用现有技术生产的普通天线的5到15美分的成本形成鲜明对比。另外,还有其他生产低成本天线的创新性方法正由Auto-ID中心的其他支持者开发。
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