您好,欢迎来到918btt国际vip-918btt彩票手机版官网-918btt推荐体育推荐?/h3>

水处理咨询热线:
400-029-4680
栏目导航
日立纯水设备新闻
联系我们
服务热线
400-029-4680
电话:029-893237890
电话:13700273261
18792799963
邮 编:710065
地址: 西安市雁塔区电子正街双桥国际
当前位置:主页 > 日立纯水设备新闻 >
日立μ芯片:RFID芯片“粉末”登场
发布日期:2020-11-12

  日立中央研究所的宇佐美光雄举起一小瓶液体,微笑地指着在里面打转的颗粒——这是世界上最小的RFID芯片。

  在东京,该芯片的设计者、日立中央研究所的宇佐美光雄(MitsuoUsami)举起一小瓶液体,微笑地指着在里面打转的颗粒,它们就像午后阳光下的尘埃那样闪闪发亮。他兴奋地说这是世界上最小的RFID芯片。

  早在这次的尺寸突破之前,含芯片与天线的RFID标签就被喻为供应链的革命力量。比起人们熟悉的直线条形码,RFID标签的成本较高,但它们仍被视为比条形码更有效率的替代品;好的RFID标签不需人工扫描或转到特定方向就能读取。近年来,沃尔玛之类的大型零售业者已经引进RFID标签,希望能节省数十亿美元的盘点与劳工成本。其它成长中的应用包括电子收费系统、大众运输票券与护照,有些人甚至已将这种芯片植入手掌,可以更方便进出家门、控管计算机。

  但日立研发这款新芯片的主要目的是用在防伪技术,它可嵌入高价值的凭证,例如有价证券、音乐会入场券、礼券和现金,宇佐美光雄和同事相信,芯片越小,就越不着痕迹,他说:「随着精细的高科技产品越来越便宜,纸做的东西就越容易伪造。尽管电子付费已日渐普及,支票用起来还是非常方便。」

  爱知博览会用的芯片名为μ芯片,跟其它无源RFID芯片一样,运作简单且不需电池或电源。当芯片和连接在一起的天线(通常是细丝状)嵌入物品时,就会对扫描仪发出的2.45GHz微波产生回应,将储存在只读存储器(ROM)中独一无二的128位识别号码转为讯号反射回去,扫描仪就会从数据库(可设在世界上任何地方)检查识别码,立即鉴定物品。

  日立指出,μ芯片可用来识别「兆兆」种物品,因为128位设计提供的识别码组合几乎数不尽,有1038种。每一个识别码本身并无意义,但当它符合数据库的一个字段时,就能叫出使用者预先设定给这颗芯片的任意信息。而正在研发中的更小芯片,名为粉末LSI芯片(LSI意为大规模集成电路),储存的也是128位识别码。

  μ芯片和粉末芯片都是发展自宇佐美光雄的愿景,这位资深电路工程师在看到i-mode手机广告后,就草绘出这个愿景(i-mode是日本电信巨人NTT在1999年推出的服务,他们的先进设备能让使用者用手机连结因特网)。宇佐美光雄想象出一套由微型RFID芯片及服务器组成的网络:把RFID芯片装入小型装置,基本上里头除了一个用来传给服务器的识别码以外,什么也没有。服务器接收到合法识别码后,就会提供各种人们可能想用的功能。这个概念类似今日的「网云运算」,把原本应该储存在个人计算机的应用程序放在别的地方,再透过因特网来使用。

  宇佐美光雄因此将注意力转向创造出小到能装入任何东西的RFID芯片,基于市场考虑,它也必须是便宜、简单又安全。他已略懂微型芯片的研发,早在1990年代,他就设计出一款内嵌微芯片的非磁条式超薄电话卡,由于芯片有加密功能,因此能提供安全性。这款嵌入式芯片边长4公厘,厚0.25公厘。

  但宇佐美光雄想要做得更小,首先得搞清楚芯片最小的功能需求为何,于是他求助任职于日立系统开发研究所的安全专家宝木和夫。他们两人长谈一番之后,宇佐美光雄判断:只要使用128位的识别码,就足以把设计做得非常简单,但仍可提供非常多位数的组合。同时,这个做法也能确保安全性,因为储存在ROM的信息无法被修改。他也剔除了所有不必要的功能,保留下的除了ROM之外,就只有简化的无线电射频电路(用来和天线互动)、一个整流电路(用来管理电流),以及一个频率电路(用于芯片内运作的同步化,以及芯片运作和扫描仪间的协调)。

  讽刺的是,宇佐美光雄实现缩小微芯片的最大挑战并非技术。当时(现在也是)传统芯片研发总喜欢加大内存和芯片功能,宇佐美光雄提出的精简设计,无异是违反潮流。日立商业部门大力反对,他们希望芯片纳入可改写的加密功能。如果得不到该部门的财务支持,宇佐美光雄的点子将会永远停留在纸上。

  但是一位意料之外的人士介入了。当时日立的研究开发本部部长浅井彰二郎看到这项计划的潜力,承诺资助μ芯片雏形产品的制造(μ这个希腊字母代表微米),条件是宇佐美光雄必须能回收所有成本。将芯片用来防伪满足了这个条件,μ芯片在2005年爱知博览会的成功,说服了日立让宇佐美光雄继续实现缩小的构想。

  基本上,粉末芯片的组成组件和μ芯片相同,只是将它们挤进更小的空间。超级微型化的关键之一是运用所谓的90奈米绝缘层上覆硅技术(SOI),这是由IBM首创的先进芯片制程,现在其它厂商也都在使用。

  使用SOI制作的处理器,以绝缘体将晶体管一个个隔开,比传统制程的处理器效能更高、更省电,因为绝缘体既能降低电能被周围媒材吸收的程度(可提升讯号强度),又能分隔晶体管,这种分隔方式既能避免晶体管互相干扰,又能把它们包得更紧,因此让芯片尺寸进一步缩小。

  电子束微影制程技术也派上用场。这项技术利用聚焦的电子束,在有限的空间内制作出独特的线路图样,用来代表芯片的专属识别码。电子束微影制程布设电路图样时,比光刻技术慢,因为它是以循序而非平行方式产生图样。然而,日立研发出一种方法,使生产粉末芯片的速度比生产μ芯片快60倍。

  典型的RFID标签包含芯片和外部天线,μ芯片也是如此。然而在某些应用中,μ芯片和粉末芯片就需要嵌在芯片上的内部天线,但那会缩减扫描仪的有效距离。日立商业化的μ芯片中含有外部天线者,目前最大扫描距离是30公分,而粉末芯片雏形也是一样,扫描范围虽然短,但已经足以应付现金或有价证券方面的大部份应用。日立公司目前正在研究如何延伸外部及内部天线的有效范围,范围的条件视用途而定:金钱或有价证券只需要几公厘或几公分,而包裹分拣则大约需要一公尺的范围。日立公司也正在努力发展「防碰撞」技术,以便能同时读取多个芯片,例如许多货品在商店架上摆在一起、或是被丢进同一个购物篮的情形。

  虽然把微型RFID放进现金是很合逻辑的应用,但装有芯片的现金可能会加剧RFID应用所引发的隐私权疑虑。举例来说,不肖份子可能会远距离扫描他人钱包里的内容。然而,把标签设计成只适用短距离扫描仪(例如自动提款机里的读取器),就能限制这种侵犯隐私的行为。还有,犯罪者也必须连上正确的服务器和数据库,才能得到有意义的信息。

  尚在研发的粉末LSI芯片尺寸极小,也有助于实现科幻小说的情节。例如,警方是否可以把粉末喷洒在一群暴民身上,事后再透过布设在道路或大众运输系统的安检扫描仪追踪他们?日立制作所表示,用喷的来安装芯片是行不通的,因为芯片必须加装天线才有用。宇佐美光雄则说:“许多公民团体已经发展出使用RFID时保护隐私权的规范。这种技术有个基本规范是:不能暗地里使用。”

  然而,英国的《卫报》报导过一个案例,连锁超市特易购(Tesco)曾经试卖加装RFID标签的吉列刮胡刀,如果有人企图偷窃,就会触动隐藏式摄影机。虽然隐私权拥护者可能也认同RFID对货运及供应链的好处,他们还是希望一旦东西被购买后,能把标签去除或关掉。

  宇佐美光雄认为,RFID的潜在好处胜过风险:「例如在人行道地砖或斑马线装入RFID标签,能帮助轮椅的自动导航系统。这在日本这个高龄化社会尤其重要。」就算现在纸张使用率降低,在有限的尺寸、存取和复杂度之下,微型RFID芯片还是很有用。举例来说,日立认为未来把粉末芯片用于公司、工厂和其它设施的复杂电路配线系统,可减少安装和检验时间。把电缆和接头装上芯片,工作人员就能快速依照数据库以及相关设计图做检查,而不必依赖肉眼进行冗长的检视。

  如果隐私权拥护者忧心芯片越来越难被发现,他们并非杞人忧天──宇佐美光雄说,微型化的趋势将持续下去。

  技术文章:日立[0篇]μ芯片[0篇]RFID芯片[11篇]粉末芯片[0篇]

  成功应用:日立[1篇]μ芯片[0篇]RFID芯片[5篇]粉末芯片[0篇]

  解决方案:日立[0篇]μ芯片[0篇]RFID芯片[0篇]粉末芯片[0篇]

  微软 BizTalk 无线射频识别(RFID)是一个创新的平台,它可以降低基于 RFID 解决方案的开发和部署的复杂程度。

  如果我们看看半导体业就会发现,在任何细分市场中,只有位于第一位和第二位的企业能够赢利,第五名以后的企业赢利就非常困难。规模的大小在这一行业中非常重要。


电话:400-029-8899   13700273216   18792793216邮 编:570000
地 址:西安市雁塔区电子正街双桥国际
网址:http://xyzfonts.com
918btt国际vip-918btt彩票手机版官网-918btt推荐体育推荐专业从事西北净化水设备、水处理设备厂家、西北水处理等业务,欢迎来电咨询!