RFID标签的基础知识（3）--了解芯片（之超高频标签芯片篇）

前言

芯片的重要性呢，就是是RFID标签的“米”（来自巧妇难为无米之炊的“米”）。没有芯片，RFID标签就不能称为 RFID标签 。

相信在这个行业混了点时间的对各大RFID芯片厂的芯片信息也是信手捻来的。

老手呢，大家先莫开腔。我给新进来的朋友唠唠，刚认识芯片，要怎么下手。还有，我对于芯片的一些了解。

这里呢，仅代表个人了解到的知识，有错漏的地方，欢迎大家指正和补充。

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一、如何认识芯片？

如何认识，还是要看你认识芯片的目的是什么？你是以什么样的角度想要去了解芯片。

如果你是RFID标签销售人员，你需要掌握芯片的存储空间，协议。。。

如果你是RFID标签生产人员，你需要掌握芯片尺寸，芯片焊盘位置，芯片可以承受的压力。。。

如果你是RFID标签研发人员，你需要掌握芯片的等效阻抗，芯片灵敏度、芯片的焊盘信息。。。

如果你是RFID芯片研发人员，你需要掌握芯片的全部信息！

当然，你要是比较好学的话，无论什么岗位，什么目的，所有的芯片信息你全部都可以掌握住，都是有益无害的。

1. 1 怎么找芯片资料？

问：去哪里找芯片资料呢？

答：基本上所有已经在市面上广泛应用的芯片的资料都可以去他们的厂家官网上的产品里找到，可以直接下载下来看。

1. 2 芯片资料怎么看？

以NXP UCODE8芯片为例：

芯片的data sheet，用PDF打开可以看到清晰的产品脉络，由总到分，各个板块点击就可以直接查看。
大部分的信息直接在第二部分的features and benefits这块展示出来了。包括：芯片读写灵敏度，芯片存储区分区及各区大小，芯片协议，特色功能等。

不过这里展示都是比较宽泛的描述，具体的，详细的相关介绍都需要去后面的对应章节了解。

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二、我认识的芯片

在这个行业摸了两三年，对于芯片还是有些了解了。下面我就来说说我了解的芯片。

市面上的应用的比较广泛的芯片分进口和国产两大类。以前进口的应用得比较广泛，随着国产芯片越做越好，也有很多项目在尝试用国产芯片了。

下面来介绍几个比较大的RFID标签芯片厂家及他们的经典芯片。

1、Alien(美国意联科技公司（美国）)

前几年，Alien的RFID标签芯片H3（全称：Higgs 3），也算盛极一时。直到现在，很多以前的项目上用的都是这款芯片。存储空间大，算是它显著的一个优点。

但随着各种新应用的出现，新的领域对标签读距要求越来越高等原因，渐渐地，H3的读取灵敏度难以达到需求。Alien也更新升级了他们的芯片，就有了后来的H4(Higgs 4)、H5（Higgs EC ）、H9（Higgs 9）。（不要问我H6、H7、H8去哪了，我也不知道。）

不知道什么原因（也可能是我入行太晚了），H4 和H5 在市面上很少见到。直到H9的出现，才开始让Alien的名字又活跃了起来。

H9在H3芯片的基础上，存储空间进一步增加。这对于 H3 缺货，但又有大存储需求的客户来说，算是天大的好消息了。

值得一提的是，Alien发布的芯片，都会带有有各种尺寸、各种应用的公版线型。这让他们芯片的推广和占领市场，都有着极大的优势。很多客户和中间商都可以直接拿到标签试用，减少了研发标签天线的时间和成本。

因为H9和H3 芯片的阻抗差不多，且芯片引脚的绑定方式也有相似之处，以前H3的公版天线，直接可以绑定H9 使用。很多以前用H3芯片的客户可以不用改天线直接绑新芯片使用，对他们来说节约了很多事情呢。

Alien经典线型：ALN-9640、ALN-9662、ALN-9654、ALN-9629、ALN-9610等。以下是对应的图片，相信很多人会觉得眼熟，更多的线型，想了解的去Alien官网上查看。

2、Impinj(英频杰公司（美国）)

Impinj 的超高频芯片以Monza系列命名。从M3、M4、M5、M6，一直更新到最新的M7。哦！还有一个MX系列。

不过每一代，可能不止一款。

如M4系列里包含：M4D、M4E、M4i、M4U、M4QT，其中M4i和m4u渐渐淡出了。整个M4系列都是双端口的芯片，可以用来做双极化的标签，避免了线极化标签与读写天线极化交叉读不到，或者极化衰减读距近的情况。值得一提的是，M4QT芯片的QT功能几乎是全领域独有的，分公共和私有数据两种存储模式，安全性更高。

同一系列的芯片，大多是存储区划分和大小的不同，其阻抗，绑定方式、芯片尺寸、灵敏度是相同的，不过个别的会有些新增的功能。

Impinj的芯片很少随着更新被替代掉，每一代都有自己的闪光点和不可替代性。所以直到M7系列出现，M4 、M6的市场依然占得很大。市面上最常见到的是他们的M4QT、MR6-P，现在M730和M750 也渐渐多了起来。

整体来看，Impinj的芯片更新规律，灵敏度越来越高，芯片尺寸越来越小。

下面是我整理的Impinj芯片的存储区的区别。颜色填充区域为未查证，待确认。

Impinj 也和Alien一样，芯片推出的时候，也会有各个应用的公版线型发布。
经典线型有：H47、E61、AR61F等。

3、NXP（恩智浦半导体公司（荷兰））

NXP 的超高频标签芯片Ucode 系列，广泛应用于服装零售，车辆管理、品牌保护等各个领域。

这个系列每一代芯片根据应用来命名，有些因为应用领域比较小众，市面上很少见到。

Ucode系列里U7、U8、U9这几代是应用领域最广的。

也如Impinj 一样，NXP的每一代也都不止一款芯片。

如U7， 就包含了Ucode7、Ucode7m、Ucode 7Xm-1k、Ucode 7xm-2K、Ucode 7xm+。前两款属于高灵敏度，小内存的。后三款内存较大，灵敏度略低。

U8 因为更高的灵敏度，渐渐取代了U7(除了U7xm的三款大内存芯片)。最新的U9芯片也是热门，读取灵敏度甚至达到了-24dBm，不过存储变小了。

我常常见到的NXP的芯片主要集中在：U7、U8这两款。标签的线型大多都是有标签研发能力的厂商自己设计的，很少有见到公版。

这或许是国外RFID标签芯片发展的大趋势，：
1、芯片尺寸变小，这样可以让同样大小的wafer产出更多晶圆，产量增加明显；
2、灵敏度越来越高，现在最高的已经达到-24dBm，能应付客户远读距的需求，应用在更多领域，也能在相同应用中减少安装读取设备的数量，对终端客户来说，节约了整体方案的成本。
3、内存变小。这好像是提高灵敏度不得不做出的牺牲。但很多客户也不需要多大的内存，只需要能让所有物品的编码不重复，每个物品的其他信息（如：什么时候生产，到过哪里，什么时候出厂等）完全可以在系统中对对应的编码进行记录，不需要全部写进编码中。

以上介绍了三家国外的芯片厂家，下面来说说我们的“国产之光”。

4、Kiloway(四川凯路威科技有限公司)

凯路威由彭泽忠博士带头创立。在RFID标签市场几近饱和的局面里，凯路威凭借着自主研发的 XLPM 超级低功耗永久性存储器技术，杀出了一条血路。

其安全性、高灵敏度、防篡改、永久保存的特殊优势是市面上无可替代的。

凯路威的X-RFID系列芯片任意一款，除上述优点外，都有着自己的特色功能。

特别是KX2005X特种系列，高灵敏度和大存储已经市面罕见，还带有LED点亮、通断检测、抗医疗辐射的 功能。据我了解，市面上几乎所有LED的超高频标签都是使用的凯路威的KX2005X的特种系列芯片。有了LED，标签应用于档案管理或者图书管理时，就能通过点亮LED，快速找到想要的档案和图书，极大提高了查找效率。

凯路威推出的极简只读系列的芯片：ONLY 1和ONLY 2，更是算得上是RFID标签芯片上的一次革新。打破了标签芯片存储分区的定式，舍弃了标签改写功能，直接在出厂时就定死了标签的编码。如果客户不需要后期修改标签编码，用这款的话，几乎杜绝了有人仿制假冒标签，因为每个标签编码都不同，他要仿制，需要从定制芯片晶圆开始，这造假成本就很高了。这个系列呢，除了上面说的防伪优势，它的高灵敏度和低成本也算是现在市面上“有且只有"一家的了。

5、Quanray(上海坤锐电子科技有限公司)

坤锐也一样，要想在市场竞争这么强烈的今天站稳脚跟，那必然也是有看家本事的。

坤锐在2005年由多名射频识别领域的资深人士和技术专家共同创办。坤锐拥有国家Auto ID实验室专家、复旦大学专用集成电路国家重点实验室专家、国家二代身份证及上海公交一卡通芯片主设计负责人、资深SOC架构师及软硬件研发工程师。已授权专利90项。—此段文字来自坤锐官网。

他们家超高频芯片基本都是是大存储容量的芯片，以Qstar系列命名。每个系列也都有自己的特色功能。如：双频（超高频+高频）、温度检测、开短路检测、LED驱动、高温环境下数据长期存储、支持EAS防盗、兼容国标等，每一个功能拎出来，在业内都是很有辨识度的。广泛地应用于资产管理、商品防伪、卫生教育、移动通信、智慧零售、物流运输、畜牧养殖等等领域。

这里单拎Qstar-5X出来讲讲，这也是我用得最多的一款。Qstar-5X包含Qstar-53、Qstar-54、Qstar-55和Qstar-56芯片四款，通过User区的大小不同进行区分。

QStar-5XE的版本可以在85℃的高温下存储数据高达30年。另外它的Block Perma Lock功能也是一大亮点，最小锁定1 word。

从上面两个国产厂商的芯片介绍，也能看出来，国产的芯片除了在追求更高的读取灵敏度的大趋势下努力，也在其他的功能方面也在做着自主创新，是自己的芯片在国际市场更有竞争力。

除了上面介绍的国内国外的RFID超高频标签芯片厂商，还有一些也是比较出名的，如：em microelectronic(瑞士的EM微电子，他们家的双频芯片是全球首款，算是双频芯片的引领者)、Fujitsu(日本富士通)、复旦（上海复旦微电子集团）、中电华大、国民技术等等。

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总结

上面我从如何认识芯片和我认识的芯片两方面讲了我认识的RFID超高频标签芯片。整个RFID超高频标签芯片行业都在向着灵敏度“更高”、读距“更远”、功能“更强”的方向发展。而且各行业市场的打开，新应用增多，推动着芯片的更新换代越来越快，没有自己的核心技术，很难在市场站稳脚跟。

结尾推荐一个芯片整理方法，给需要频繁查找芯片资料，或者对该类芯片有兴趣的朋友：将所有芯片的相关信息，包括但不限于：各存储分区、芯片尺寸、灵敏度、特色功能等信息，按照厂商进行分类。前期虽然会花点时间，但后面查找起来的时间会大大节省下来。也能一眼对比出各芯片的区别和优势。

文章图片大多出自个芯片厂商的官网，若侵权联系删除。

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图片带的水印，是本文作者的个人公众号 “小小射频工程师”，作者时常在里面更新些射频相关的知识，也有些自己的经验总结。相比于CSDN，微信公众号里会更新得更快，文章开头可能还有些小故事分享。