RFID solution for product traceability
and anti-counterfeit
來源：周立功单片机
假冒偽劣產品始終難以從消費者的身邊根除，但隨著技術的不斷革新，造假將越來越難以實現。在這個特殊的日子，ZLG 從技術的角度，為大家介紹一套耗材防偽的方案。
我們生活中常常會遇到假冒偽劣產品，例如衣服鞋子、數位產品等，這些假貨一般不會危及到我們的生命健康，但有一部分假貨，會對我們的生命安全帶來嚴重的威脅，例如醫療試劑、淨水器濾芯這類耗材。這些耗材由於價格較貴，假貨利潤空間高，也很容易吸引不法分子造假，本文以淨水器濾芯為例，為大家介紹基於 RFID 多通道讀卡技術的耗材防偽方案。
1為什麼淨水器濾芯需要防偽？
近年來人們對於飲水品質的要求越來越高，淨水器市場發展迅猛。決定飲水品質的，往往不是淨水器本身，而是裡面的淨水濾芯，淨水濾芯也是各個廠家的核心技術所在。
濾芯屬於消耗品，大部分廠家也主要依靠濾芯的銷售，來取得利潤。看準了這一點的不法分子，透過低廉的成本，製造劣質濾芯，大批量投放到市場上銷售，賺取高額利潤的同時，損害的是那些無法分清真假的消費者的健康。
圖1 淨水器濾芯
各大淨水器廠家針對這一現象，也有推出過一系列措施，例如開設專賣店，技術支持人員上門服務更換濾芯、設計特殊結構的濾芯讓造假者難以複製，提高造假成本。但這些方式，本身也將加大淨水器廠家的運營成本。
2 RFID 濾芯防偽方案
由於淨水器工作環境潮濕，高溫，不通風，接觸式防偽方式不可取，但非接觸式的 RFID 技術為防偽提供了可能性。RFID 技術是一種透過無線電訊號，辨識特定目標，並讀寫相關數據的通信技術，我們常見的悠遊卡、飯店門卡，甚至有些國家身份證都是 RFID 技術的應用。那麼如何透過 RFID 來進行防偽呢？
圖2 各式各樣的RFID卡
RFID 標籤
RFID 標籤（卡）價格非常便宜，而且無源標籤不需要供電，可以直接注塑進濾芯的外殼裡，這樣既不影響使用，還可以實現對濾芯資訊的準確獲取。
圖3 RFID 標籤內部結構
RFID 讀卡模組
讀卡模組透過 RS-232/485 等總線，與淨水器的主控板連接，分布在淨水器的各個部位，這樣在濾芯插入淨水器的瞬間，主控板就能夠透過 RFID 讀卡模組辨識出濾芯是否是正品。
圖4 淨水器濾芯防偽標籤分布
加密
那麼有人可能要問了，假的濾芯也加入一片 RFID 標籤，不也解決不了問題嗎？其實並不是，符合標準的 S50 或 S70 卡內部，分為很多個扇區，每一個扇區都是獨立儲存數據，且擁有獨立的密鑰，只要這個密鑰不被破解，就沒辦法複製 RFID 標籤。
那破解這些密鑰需要多少工作量呢？舉個例子，我們的身份證，採用的也是 RFID 標籤中的 CPU-B 卡，安全系數是相當高的。
3多通道 RFID 讀卡模組
如果按照圖4 所示，一台淨水器需要安裝 5 個 RFID 讀卡模組，那樣成本會大幅提升，反而讓淨水器廠家受不了。有沒有什麼辦法可以用低成本的方式，去讀 5 個 RFID 標籤呢？當然有，ZLG 立功科技多通道 RFID讀 卡模組。
圖5 8 通道 RFID 讀卡模組
ARKS16F518N 是 ZLG 開發的 8 通道 RFID 讀卡模組，硬體上使用者無需調試，複雜的讀卡天線諧振電路，只需要簡單在外圍加上電源供電、連接器等電路即可使用。
軟體上，使用者無需開發底層的讀卡模組驅動程序，只要關注應用程序的開發，更方便快捷地實現量產。
軟體上，使用者無需開發底層的讀卡模組驅動程序，只要關注應用程序的開發，更方便快捷地實現量產。
圖6 8 通道 RFID 讀卡模組大小
最高支持單模組外掛8個天線板；
標配天線板使用時，讀卡最大距離達 6cm；支持客戶自行開發天線板
寬工作電壓 2.8V~3.6V；
支持 ISO/IEC 14443 TypeA 讀寫器模式；
支持低功耗外部卡片偵測功能；
ISO14443 TYPEA 支持通訊速率 106kbps，212kbps，424kbps；
32 位 ARM Cortex M0 + 處理器，主頻達 48 MHz；
高達 128KB 的片內 Flash，16KB 片內 SRAM；
支持 ADC、SPI、I2C、UART、PWM；
高達 54 個 GPIO 口。
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