UCODE Nxm

Konfigurierbarer RAIN-RFID-Speicher für industrielle IoT- und DPP-Anwendungen

Der NXP UCODE Nxm ist ein RAIN-RFID-IC, der für Anwendungen entwickelt wurde, bei denen die Identifizierung von Artikeln mehr erfordert als eine herkömmliche Produkt- oder Seriennummer. Durch die Kombination einer hohen Leseempfindlichkeit mit 880 Bit gemeinsam genutztem, konfigurierbarem EPC- und Anwenderspeicher ermöglicht der IC, dass zusätzliche Produkt-, Prozess- und Lebenszyklusinformationen direkt mit dem mit einem Tag versehenen Objekt übertragen werden.

Dadurch eignet sich der UCODE Nxm besonders für das industrielle IoT, die intelligente Fertigung, digitale Produktpässe (DPP), das Lieferkettenmanagement, das Gesundheitswesen, die Automobilproduktion und die Luftfahrt – Bereiche, in denen Produkte und Komponenten zunehmend strukturierte Informationen über ihren gesamten Lebenszyklus hinweg mitführen müssen.

Drei Speicherkonfigurationen aus einem IC

UCODE Nxm bietet 880 Bit Speicher, der zwischen den EPC- und Anwenderspeicherbänken gemeinsam genutzt wird. Anstatt für Anwendungen mit unterschiedlichen Datenanforderungen verschiedene Chips zu benötigen, lässt sich der Speicher auf drei Arten konfigurieren:

• 128-Bit-EPC + 752-Bit-Anwenderspeicher

• 256-Bit-EPC + 624-Bit-Anwenderspeicher

• 496-Bit-EPC + 384-Bit-Anwenderspeicher

Dadurch kann beispielsweise eine Automobilanwendung einem größeren EPC Vorrang einräumen, während eine industrielle Anwendung mehr Kapazität für Prozess- oder Anlagendaten bereitstellen kann. Der gleiche IC kann somit für verschiedene Tag-Designs und Anwendungsfälle verwendet werden, ohne dass mehrere Halbleitervarianten eingeführt werden müssen.

Der zusätzliche Speicher kann Informationen wie Komponentenkennungen, Produktionsstatus, Herkunfts- und Eigentumsangaben, Chargen- und Verfallsdaten, Routing-Informationen oder Webadressen enthalten. In DPP- und Verbraucheranwendungen beschreibt NXP zudem die Verwendung von auf dem Tag integrierten URLs, um ein physisches Produkt mit digitalen Informationen zu verknüpfen.

Daten direkt auf dem Tag verfügbar

Die Speicherung erweiterter Informationen im RFID-IC kann von großem Nutzen sein, wenn eine kontinuierliche Cloud-Konnektivität nicht gewährleistet werden kann. Relevante Daten bleiben mit dem physischen Gegenstand verbunden und können lokal über eine kompatible RAIN-RFID-Infrastruktur abgerufen werden.

In der Fertigung kann UCODE Nxm die Erfassung von Bauteil-IDs unterstützen, während ein Produkt von einem Arbeitsplatz zum nächsten wandert, wodurch eine sich fortlaufend ergänzende Produktionshistorie entsteht. In der Logistik können mit Tags versehene Bauteile den automatisierten Versand- und Empfangsnachweis unterstützen. Anwendungen im Gesundheitswesen können Chargen- und Verfallsdaten speichern, während Anwendungen in der Luftfahrt den erweiterten Speicher für Routing- und Zielortdaten im Zusammenhang mit Gepäck nutzen können.

Hohe Empfindlichkeit für kleinere Tag-Designs

NXP gibt eine Leseempfindlichkeit von -24 dBm und eine Schreibempfindlichkeit von -22 dBm an. In Kombination mit der Selbstanpassungsfunktion des Unternehmens soll dies größere Lesereichweiten ermöglichen und Antennenentwicklern die Entwicklung kleinerer RFID-Etiketten und -Tags erleichtern.

Geringere Antennenabmessungen können zudem den Materialverbrauch senken. NXP nennt als Beispiel die Verkleinerung einer typischen Antenne von 50 × 30 mm auf 42 × 20 mm, wodurch sich der Verbrauch von Aluminium und PET-Harz im Vergleich zu früheren UCODE-Generationen um bis zu 40 % reduzieren lässt.

Speicherintegrität und RFID-Datenschutz

Durch die erweiterten Daten auf dem Tag gewinnen auch Speicherintegrität und Datenschutz an Bedeutung. UCODE Nxm verfügt daher über den Speicherschutz von NXP, der einen Fehlerkorrekturcode (ECC) über das gesamte Speicherarray hinweg nutzt. Einzelbitfehler können korrigiert werden, während Mehrbitfehler markiert werden. Eine Paritätsprüfung schützt zusätzlich die vom Hersteller programmierte Tag-Kennung (TID).

Zum Schutz der Privatsphäre unterstützt der IC die standardbasierte „Untraceable“-Funktion. Dazu gehören ein Modus mit kurzer Lesereichweite, der unbefugtes Scannen aus großer Entfernung einschränken soll, sowie die Möglichkeit, sensible Speicherfelder bei Bedarf zu verbergen.

Zu den weiteren Funktionen gehören eine 96-Bit-TID, 32-Bit-Zugriffs- und Kill-Passwörter, „Permalock“, Passwortsperre und 32-Bit-Block-Schreiben. NXP gibt 100.000 Schreibzyklen und eine Datenspeicherdauer von 20 Jahren an, bei einem Betriebstemperaturbereich von -40 bis +85 °C.

Ein RAIN-RFID-IC für vielfältige datengesteuerte Anwendungen

Mit konfigurierbarem Speicher mit hoher Kapazität, hoher HF-Empfindlichkeit und integrierten Datenschutzfunktionen erweitert UCODE Nxm RAIN-RFID von der reinen Identifikation hin zur Speicherung von Informationen auf Artikelebene. Ein IC kann für unterschiedliche Speicheranforderungen konfiguriert werden, während der physische Tag während der gesamten Abläufe in Fertigung, Logistik, Nutzung und Entsorgung mit den relevanten Produkt- und Prozessdaten verbunden bleibt.

Insbesondere für Anwendungen im industriellen IoT und im Bereich des digitalen Produktpasses bietet dies eine skalierbare Möglichkeit, automatische Identifikation mit zusätzlichen Daten direkt auf dem Produkt zu kombinieren.