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藉助RFID/NFC技术 提高IIoT的安全可靠度

2020/10/08 - DIGITIMES企划

来自意法半导体(ST)产品营销经理黄镫谊,阐述如何透过RFID/NFC技术,有效提升工业物联网的安全性与可靠度。

黄镫谊表示,ST产品被广泛运用于车用、能源、MCU等诸多领域,不论在智能驾驶、智能能源、IoT乃至5G皆有方案。综观IoT应用,RFID一直扮演关键要角,只因可同时传递资料与能量,其读写器产生电磁场,从而对卷标进行供电、也一并对卷标进行读写。此外NFC堪称是无线技术领域的要角,尽管传输距离短,但不管在设定或沟通上都极为便利,也有助提升安全性;而NFC主要基于RFID技术而发展,所以亦可同时传输数据与能量,乃至对手机进行充电。

「RFID可分为低频(LF)、高频(HF)与超高频(UHF),」黄镫谊说,LF对水或液体的穿透力佳,适用动物追踪;HF擅于产品识别,以及大众运输或图书馆的门禁、支付;UHF的传输距离可达10公尺以上,适用于生产管理。而NFC涵活三大类产品,分别是卷标、动态卷标和读写器,三者对应到ST旗下产品依序是ST25T、ST25D及ST25R。

值得一提,随著2019年iOS 13问世,正式开放不同类型NFC卷标可透过原生指令加以读写iOS 13,让NFC应用更加广泛且具弹性。即将释出的iOS 14,有两项功能与NFC相关,一是App Clip,只要透过扫描NFC卷标、就算在待机模式下,都可启动应用服务,相较从前扫描QR Code更便利。另一是数码钥匙,可利用iPhone开启车门,即使手机没电也能开启,但为安全起见,使用者可在网络上进行设定,将手机没电开门限制在一定期限内。更重要的,iOS 14将特别支持ST的特殊指令。

黄镫谊接著介绍一系列NFC/RFID使用情境。首先ST25R3916产品(2.5W功率),拥有绝佳的交互范围及小巧的天线,结合先进功能,可灵活实现各种应用,包括支付、开锁、门禁控制,甚至在工业场域中可与配件做绑定,避免某些重要设备使用到劣质电池。

关于RFID智能生产及制程管理应用,首先是「CNC刀具管理」,进行CNC工件加工时会使用多支刀杆,传统人工上机设定流程耗费较多时间、也徒增失误风险;若将刀杆嵌入RFID卷标进行智能管理,可透过感应方式装刀及换刀、自动机外校正、方便加工时的监控及生产数据记录,并优化刀具寿命管理。

其次是「制程管理」,生产过程中从原物料投放到工(治)具使用,会产生大量数据来进行制程监控,透过RFID卷标的感应读取方式及芯片,拥有唯一识别码(UID)特性,有助于提高资料正确性、实现大量及快速读取、促进各工站生产进度透明化及制程可追踪,并提高工(治)具寿命管理及盘点效率。

ST拥有广泛的NFC/RFID卷标、动态卷标、读写器产品线,包含在动态卷标部份提供具有强大数据保护能力的ST25DV,支持脉宽调变(PWM)的ST25DV,足以充份满足各种IIoT应用需求。


图说:意法半导体产品营销经理黄镫谊。