Cara Membuat Chip RFID Lebih Kecil

Para peneliti di North Carolina State University telah membuat apa yang diyakini sebagai chip RFID tercanggih terkecil:perangkat berukuran 125 mikrometer (μm) kali 245 m. Chip kecil ini berpotensi mengurangi biaya tag RFID dan memungkinkan penggunaannya dalam keamanan rantai pasokan untuk teknologi kelas atas.

Untuk mengelola rantai pasokan, produsen sering mempertimbangkan untuk memasang chip RFID ke mikroprosesor atau sistem pada chip (SoCs). Namun, chip RFID selalu memiliki komponen analognya sendiri yang terpisah, dengan pompa muatan dan kapasitor.

Chip RFID tradisional di pasaran saat ini mengandung komponen analog dan digital. Namun, ujung depan analog tidak bersifat digital, yang menambah biaya dan menghabiskan banyak ruang pada chip.

Metode desain dari tim di NC State menghilangkan sebagian besar pengaturan analog, dengan mengaktifkan bagian digital untuk beroperasi pada sinyal RF yang diterima secara langsung.

Chip baru dari NC State menggunakan blok bangunan standar arsitektur digital tradisional — sel standar yang disediakan oleh pengecoran — dan memungkinkan mereka untuk beroperasi langsung pada sinyal RF. Struktur digital dengan mudah memasukkan kemampuan RFID ke dalam komponen yang ditargetkan, seperti sirkuit terpadu dalam rantai pasokan.

Kemampuan RFID ini digunakan dalam komponen yang ditargetkan menggunakan unit logika digital modular yang disebut blok IP.

Blok IP bersifat "terutama digital", dan tidak memerlukan tata letak analog yang disetel tinggi. Desain digital kompatibel dengan berbagai teknologi semikonduktor, seperti yang digunakan pada chip komputer konvensional.

"Hal ini memungkinkan untuk memasukkan tag RFID ke dalam chip komputer, memungkinkan pengguna untuk melacak chip individu sepanjang siklus hidup mereka. Ini dapat membantu mengurangi pemalsuan, dan memungkinkan Anda untuk memverifikasi bahwa suatu komponen adalah apa yang dikatakannya," kata Kirti Bhanushali. , yang mengerjakan proyek tersebut sebagai Ph.D. mahasiswa di NC State dan penulis pertama makalah ini.

Ukuran tag RFID sebagian besar ditentukan oleh ukuran antenanya, tetapi chip adalah bagian yang mahal, kata Paul Franzon, penulis makalah tentang karya tersebut dan Profesor Teknik Elektro dan Komputer Cirrus Logic di NC State.

Semakin kecil chip, semakin banyak chip yang bisa Anda dapatkan dari satu wafer silikon.

Dengan tag RFID yang lebih murah, produsen, distributor, atau pengecer berpotensi menggunakan tag RFID untuk melacak item berbiaya lebih rendah, seperti produk di toko bahan makanan, misalnya.

Tim sekarang tertarik untuk bekerja dengan mitra industri untuk mengeksplorasi komersialisasi chip dalam dua cara, kata Franzon:membuat RFID murah dalam skala untuk digunakan di sektor-sektor seperti supermarket; dan menyematkan tag RFID ke dalam chip komputer untuk mengamankan rantai pasokan bernilai tinggi.

"Tag yang dihasilkan bisa di bawah 1 sen dalam volume," kata Prof. Franzon kepada Tech Briefs melalui email. "Itu membuka banyak aplikasi termasuk mengganti kode UPC untuk bahan makanan."

Saat menjajaki peluang kemitraan dengan perusahaan lain, W. Shepherd Pitts, yang mengerjakan proyek tersebut saat menjadi asisten profesor peneliti di NC State, menekankan aspek "plug-and-play" dari tag RFID. Idenya adalah bahwa produsen prosesor dapat secara langsung mengambil teknologi dan hanya menambahkan periferal digital mereka untuk memperluas fungsionalitas chip.

Lebih Banyak Chip RFID pada Ringkasan Teknologi

Pembaca NASA menggunakan multiplexer frekuensi untuk secara akurat menemukan jumlah tag RFID yang lebih banyak.

Lihat bagaimana sistem berbasis RFID dapat membantu lansia di rumah.

Tonton di Tech Briefs TV:Johnson Space Center NASA memiliki rangkaian teknologi RFID yang tersedia untuk lisensi.

"Jika mereka sudah memiliki fungsionalitas yang divalidasi dalam bahasa deskripsi perangkat keras mereka (verilog, VHDL, dll), maka itu dapat direalisasikan menggunakan metode kami menggunakan alat tempat dan rute standar," tulis Pitts melalui email. "Komponen desain analog sangat ringan dan cepat untuk diterapkan di node baru karena sirkuit seperti pompa pengisian daya dihindari, oleh karena itu pendekatan 'Sebagian Besar Digital' menggunakan sel standar yang disediakan vendor dan dengan demikian menskalakan ke node manufaktur yang paling agresif."

Makalah, “Tag RFID yang Kompatibel dengan 125μm×245μm Terutama Digital UHF EPC Gen2 dalam proses CMOS 55nm,” dipresentasikan pada 29 April di Konferensi Internasional IEEE tentang RFID . Makalah ini ditulis bersama oleh Wenxu Zhao, yang mengerjakan proyek tersebut sebagai Ph.D. mahasiswa di NC State; dan Dr. Pitts.

Bagaimana menurutmu? Bagikan pertanyaan dan komentar Anda di bawah.