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藉助RFID/NFC技術 提高IIoT的安全可靠度

來自意法半導體(ST)產品行銷經理黃鐙誼,闡述如何透過RFID/NFC技術,有效提升工業物聯網的安全性與可靠度。

黃鐙誼表示,ST產品被廣泛運用於車用、能源、MCU等諸多領域,不論在智慧駕駛、智慧能源、IoT乃至5G皆有方案。綜觀IoT應用,RFID一直扮演關鍵要角,只因可同時傳遞資料與能量,其讀寫器產生電磁場,從而對標籤進行供電、也一併對標籤進行讀寫。此外NFC堪稱是無線技術領域的要角,儘管傳輸距離短,但不管在設定或溝通上都極為便利,也有助提升安全性;而NFC主要基於RFID技術而發展,所以亦可同時傳輸數據與能量,乃至對手機進行充電。

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意法半導體產品行銷經理黃鐙誼。

「RFID可分為低頻(LF)、高頻(HF)與超高頻(UHF),」黃鐙誼說,LF對水或液體的穿透力佳,適用動物追蹤;HF擅於產品識別,以及大眾運輸或圖書館的門禁、支付;UHF的傳輸距離可達10公尺以上,適用於生產管理。而NFC涵活三大類產品,分別是標籤、動態標籤和讀寫器,三者對應到ST旗下產品依序是ST25T、ST25D及ST25R。

值得一提,隨著2019年iOS 13問世,正式開放不同類型NFC標籤可透過原生指令加以讀寫iOS 13,讓NFC應用更加廣泛且具彈性。即將釋出的iOS 14,有兩項功能與NFC相關,一是App Clip,只要透過掃描NFC標籤、就算在待機模式下,都可啟動應用服務,相較從前掃描QR Code更便利。另一是數位鑰匙,可利用iPhone開啟車門,即使手機沒電也能開啟,但為安全起見,使用者可在網路上進行設定,將手機沒電開門限制在一定期限內。更重要的,iOS 14將特別支援ST的特殊指令。

黃鐙誼接著介紹一系列NFC/RFID使用情境。首先ST25R3916產品(2.5W功率),擁有絕佳的交互範圍及小巧的天線,結合先進功能,可靈活實現各種應用,包括支付、開鎖、門禁控制,甚至在工業場域中可與配件做綁定,避免某些重要設備使用到劣質電池。

關於RFID智慧生產及製程管理應用,首先是「CNC刀具管理」,進行CNC工件加工時會使用多支刀桿,傳統人工上機設定流程耗費較多時間、也徒增失誤風險;若將刀桿嵌入RFID標籤進行智慧管理,可透過感應方式裝刀及換刀、自動機外校正、方便加工時的監控及生產數據記錄,並優化刀具壽命管理。

其次是「製程管理」,生產過程中從原物料投放到工(治)具使用,會產生大量數據來進行製程監控,透過RFID標籤的感應讀取方式及晶片,擁有唯一識別碼(UID)特性,有助於提高資料正確性、實現大量及快速讀取、促進各工站生產進度透明化及製程可追蹤,並提高工(治)具壽命管理及盤點效率。

ST擁有廣泛的NFC/RFID標籤、動態標籤、讀寫器產品線,包含在動態標籤部份提供具有強大數據保護能力的ST25DV,支援脈寬調變(PWM)的ST25DV,足以充份滿足各種IIoT應用需求。

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