Impinj M700 RAIN RFID ICs: what’s new?

Verbeterde leesgevoeligheid

De leesgevoeligheid van een RFID-IC is de fundamentele parameter die bepaalt wat de maximale leesafstand is tussen een RFID-etiket en een lezer. Hoe lager de gevoeligheid, hoe minder stroom een IC nodig heeft om te draaien, hoe langer de leesafstand. Bovendien leidt een verbeterde gevoeligheid ook tot een betere leesbaarheid van "gestapelde" etiketten wanneer zij dicht bij elkaar staan.

Onderstaande grafiek toont de IC-gevoeligheid versus het jaar van introductie. Grofweg is er een verbetering van de IC-gevoeligheid met 0,5 dB per jaar - en deze trend wordt voortgezet met de introductie van de M700-serie. Ter referentie: een verbetering van de etiketgevoeligheid met 3 dB leidt tot een toename van de leesafstand met 40%.

De werkelijkheid is helaas iets gecompliceerder: de gevoeligheid van het gehele RFID-label (IC plus antenne) hangt niet alleen af van het IC, maar ook van een aantal andere factoren (grootte van het label, ontwerp van de antenne, materiaal waarop het label is aangebracht, regio van de wereld, enz.) Met de Monza R6 introduceerde Impinj een functie met de naam 'Auto-tune' die de gevoeligheid automatisch optimaliseert, zelfs wanneer de omstandigheden niet optimaal zijn. NXP heeft een soortgelijke technologie in UCode8, genaamd "Self Adjust". Dit zorgt voor betere prestaties, zelfs in moeilijke omstandigheden. Impinj M700 introduceert 'verbeterde' Auto-tune. Wat "verbeterd" precies betekent (in vergelijking met de "gewone" autotune in Monza R6) is niet duidelijk uit de openbare documentatie, dus we moeten wachten op in massa geproduceerde labels om de verbeteringen te begrijpen.

Voor de meeste toepassingen in de detailhandel was de leesafstand geen beperkende factor in toepassingen van vóór deze generatie etiket-IC's. Het is dan ook zeer waarschijnlijk dat de grotere gevoeligheid zal worden gebruikt om de typische afmetingen van een RFID-etiket te verkleinen, hetgeen de kosten drukt en de integratie in bestaande kaartjes en verpakkingen vergemakkelijkt - en de leesafstand consistent houdt met die van de vorige generatie grotere etiketten.

Privacy krijgt veel aandacht

Impinj besteedt veel aandacht aan de privacy-kenmerken van de M700-lijn. Dit is zeer begrijpelijk, gezien de toegenomen publieke aandacht voor privacy en de invoering van GDPR in Europa en CCPA in Californië.

Tegelijkertijd overwegen steeds meer detailhandelaars diep verankerde RFID-etiketten in hun kleding te gebruiken in plaats van RFID-etiketten in swing tickets te stoppen (met duidelijke voordelen voor verliespreventie en vermindering van de grijze markt). Maar het maakt de RFID-etiketten voor de consument minder gemakkelijk te verwijderen, waardoor het risico op inbreuken op de privacy van de consument toeneemt.

Het goede nieuws is dat privacy-functies al enkele jaren deel uitmaken van de Gen2-standaard en met de introductie van M700 bieden zowel NXP als Impinj nu een gestandaardiseerde functie om de leesafstand van een RFID-etiket tot een absoluut minimum te beperken op het verkooppunt - nadat het artikel is gekocht. Dit zorgt ervoor dat het voor slechte actoren veel moeilijker is om inbreuk te maken op de privacy van mensen.

In tegenstelling tot NXP heeft Impinj ervoor gekozen geen gestandaardiseerde voorziening te implementeren om (een deel van) de EPC- en TID-geheugenbanken te verbergen - bij kort of volledig leesbereik. In plaats daarvan is gekozen voor een niet-standaardfunctie waarmee het volledige IC ontoegankelijk (zelfs onleesbaar) kan worden gemaakt wanneer niet het juiste wachtwoord is opgegeven (genaamd "Protected Mode"). Dit biedt potentieel nog meer privacybescherming - maar aangezien dit geen deel uitmaakt van de Gen2-norm, is het voor detailhandelaars een uitdaging om dit consequent op alle producten toe te passen.

Daling van de kosten: nieuw productieproces en minder geheugen

Met M700 heeft Impinj de grootte van het etiket-IC teruggebracht tot 397 x 287 μm - wat een vermindering van het oppervlak met 45% betekent in vergelijking met Monza R6. In combinatie met het gebruik van grotere (300mm) silicium wafers, zal dit het prijsniveau van RAIN RFID-etiketten zeker verder omlaag stuwen.

Om Impinj in hun persbericht te citeren: "De IC's van de Impinj M700-serie zijn zo klein dat er ruwweg 30 miljoen van in één koffiekopje passen", wat nogal verbazingwekkend is.

Een nieuw productieproces dat kleinere onderdelen mogelijk maakte, was de belangrijkste reden voor de verkleining. Bovendien heeft Impinj gekozen voor slechts één wachtwoord in het IC, in plaats van afzonderlijke toegang en het uitschakelen van het wachtwoord. Aangezien het opslaggeheugen het grootste deel van de ruimte op een IC in beslag neemt, heeft dit ook bijgedragen tot de geringere afmetingen van het IC. Een gevolg hiervan is dat het niet meer mogelijk is onderscheid te maken tussen het verschaffen van toegang tot een IC (om bv. de privacymodus in te schakelen) en de mogelijkheid om een tag te doden. In de praktijk zal dit geen grote gevolgen hebben en lijkt het een interessante afweging.

De onderstaande afbeelding plaatst de afmetingen van moderne RFID IC's in perspectief:

Vergelijking van kenmerken

In de onderstaande tabel ziet u alle moderne RFID IC's, en hun respectieve kenmerken in één handig overzicht.

Product Developer

Danny Haak