RFID技術如何實現耗材的防偽

來源：周立功單片機

“315國際消費者權益日”成立至今已有36年，假冒偽劣產品始終難以從消費者的身邊根除，但隨著技術的不斷革新，造假將越來越難以實現。在這個特殊的日子，ZLG從技術的角度為大家介紹一套耗材防偽的方案，并提供30個免費樣品體驗機會。

我們生活中常常會遇到假冒偽劣產品，例如衣服鞋子、數碼產品等，這些假貨一般不會危及到我們的生命健康，但有一部分假貨，會對我們的生命安全帶來嚴重的威脅，例如醫療試劑、凈水器濾芯這類耗材。這些耗材由于價格較貴，假貨利潤空間高，也很容易吸引不法分子造假，本文以凈水器濾芯為例，為大家介紹基于RFID多通道讀卡技術的耗材防偽方案。

1為什么凈水器濾芯需要防偽？

近年來人們對于飲水質量的要求越來越高，凈水器市場發展迅猛。決定飲水質量的，往往不是凈水器本身，而是里面的凈水濾芯，凈水濾芯也是各個廠家的核心技術所在。濾芯屬于消耗品，大部分廠家也主要依靠濾芯的銷售來取得利潤。看準了這一點的不法分子，通過低廉的成本制造劣質濾芯，大批量投放到市場上銷售，賺取高額利潤的同時，損害的是那些無法分清真假的消費者的健康。

圖1 凈水器濾芯

各大凈水器廠家針對這一現象也有推出過一系列措施，例如開設專賣店，技術支持人員上門服務更換濾芯、設計特殊結構的濾芯讓造假者難以復制，提高造假成本。但這些方式，本身也將加大凈水器廠家的運營成本。

2RFID濾芯防偽方案

由于凈水器工作環境潮濕，高溫，不通風，接觸式防偽方式不可取，但非接觸式的RFID技術為防偽提供了可能性。RFID技術（Radio Frequency Identification）是一種通過無線電訊號識別特定目標并讀寫相關數據的通信技術，我們常見的公交卡、地鐵卡、酒店門卡甚至身份證都是RFID技術的應用。那么如何通過RFID來進行防偽呢？

圖2 各式各樣的RFID卡

RFID標簽

RFID標簽（卡）價格非常便宜，而且無源標簽不需要供電，可以直接注塑進濾芯的外殼里，這樣既不影響使用，還可以實現對濾芯信息的準確獲取。

圖3 RFID標簽內部結構

RFID讀卡模塊

讀卡模塊通過RS-232/485等總線與凈水器的主控板連接，分布在凈水器的各個部位，這樣在濾芯插入凈水器的瞬間，主控板就能夠通過RFID讀卡模塊識別出濾芯是否是正品。

圖4 凈水器濾芯防偽標簽分布

加密

那么有人可能要問了，假的濾芯也加入一片RFID標簽，不也解決不了問題嗎？其實并不是，符合標準的S50或S70卡內部分為很多個扇區，每一個扇區都是獨立存儲數據，且擁有獨立的密鑰，只要這個密鑰不被破解，就沒辦法復制RFID標簽。

那破解這些密鑰需要多少工作量呢？舉個例子，我們的身份證，采用的也是RFID標簽中的CPU-B卡，安全系數是相當高的。

3多通道RFID讀卡模塊

如果按照圖4所示，一臺凈水器需要安裝5個RFID讀卡模塊，那樣成本會大幅提升，反而讓凈水器廠家受不了。有沒有什么辦法可以用低成本的方式去讀5個RFID標簽呢？當然有，ZLG立功科技多通道RFID讀卡模塊。

圖5  8通道RFID讀卡模塊

ARKS16F518N是ZLG開發的8通道RFID讀卡模塊，硬件上用戶無需調試復雜的讀卡天線諧振電路，只需要簡單在外圍加上電源供電、連接器等電路即可使用。軟件上，用戶無需開發底層的讀卡模塊驅動程序，只要關注應用程序的開發，更方便快捷地實現量產。

圖6 8通道RFID讀卡模塊大小

最高支持單模塊外掛8個天線板；

標配天線板使用時讀卡最大距離達6cm；支持客戶自行開發天線板

寬工作電壓2.8V~3.6V；

支持ISO/IEC 14443 TypeA讀寫器模式；

支持低功耗外部卡片偵測功能；

ISO14443 TYPEA 支持通訊速率106kbps，212kbps，424kbps；

32位ARM Cortex M0+處理器，主頻達48 MHz；

高達128KB的片內Flash，16KB片內SRAM；

支持ADC、SPI、I2C、UART、PWM；

高達54個GPIO口。

同時，ZLG提供全套的軟硬件設計資料，參與客戶的設計評審過程，跟蹤客戶的生產，助力客戶實現產品的量產。

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