RFID技术如何实现耗材的防伪

来源
：周立功单片机

“315国际消费者权益日”成立至今已有36年

，假冒伪劣产品始终难以从消费者的身边根除，但随着技术的不断革新，造假将越来越难以实现

。在这个特殊的日子
，ZLG从技术的角度为大家介绍一套耗材防伪的方案，并提供30个免费样品体验机会
。

我们生活中常常会遇到假冒伪劣产品，例如衣服鞋子、数码产品等
，这些假货一般不会危及到我们的生命健康
，但有一部分假货，会对我们的生命安全带来严重的威胁
，例如医疗试剂、净水器滤芯这类耗材。这些耗材由于价格较贵，假货利润空间高，也很容易吸引不法分子造假，本文以净水器滤芯为例，为大家介绍基于RFID多通道读卡技术的耗材防伪方案。

1为什么净水器滤芯需要防伪？

近年来人们对于饮水质量的要求越来越高，净水器市场发展迅猛。决定饮水质量的，往往不是净水器本身
，而是里面的净水滤芯
，净水滤芯也是各个厂家的核心技术所在。滤芯属于消耗品
，大部分厂家也主要依靠滤芯的销售来取得利润。看准了这一点的不法分子，通过低廉的成本制造劣质滤芯，大批量投放到市场上销售，赚取高额利润的同时，损害的是那些无法分清真假的消费者的健康。

图1 净水器滤芯

各大净水器厂家针对这一现象也有推出过一系列措施

，例如开设专卖店，技术支持人员上门服务更换滤芯、设计特殊结构的滤芯让造假者难以复制
，提高造假成本。但这些方式
，本身也将加大净水器厂家的运营成本
。

2RFID滤芯防伪方案

由于净水器工作环境潮湿，高温
，不通风，接触式防伪方式不可取

，但非接触式的RFID技术为防伪提供了可能性。RFID技术（Radio Frequency Identification）是一种通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据的通信技术，我们常见的公交卡、地铁卡
、酒店门卡甚至身份证都是RFID技术的应用
。那么如何通过RFID来进行防伪呢？

图2 各式各样的RFID卡

RFID标签

RFID标签（卡）价格非常便宜

，而且无源标签不需要供电，可以直接注塑进滤芯的外壳里
，这样既不影响使用
，还可以实现对滤芯信息的准确获取
。

图3 RFID标签内部结构

RFID读卡模块

读卡模块通过RS-232/485等总线与净水器的主控板连接
，分布在净水器的各个部位，这样在滤芯插入净水器的瞬间
，主控板就能够通过RFID读卡模块识别出滤芯是否是正品
。

图4 净水器滤芯防伪标签分布

加密

那么有人可能要问了
，假的滤芯也加入一片RFID标签，不也解决不了问题吗？其实并不是
，符合标准的S50或S70卡内部分为很多个扇区
，每一个扇区都是独立存储数据
，且拥有独立的密钥，只要这个密钥不被破解
，就没办法复制RFID标签。

那破解这些密钥需要多少工作量呢
？举个例子

，我们的身份证，采用的也是RFID标签中的CPU-B卡，安全系数是相当高的。

3多通道RFID读卡模块

如果按照图4所示，一台净水器需要安装5个RFID读卡模块，那样成本会大幅提升，反而让净水器厂家受不了。有没有什么办法可以用低成本的方式去读5个RFID标签呢
？当然有，ZLG立功科技多通道RFID读卡模块。

图5  8通道RFID读卡模块

ARKS16F518N是ZLG开发的8通道RFID读卡模块
，硬件上用户无需调试复杂的读卡天线谐振电路，只需要简单在外围加上电源供电、连接器等电路即可使用
。软件上，用户无需开发底层的读卡模块驱动程序，只要关注应用程序的开发
，更方便快捷地实现量产。

图6 8通道RFID读卡模块大小

最高支持单模块外挂8个天线板；

标配天线板使用时读卡最大距离达6cm
；支持客户自行开发天线板

宽工作电压2.8V~3.6V；

支持ISO/IEC 14443 TypeA读写器模式；

支持低功耗外部卡片侦测功能；

ISO14443 TYPEA 支持通讯速率106kbps
，212kbps，424kbps；

32位ARM Cortex M0+处理器，主频达48 MHz；

高达128KB的片内Flash，16KB片内SRAM；

支持ADC
、SPI、I2C
、UART、PWM
；

高达54个GPIO口。

同时

，ZLG提供全套的软硬件设计资料，参与客户的设计评审过程，跟踪客户的生产，助力客户实现产品的量产。

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