富士通FRAM RFID能量收集技术让无源创新应用充满想象

　　针对物联网应用的无线无电池的市场需求，富士通在今年即将推出基于UHF超高频能量收集技术的RFID嵌入式芯片为电子系统提供创新无线解决方案，并应用在无需电池的电子纸、键盘、遥控器、传感器等创新产品上。

　　4月25日，富士通半导体有限公司系统存储设计开发部FRAM RFID高级工程师罗建先生在2018第十三届RFID世界大会上指出，基于FRAM RFID的创新无源解决方案让产品实现自给能源，更加环保，更易于防水加工制造生产，有着广阔的应用前景。

　　据罗总介绍，富士通半导体集团公司是本部位于日本的存储体芯片提供商，由三部分组成，存储体的设计开发的公司，晶圆代工制造服务公司，和面向全球市场的客户销售服务公司。这样的体制以及严格的实验和测试,确保高质量产品的稳定供货。富士通半导体主要涉及FRAM三大业务领域，铁电随机存储器FRAM单体、搭载铁电的RFID产品和安全认证产品。

　　据了解，富士通半导体自1995年开始研发高质量、高可靠性的存储器FRAM，至今拥有18年以上量产经验，现在为全世界43个国家的客户，200种以上的应用提供最优存储解决方案。并在智能卡及IC卡等卡片领域、电力仪表及产业设备等产业领域，取得卓越的应用成果。继往开来，富士通半导体积极投入物联网市场开拓，利用FRAM的低功耗，高速写入，放射线耐性等特点研发独具特色的FRAM RFID的芯片，面向FA，生化，医疗放射线杀菌，嵌入式电子设备等领域提供创新的应用解决方案。

　　以最新推出的MB97R8110芯片为例，它可以将无线信号通过电磁转换为电能，除了内部供电，还能将多余能量提供给外部的元器件，支持EPC Global C1G2 Ver.1.2通信规格，8KB FRAM用户存储体，为创新应用预留的一些多功能接口，如SPI Master / Slave, Key Matrix Scan I/F, GPIO，以及键盘扫描和传感器扫描功能。

　　富士通现已推出带有串口SPI的无电池RFID解决方案。其应用主要是通过RFID的无线通信来实现传感器、显示器等电子产品的控制和数据采集。该产品具有Master的SPI串口功能直接控制传感器和显示屏而省去了MCU，而且可以无线供电而省掉电池。最大程度的帮助用户提高产品的附加价值。

　　罗总指出，这项技术方案带来的好处是，通过无源的方式给外挂元器件供电以解决环保的问题，外挂元器件的市场目标包括电子纸、键盘、遥控器、传感器等。内嵌了铁电存储体芯片，具有先天性的存储速度优势，比EEPROM快30倍的写入，功耗低，仅为后者的几百分之一，以大容量满足大量的应用需求。

　　“利用RF无源解决方案，可以给一些传感器外挂以后，实现无源的传感器设备，为客户省了元器件BOM，节省了空间，让器件变得更薄更小，最重要的实现更环保，因为不需要电池。”罗总说到。

　　FRAM RFID的三大显著优势为：抗辐射性，频繁换写次数，快速写入。

　　将FRAM铁电随机存储器与传统的存储器作对比后，可看到其优势：首先是快速读写数据能力，如果写入2Mbit(兆比特)的数据，EEPROM需要13.4s，FLASH需要2.9s，而FRAM却仅仅只要0.5s;其次是可以被频繁擦写，一般的存储器像EEPROM的读写次数大概100万次，而FRAM可以达到10万亿次;再次是低功耗，EEPROM在写入时最大电流需要5mA，而FRAM只需要10uA。

　　FRAM RFID能量收集技术将带来什么样的新应用?罗总列举了两个典型应用：

　　目标市场一是电子纸及电子货架标签。无人商场无人商店发展非常迅速，物流、工业看板管理也正在朝着的电子化和无纸化方向推进，是一个极速成长的市场。电子纸的特性是，显示的时候不需要电，只须在改写显示数据的瞬间供电。富士通新推的这颗芯片特性就是，在传送数据的同时还能为外挂元器件供电，从而实现产品终生不需要电池，即为无源产品，同时还有环保、成本低、维护方便等特性。

　　目标市场二是专业键盘应用。因为该芯片最大可外接16*8=128的Key Matrix，排线、传感器，已成功应用在医疗场景下的键盘设备上，富士通与全球的大牌厂商合作开发，实现了产品化。

　　罗总指出，由于具备丰富的接口，这种应用还被延伸到了零售市场。无人零售是大热门，但如果每个商品都贴上标签，能否实现百分之百的识读，例如在金属和液体环境下，将是用户不得不考虑的大问题。因此，用户的另外一个选择是AI人工智能，富士通基于芯片的128个接口，已开发出智能货架，检测成功率接近百分之百。