Сверхвысокочастотные смарт-карты

Когда говорят про СВЧ-карты, сразу представляют что-то вроде пропусков в метро — но это лишь верхушка айсберга. На деле диапазон UHF (860-960 МГц) даёт такие возможности, о которых многие даже не задумываются.

Почему UHF — это не просто 'дальнее считывание'

В 2023 году мы тестировали партию карт от корейского производителя — в теории диэлектрическая проницаемость основы должна была дать стабильные 7-8 метров. На практике в офисе с металлической мебелью дистанция падала до 3 метров. Вот тогда и пришлось разбираться с поляризацией антенн.

Кстати, про антенны — в сверхвысокочастотных смарт-картах часто экономят на медной обмотке, делая алюминиевое напыление. Для логистики сгодится, но в производственных цехах с вибрацией такие карты живут не больше полугода.

У ООО Сиань Жуншэн Электроникс Текнолоджи в новых образцах используется медная антенна с термосклейкой — тестируем на вибростенде, пока держатся. Но себестоимость, конечно, выше китайских аналогов.

Реальные кейсы вместо маркетинговых сказок

Был проект для склада химреактивов — казалось бы, идеальные условия для UHF. Но оказалось, что пропиленовые контейнеры создают многолучевое распространение. Пришлось комбинировать ближнее и дальнее считывание, плюс добавлять гибридные метки.

На их сайте https://www.xarsetcgj.ru сейчас есть кейс по идентификации оборудования в 'грязных' зонах — там как раз наш опыт учли. Хотя в том проекте мы сначала переборщили с мощностью излучения — карты перегревались при длительном контакте.

Кстати, про температурный режим — многие забывают, что сверхвысокочастотные смарт-карты при морозе ниже -25°C теряют не только дальность, но и возможность перезаписи. В Сибири пришлось разрабатывать утеплённые считыватели.

Технические нюансы, которые не пишут в спецификациях

Impinj Monza X — казалось бы, эталон надёжности. Но при одновременном считывании более 50 карт в зоне 5×5 метров начинаются конфликты адресации. Пришлось делать каскадные паузы в протоколе.

В новых разработках ООО Сиань Жуншэн Электроникс Текнолоджи используют хитрую модуляцию Q-значений — не идеально, но уже лучше справляются с 'плотными' сценариями.

Самое сложное — объяснить заказчикам, что заявленные 10 метров считывания работают только в вакууме. В реальных условиях влажности и запылённости нужно закладывать 60% от спецификаций.

Производственные вызовы и ограничения

При печати плат для сверхвысокочастотных смарт-карт критична точность травления — если дорожка антенны будет на 0.1 мм уже проектного значения, резонансная частота уплывает на 2-3 МГц.

Мы как-то получили партию от субподрядчика, где забыли проверить диэлектрическую проницаемость пластика — вся партия в 5000 штук ушла в брак. Теперь всегда требуем сертификаты на материалы.

В описании компании указано про разработку RFID-меток — это как раз наш профиль. Но мало кто знает, что для UHF-карт нужны специальные антенны считывателей с круговой поляризацией, иначе ориентация карты в пространстве будет влиять на стабильность.

Перспективы и тупиковые ветви развития

Пытались в прошлом году внедрить технологию двойной частоты — LF для ближнего считывания и UHF для дальнего. Технически работает, но себестоимость убивает всю экономику проекта.

Сейчас экспериментируем с гибкими подложками — не для изогнутых карт, а для лучшего термического контакта с чипом. В лабораторных условиях удалось снизить тепловыделение на 15%.

Если смотреть на линейку продуктов https://www.xarsetcgj.ru — там есть интересные решения для программируемых считывателей. Как раз то, что нужно для кастомизации под конкретные производственные условия.

Что в итоге работает в полевых условиях

После десятков внедрений вывел для себя правило: никогда не использовать карты с пассивным UHF в системах контроля доступа без дублирующей технологии. Слишком много факторов влияет на стабильность.

Зато для инвентаризации оборудования — идеально. Особенно с учётом того, что современные чипы позволяют хранить до 2 Кб памяти — можно вести полную историю обслуживания.

В новых проектах всегда советую тестовые прогоны в реальных условиях — никакие лабораторные отчеты не покажут, как поведёт себя система при одновременном проходе 30 человек с картами в час пик.