Сверхвысокочастотные смарт-карты поставщик

Когда ищешь поставщика СВЧ-карт, часто упираешься в парадокс — все обещают 'высокую надежность', но на деле половина образцов глючит при температуре ниже -15°C. Мы в ООО Сиань Жуншэн Электроникс Текнолоджи через это прошли, когда тестировали партию для логистического хаба в Новосибирске.

Почему СВЧ-диапазон — это не просто 'дальше читает'

Многие заказчики до сих пор путают сверхвысокочастотные смарт-карты с HF-аналогами. Разница не только в 860-960 МГц против 13,56 МГц. Наш инженер как-то разобрал корейский образец — оказалось, там чип NXP UCODE 9 лежит на подложке из керамики, а не стеклотекстолита. Вот почему их карты в металлизированных упаковках не теряли связь.

В 2023-м мы поставили партию на склад автозапчастей — там ридеры стояли за металлическими стеллажами. С HF-картами считывание плавало, а наши СВЧ-карты на Impinj Monza R6-P дали стабильные 6-7 метров. Но пришлось перепрошивать протокол антиколлизии, иначе при одновременном входе 20 человек система зависала.

Кстати, о температуре: сибирский заказчик как-то прислал брак — карты переставали откликаться на морозе. Вскрытие показало, что китайский контрактник сэкономил на термостойком клее. Антенна отслаивалась от чипа при -25°C. Теперь все образцы сутки выдерживаем в термокамере перед отгрузкой.

Как мы провалились с пассивными картами для метро

В 2022-м пробовали участвовать в тендере на обновление транспортных карт. Предложили пассивные сверхвысокочастотные смарт-карты — мол, дешевле и срок службы дольше. Но не учли, что турникеты в метро работают через экранированные стеклопакеты. Пришлось экстренно дорабатывать антенную решетку по схеме от филипсовских инженеров.

Тогда же выяснилось, что наши стандартные карты на чипах Alien Higgs-EC конфликтуют с медицинским оборудованием в радиусе 3 метров. Один госпиталь в Казани жаловался, что при массовом считывании карт сотрудников сбивались настройки МРТ. Пришлось внедрять частотное каналирование — сейчас используем гибридные решения от Siemens.

Этот провал в итоге привел к созданию модульных карт с перестраиваемой диаграммой направленности. Сейчас такие поставляем на заводы Ростеха — там требования к ЭМС жестче, чем в гражданке.

Кейс: RFID для морских контейнеров

Самым сложным был заказ из Владивостока — нужны были карты, выдерживающие соленую влажность и вибрацию. Стандартные PET-основы не подходили. После двух месяцев тестов остановились на поликарбонате с медной антенной вместо алюминиевой. Дороже на 40%, но зато прошли испытания в камере солевого тумана.

Интересно, что китайские коллеги из материкового завода предлагали удешевить решение — использовать никель-цинковое покрытие. Но наши полевые тесты показали, что после 2000 циклов изгиба сопротивление антенны вырастает на 15%. Для логистических карт, которые постоянно вставляют-вынимают, это неприемлемо.

Сейчас этот опыт используем в разработке смарт-карт для нефтяных вышек — там кроме влажности добавляется радиационный фон. Тестируем образцы на базе чипов STMicroelectronics с усиленной защитой от СВЧ-помех.

Почему мы не гоняемся за 'самыми тонкими' картами

На рынке сейчас мода на ультратонкие решения — 0,3 мм, 0,25 мм. Но наш техдир как-то показал рентгеновский снимок карты толщиной 0,28 мм: после 1000 изгибов микротрещины в антенне видны как паутина. Поэтому для промышленных заказчиков сохраняем толщину 0,76-0,8 мм, даже если проситс тоньше.

Кстати, о толщине: для госзаказа по ГОСТ Р ИСО/МЭК 14443 пришлось разрабатывать спецсерию с защитой от перехвата данных. Там кроме толщины важна структура слоев — используем магнитный экран из пермаллоя, хотя это удорожает карты на 22%. Но зато прошли сертификацию ФСТЭК.

Недавно отказались от заказа для московского бизнес-центра — требовали карты 0,45 мм с дальностью считывания 10 метров. Физически невозможно без активного ретранслятора. Объяснили заказчику, что вместо этого предложили гибридную систему с сверхвысокочастотными смарт-картами и Bluetooth-маячками. В итоге сделали пилотный проект на 3000 карт — работают уже полгода без нареканий.

Оборудование которое не найти в открытых каталогах

Многие не знают, что для тестирования СВЧ-карт нужны не только ридеры. У нас в лаборатории стоит спектроанализатор Rohde & Schwarz FSWP — он показывает фазовые шумы, которые обычные тестеры не ловят. Как-то выявили партию с дефектными чипами — на частоте 915 МГц был всплеск гармоник до -45 дБм.

Для программирования карт используем не стандартные энкодеры, а перепрошитые станции Zamir — они позволяют калибровать добротность антенны под конкретного заказчика. Особенно важно для карт, которые будут работать в металлических корпусах или рядом с жидкостями.

Кстати, о жидкостях: был заказ от бассейнов — карты для шкафчиков постоянно выходили из строя. Оказалось, хлорсодержащие пары разъедают контакты. Пришлось разрабатывать герметизацию ультразвуковой сваркой. Сейчас такие решения есть на сайте https://www.xarsetcgj.ru в разделе 'Специсполнения'.

Почему антенны — это 70% успеха

Дипольная антенна в СВЧ-картах — не просто медная проволока. Ее геометрия рассчитывается под диэлектрическую проницаемость основы. Для карт, которые носят в нагрудном кармане рядом с телом, приходится вносить поправки на поглощение электромагнитных волн тканями.

Однажды получили рекламацию от горнолыжного курорта — карты ски-пассов работали только без курток. Пришлось пересчитывать диаграмму направленности — увеличили угловую ширину с 60° до 85°. Теперь работают даже под пуховиком толщиной 40 мм.

Сейчас экспериментируем с патч-антеннами для карт специального назначения — они дают круговую поляризацию, но увеличивают толщину. Возможно, к концу года запустим серийное производство для ВПК.

Что скрывают поставщики 'готовых решений'

Часто вижу в тендерах предложения 'под ключ' с СВЧ-картами по 15 рублей за штуку. Разбирали такие — внутри чип без защиты от клонирования, прошивка 2008 года. Наши карты на базе чипов с криптографией стоят дороже, но зато проходят аудит безопасности.

Кстати, о безопасности: для банковского сектора пришлось разрабатывать карты с экранированием от side-channel атак. Используем технологию динамического энергопотребления — когда карта меняет ток потребления случайным образом. Это усложняет снятие сигнатуры для подделки.

Недавно обновили линейку продуктов на https://www.xarsetcgj.ru — добавили СВЧ-карты с защитой от DDoS-атак на ридеры. Такие сейчас поставляем для умных городов — в системах контроля доступа на стадионах и вокзалах.

Перспективы которые не афишируют

Сейчас тестируем карты с квантовой аутентификацией — не те громкие 'квантовые карты' из новостей, а реальные решения на основе PUF-технологии. Каждый чип имеет уникальные физические отклонения кристалла, которые невозможно скопировать.

Для ритейла готовим гибкие СВЧ-карты — их можно вшивать в одежду. Проблема пока с стиркой — выдерживают только 50 циклов при 40°C. Но для одноразовых решений (например, медицинские браслеты) уже подходит.

К концу 2024 года ООО Сиань Жуншэн Электроникс Текнолоджи планирует запустить серию карт с двойной частотой — 13,56 МГц для ближнего считывания и 915 МГц для дальнего. Это решит проблему совместимости со старой инфраструктурой.