淺析ZLG多通道凈水器濾芯防偽解決方案

濾芯是凈水器、空氣凈化器等產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)功能的核心配件，也是廠家獲得持續(xù)利潤的關(guān)鍵產(chǎn)品，如何保證廠家自己品牌的產(chǎn)品只適配自家的濾芯，如何防止不良商家使用假冒偽劣的濾芯損壞自己的品牌？

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背景

隨著人們健康意識的不斷提高，對空氣質(zhì)量以及飲水質(zhì)量的要求也隨之升高，凈水器和空氣凈化器這一類產(chǎn)品逐漸走入普通百姓家庭，產(chǎn)品市場迅猛發(fā)展。這類產(chǎn)品主要依靠濾網(wǎng)、濾芯這些易耗品來維持凈化功能，濾芯質(zhì)量的好壞直接影響產(chǎn)品功能、品牌聲譽(yù)以及后續(xù)的銷售利潤。

濾芯市場的巨大利潤成為不良商家的造假目標(biāo)，致使市場上出現(xiàn)假冒偽劣濾芯，一方面使得正規(guī)廠家無法維持濾芯的銷售利潤，另一方面劣質(zhì)濾芯直接損害消費(fèi)者利益，從而導(dǎo)致正規(guī)品牌信譽(yù)嚴(yán)重受損，因此濾芯防偽至關(guān)重要。

圖1 凈水器濾芯

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應(yīng)用模式

由于凈水器工作在潮濕、高溫、不通風(fēng)的環(huán)境，接觸式的防偽方式捉襟見肘，基于13.56MHz的RFID濾芯防偽技術(shù)逐漸受到凈水器、空氣凈化器廠家的青睞，其應(yīng)用模式如下：

讀寫器安裝在凈水器主機(jī)內(nèi)部，電子標(biāo)簽安裝在凈水器濾芯上，且每一個(gè)濾芯對應(yīng)唯一的電子標(biāo)簽，如圖2；

更換濾芯時(shí)，凈水器對濾芯進(jìn)行防偽驗(yàn)證；

濾芯鑒別為真，凈水器正常工作，反之為假時(shí)凈水器報(bào)警，提示用戶更換正品濾芯。

圖2 凈水器濾芯標(biāo)簽

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安裝方式

傳統(tǒng)的RFID設(shè)計(jì)需要搭配用于識別濾芯標(biāo)簽的天線，現(xiàn)市場上的凈水器通常有多個(gè)濾芯。

下面以某結(jié)構(gòu)的凈水器為例，介紹不同的安裝方式。

安裝方式一：采用2個(gè)讀卡天線板。1號天線板可以讀取上部的兩個(gè)濾芯的防偽標(biāo)簽，2號天線板可以讀取下方3個(gè)濾芯的防偽標(biāo)簽，如圖3。該方式適合濾芯整齊式的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

圖3 安裝方式一

安裝方式二：采用5個(gè)讀卡天線板。每個(gè)天線板負(fù)責(zé)1個(gè)濾芯的防偽標(biāo)簽讀取，如圖4。該方式安裝靈活，可以適應(yīng)靈活多變的濾芯布局結(jié)構(gòu)。

圖4 安裝方式二

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設(shè)計(jì)局限

傳統(tǒng)RFID設(shè)計(jì)局限：

傳統(tǒng)的RFID設(shè)計(jì)為單天線板，單標(biāo)簽的設(shè)計(jì)。顯然無法滿足當(dāng)前多天線、多標(biāo)簽的需求；

多天線、多標(biāo)簽的RFID設(shè)計(jì)對于方案公司的儀器和人員提出了很高的要求。如果仍按照單天線的設(shè)計(jì)思路，會在量產(chǎn)時(shí)出現(xiàn)一致性差，無法讀取濾芯防偽信息等異常情況；

多路天線板的設(shè)計(jì)、校準(zhǔn)需要專業(yè)的網(wǎng)絡(luò)分析儀才能完成，儀器價(jià)格高昂，拉高廠商的產(chǎn)品成本；

傳統(tǒng)方案中凈水器內(nèi)部讀寫器MCU可再開發(fā)的資源少，不利于廠家的二次開發(fā)。

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ZLG多通道濾芯防偽解決方案

針對現(xiàn)有的濾芯防偽技術(shù)的局限性，廣州周立功單片機(jī)科技有限公司推出基于復(fù)旦微和NXP平臺開發(fā)的讀卡核心模塊ARKS16F5xxN，該系列產(chǎn)品集成了讀卡功能硬件與Ametal軟件的模塊，內(nèi)部集成了MCU，用戶可以簡單、快捷、高效地實(shí)現(xiàn)多通道濾芯防偽解決方案。其中，ARKS16F518N支持多達(dá)8個(gè)天線，可以分布式讀取8處防偽標(biāo)簽。

在軟硬件方面優(yōu)勢如下：

硬件上，用戶無需調(diào)試復(fù)雜的讀卡天線諧振電路，只需要簡單在外圍加上電源供電、連接器等電路即可實(shí)現(xiàn)該方案；

軟件上，用戶無需開發(fā)底層的讀卡模塊驅(qū)動程序，只要關(guān)注應(yīng)用程序的開發(fā)，方便快捷地實(shí)現(xiàn)方案的可靠量產(chǎn)。

圖5 產(chǎn)品圖

產(chǎn)品特點(diǎn)：

標(biāo)配天線板使用時(shí)讀卡最大距離達(dá)6cm；支持客戶自行開發(fā)天線板；

寬工作電壓2.8V~3.6V；

支持ISO/IEC 14443 TypeA（ARKS16F550N支持ISO/IEC 14443 TypeA/B）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(dá)48 MHz；

高達(dá)128KB的片內(nèi)Flash，16KB片內(nèi)SRAM；

支持ADC、SPI、I2C、UART、PWM；

高達(dá)43個(gè)GPIO口。

表 1.1 產(chǎn)品選型表

ZLG多通道濾芯防偽技術(shù)解決方案采用Ametal模塊化軟件設(shè)計(jì)思想，同時(shí)結(jié)合ZLG在NFC行業(yè)中多年的射頻開發(fā)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，能夠幫忙用戶快速開發(fā)出穩(wěn)定可靠的濾芯防偽標(biāo)簽產(chǎn)品。