RFID标签的轮胎集成之路

轮胎虽是车联网大潮下常被忽略的一环，却也开始凭借不少智慧轮胎方案崭露头角。这些基础技术之一就是RFID轮胎标签。
 
作为最早将RFID整合至商用卡车轮胎的制造商，米其林在近日宣布与村田联合开发了内置于轮胎的RFID模块，该模块的尺寸仅有1x1x6mm。米其林将首先推动商用车轮胎中该模块的应用，计划至2024年左右才扩展至乘用车。考虑到去年米其林的说法是“计划在2023年前在所有汽车轮胎中加入射频识别芯片”，看来RFID芯片的供应也受到了一定的波及。

RFID轮胎标签 / 米其林&村田
 
除此之外，米其林称该轮胎内置RFID标签力争做到比传统RFID标签成本更低，更高的通信可靠性，还计划将本产品的RFID系统作为行业标准来推广，让其他轮胎制造商也能使用该产品。那么RFID究竟有何优势，值得米其林花大力气推动呢？
 
在轮胎中引入RFID技术的优势
 
首先是轮胎质量的把控，近年来不少国家和地区都推出了RFID轮胎标签的有关标准和条文，我国更是主导起草了轮胎用电子标签国际标准ISO 20909:2019。这些标准要求轮胎RFID需标注轮胎燃油效率、噪声、抓地力等数据，在出厂前后为轮胎质量把关，从而减少因轮胎造成的安全事故。
 
其次，RFID也为轮胎组装提供了便捷，有了RFID，组装流水线可以做到更高效的库存管理，避免在轮胎/轮辋装配时出现差错，也方便轮胎和TPMS进行完美配对。
 
最后是轮胎的循环利用。有了RFID，在轮胎循环利用过程中，可以读取和记录轮胎成分、花纹深度等数据，更高效地判断轮胎是否可以继续使用、需要翻新还是直接回收，同时有效地做到了材料回收和材料价格维稳。当然了，RFID轮胎标签与传统RFID标签还是有些许不同的，比如RFID轮胎标签中的芯片和天线都需要经受住行驶中的冲击。
 
艾利丹尼森思创于今年9月推出了嵌入式UHF RFID轮胎标签AD Maxdura。取决于安装位置和轮胎类型，该标签的读取范围最远可达11米。整个标签的尺寸只有43 x 2 x 2mm。根据其规格书所示，这款RFID轮胎标签选用了两种RFID芯片，分别是Impinj的M730和Alien Technology的Higgs 9。
 
上文中米其林与村田联合开发的RFID标签虽然没有提到其芯片方案，不过村田的UHF RFID标签均采用了Impinj的IC，很有可能该标签也会继续使用Impinj的RFID芯片。
 
Impinj M730
 
Impinj的M730通用标签芯片拥有128位EPC内存，读取灵敏度为-24dB，写入灵敏度-21dB。与Impinj的MR6系列芯片相比，M730增强了Integra内存诊断，允许通过一系列诊断来确定芯片的健康状况并验证数据编码，进一步提升了数据准确和稳定性。不过M730的缺憾之一是并没有配备用户内存。

 
M700系列标签芯片 / Impinj
 
不少RFID芯片都具备自动调谐机制，以做到灵敏度自适应，Impinj也不例外。Impinj也在M730上使用了AutoTune技术，该技术可以在每次通电时自动调整芯片的无线电属性，以达到适合当前环境下最佳的标签敏感度。比如不同的地区有着不同的工作频率，标签制造商必须要考虑到这些因素，而自动调谐解决了这一问题，避免了使用多种SKU的标签造成的成本增加。
 
Alien Technology Higgs 9
 
Alien Technology的Higgs 9是一款大容量的RFID标签IC，其读取灵敏度为-20dB，写入灵敏度为-18dBm，在恰当的天线配置下最高可以做到13米的工作范围。Higgs 9具备96位的可扩展EPC，最高可扩展至496位，多出的400位可以用来存储更多的RFID识别信息，比比如序列号、SKU、使用时长等。

Higgs 9 / Alien Technology
 
除了拥有更大的EPC内存外，Higgs 9还配备了688位用户内存，以便存储除EPC以外的更多应用数据，比如资产数据、使用历史和使用情况等。Alien Technology声称Higgs 9的Sentinel内存也具备检测和修复错误的能力，且具备20万次的写入寿命，想来这样的性能在单个车胎生命周期中是绰绰有余了。
 
小结
 
在万物互联的持续发展下，RFID轮胎标签和TPMS这样的智能轮胎技术也会愈发普及。从目前的普及趋势来看，公交车和卡车这样的商用车将率先引入RFID标签，之后才会朝乘用车普及。在米其林这类轮胎制造大厂不遗余力的推动下，传统的RFID芯片和标签厂商又能否从中分一杯羹呢？