Die Fotos vom RFID-Chip eines Läufers

Eine Sportveranstaltung mit Massenbeteiligung wie ein Straßenrennen stellt für die Rekordhalter ein erhebliches Problem dar. Es wäre unmöglich, zehntausend Zeitnehmer an der Ziellinie über Stoppuhren schweben zu lassen. Wie erfassen sie also die Zeit jedes Läufers? Die Antwort liegt in einem RFID-Chip, der an der Innenseite der Startnummer jedes Läufers angebracht ist und beim Überqueren der Ziellinie ausgelesen wird, um sicherzustellen, dass seine Zeit unter den Hunderten anderer Teilnehmer aufgezeichnet wird.

[Ken Shirriff] bekam eine Startnummer vom „Bay to Breakers“-Rennen in San Francisco in die Hände und machte sich daran, sie abzubauen, um ihre Geheimnisse ans Licht zu bringen.

Beim Entfernen der Schaumstoffabdeckung der RFID-Baugruppe kam eine Folienantenne für das 860-960-MHz-UHF-Band mit dem winzigen RFID-Chip in der Mitte zum Vorschein. Die Antenne ist interessant, es handelt sich um einen eher einfachen umgefalteten Breitband-Dipol mit einer scheinbar passenden Stub-Anordnung und einem in die Falte integrierten Pfeilgerät, das wahrscheinlich eher ästhetischen als praktischen Zwecken dient. Er identifizierte den Chip als einen Impinj Monza 4, dessen Datenblatt Referenzdesigns für Antennen enthält, von denen wir eine bessere Leistung erwarten.

Nach einigen Versuchen mit der Entfernung des Epoxidharzes durch Feuer wurde der winzige Chip freigelegt und fotografiert. Es ist ein Gerät, das aus drei Teilen besteht: dem Stromabsaugungs- und Analogfunkteil, dem nichtflüchtigen Speicher, der die Nutzlast trägt, und einer Finite-State-Logikmaschine, die die Arbeit erledigt. Dies ist kein richtiger Prozessor, sondern enthält nur die Logik, die für die eine Aufgabe der Rückgabe der Nutzdaten erforderlich ist.

Abschließend zeigt er ein Vergleichsfoto des Chips – der etwa die Größe eines Salzkorns hat – auf einem Mikrocontroller der 8051-Serie aus den 1980er Jahren, um sowohl seine geringe Größe als auch die in den vergangenen Jahrzehnten erzielten Fortschritte bei der Dichte zu zeigen.

Da RFID-Geräte zu einem allgegenwärtigen Teil des Alltags werden, ist es interessant, durch Teardowns wie diesen mehr über sie zu erfahren. Der Chip hier unterscheidet sich ein wenig von denen, die Sie in alltäglicheren Anwendungen finden, da er eine viel höhere Frequenz verwendet. Uns würde interessieren, welche HF-Feldstärke an der Ziellinie erforderlich ist, um ihn zu aktivieren. Es wäre auch interessant zu wissen, wie das System mit Kollisionen umgeht. Wenn viele Läufer gleichzeitig am Lesegerät vorbeikommen, muss es auf den Funkwellen viel RFID-Geschwätz geben.

Wir haben [Ken]s Arbeit schon früher vorgestellt, unter anderem in seinem Reverse Engineering von Clive Sinclairs wissenschaftlichem Taschenrechner aus dem Jahr 1974 und seiner Erklärung des Innenlebens der Spannungsreferenz TL431. Obwohl wir auf diesen Seiten viele RFID-Projekte hatten, scheint dies der erste Abbau eines von uns behandelten Projekts zu sein.