iButton
什麼是iButton?
iButton 是 information button的縮寫,即信息紐扣,信息紐扣是一個類似於智慧卡中使用的微晶片,不過這個微晶片是放在大小為17.35mm×3.1mm~5.89mm(功能不同,尺寸也不同)的圓形不鏽鋼紐扣中。信息紐扣是由Dallas半導體公司發明並獨家生產的,主要用於在惡劣苛酷的使用環境中工作的設備設施。iButton是一個封裝在16mm厚的不鏽鋼外殼內的計算機晶片。由於其採用獨特的堅固外殼,可以將最新信息隨人或目標物體攜帶到任何地方。實際上由於鋼製的iButton外殼足夠堅固,可承受室內或室外的各種苛刻環境,使得iButton幾乎可以安裝在任何地方。iButton十分的小巧輕便,可以附著在鑰匙鏈、戒指環、手錶或其他個人物品上,非常適合在日常生活中控制諸如建築物及計算機、資產管理以及各種數據記錄的訪問許可權。
iButton的組成
1. 外殼和金屬扣環 iButton利用其不鏽鋼‘外殼’作為電子通信接口,每個外殼都具有一個數據觸點,稱作“盒蓋”,以及一個接地觸點,稱作“盒底”。這些觸點都被連線至內部矽片。盒蓋是外殼的頂部;盒底則由外殼的邊緣和底部組成,包括一個便於按鈕附著在其他任何物件的凸緣。這兩個觸點由聚丙烯扣環隔離。
2. 1-Wire接口 僅將iButton與上述兩個接口輕觸,就可以通過1-Wire®協定與其進行通信。1-Wire接口具有兩種通信速率:標準模式下為16kbps,過驅動模式下為142kbps。
3. 地址 每個iButton外殼內部的晶片都有一個由雷射刻入、不可更改的唯一地址。該地址(如2700000095C33108)可作為每個iButton的序列號或者標識。
iButton的特點
由於iButton的矽晶片被保護在堅固的不鏽鋼外殼裡,你可以把它扔在地上,踏上幾腳,磨擦它或者戴著它游泳都沒關係。由於其內部採用了先進的防靜電電路及晶片,確保了iButton能承受高達8kV的靜電而保證自身和存儲的數據安裝無恙。IButton的結構決定了它具有防撞擊、防水、耐腐蝕、抗磁擾、防摺疊等特點;工作溫度範圍也較寬,可以在-40℃~80℃的溫度範圍內正常工作,適用於惡劣的環境;它可以嵌在戒指、鑰匙串、錢包或手錶上,隨身攜帶方便。
另外,iButton的廣泛套用還在於它具有磁卡、IC卡的不具有的突出特點,具體表現在:
(1)存儲量大:iButton的最大數據存儲量可達64KB,如DS2506具有64KB的EPROM存儲器,DS1996具有64KB的NVRAM存儲器。
(2)速度快:讀寫數據時,只需與觸點輕輕接觸,瞬間便可完成,而且其傳輸速率可達142kbps。
(3)安全性高:每個晶片都具有全球唯一的64位序列號,該序列號在出廠時通過雷射工藝刻在晶片上,並增加了保護層,具有不可偽造性,任何企圖更改序列號的行為都會使CRC校驗過程出錯。
(4)成本低:iButton所用的讀寫器其成本只有一百多元,維修成本小於0.01%。iButton的穩定性高,故障率低,性能價格比非常高。
(5)壽命長:iButton的不鏽鋼外殼內置有高性能鋰電池,而且其功耗很低,可以確保其數據的存儲長達10年以上。它的使用沒有次數的限制,可以無限次地使用。
用iButton可以做什麼?
iButton非常適用於任何需要將信息隨身或隨物攜帶的套用。iButton可附著在鑰匙鏈、手錶或戒指上,可授權其擁有者進入建築物,使用計算機、儀器和交通設備等。iButton可附著在工具包(work tote)上,對諸如生產製造、產品傳遞以及維護工作的全過程進行測量,以提高工作效率。有的iButton版本可以在小型交易中存儲電子現金,諸如:運輸系統、停車收費和售貨機等。iButton還可以作為電子資產標籤,保存跟蹤貴重設備資產所需的信息。
如何讀寫iButton的信息?
iButton和PC機之間的信息傳輸是通過短暫接觸實現的,其傳輸速度高達142kbps。只需用iButton輕觸連線至PC的藍點接受器或其他iButton探測器即可。用電纜將藍點接受器連線至PC機空閒連線埠上的1-Wire適配器。現有的1-Wire適配器支持USB連線埠, 串列連線埠以及並行連線埠。藍點接受器和1-Wire適配器價格低廉。iButton還是AutoID和多種便攜套用的最終信息載體。所有最新的掌上電腦和PDA都可以與iButton進行通信。欲查看能與iButton進行通信的便攜設備的完整列表,請訪問iButton Solutions Search。
實現iButton套用,需要做些什麼?
任何iButton套用都是由以下四個基本部分組成的。
1. iButton
2. 主機系統:可以是一台PC機、膝上電腦、掌上電腦,或者嵌入式系統。
3. 讀/寫設備,可以向按鈕寫入信息或從按鈕讀取信息。可以是上面所提到的藍點,筆式探測器或者掌上設備。
4. 連線iButton和計算機並按所需格式生成所需信息的軟體層。從網站上可以免費下載多個軟體開發工具(SDK)。若要獲得SDK的列表以及下載連結,可參見該頁。
設計一個簡單iButton套用的費用如何?
加上編程時間,低於$50 (US$)。iButton單價在$2和$95之間;如果大量定購還有折扣。 藍點接受器和1-Wire適配器可組成一個簡單的讀/寫設備,其費用在$38和$43之間。OneWireViewer演示軟體和SDK可從網站上免費下載。
相比於其他技術,iButton擁有哪些優勢?
在開發iButton解決方案時,您也許會想到許多互補的技術。可能是條形碼、RFID標籤、磁條、感應卡以及智慧卡等。不同於條形碼和磁條卡的是,大多數iButton不僅能讀取,並且還能寫入。另外,iButton的通信速率和產品使用範圍遠遠超過RFID通常所用的簡單存儲器。在堅固耐用性方面,薄塑膠智慧卡更是無法與不鏽鋼外殼iButton的高強度相比。