NFC от «А» до «Я» подробно рассказываем что такое, и как NFC в телефоне изменит жизнь каждого

Обзор беспроводных технологий: разные цели – разные решения

Маркетинг

В современных беспроводных приложениях к каналу передачи данных предъявляются такие требования как:

  • поддержка одной из популярных топологий сети («точка-точка», «звезда», ячеистая топология);
  • высокая пропускная способность до десятков Мбит/с;
  • максимальный радиус действия от нескольких сантиметров (NFC) до нескольких километров (проприетарные протоколы Sub1GHz);
  • малое потребление (от десятков миллиампер в активном режиме до десятых долей микроампер в режиме сна);
  • высокий уровень безопасности (поддержка шифрования, функций хеширования, протоколов аутентификации и так далее);
  • конкурентная цена (минимальное количество и стоимость компонентов);
  • малые габариты (особенно важно для портативных приложений);
  • простота реализации аппаратной и программной частей.

Большинство требований из вышеприведенного списка противоречит друг другу. По этой причине сейчас применяют различные беспроводные технологии, каждая из которых является оптимальной для конкретного приложения или устройства.

https://www.youtube.com/watch?v=ytaboutru

Wi-Fi – наиболее скоростная беспроводная технология с пропускной способностью до 54 Мбит/с. Базируется на стандартах IEEE 802.11a, 802.11b, 802.11g и 802.11n и использует радиоканал 2,4 ГГц и/или 5 ГГц. Wi-Fi применяется в широком спектре приложений, таких как медицинские приборы (системы мониторинга, диагностические установки и так далее), потребительская электроника (планшеты, смартфоны и прочее), промышленная и домашняя автоматика, системы безопасности, видеонаблюдение и тому подобное.

ZigBee – стандарт, применяемый для создания ячеистых сетей малопотребляющих устройств и датчиков. Использует рабочую частоту радиосигнала 2,4 ГГц. ZigBee широко распространен в системах автоматизации в промышленности, медицине, логистике, системах учета потребления энергии и так далее.

ZigBee RF4CE – низкоскоростной малопотребляющий и упрощенный вариант ZigBee. Устройства RF4CE не поддерживают весь функционал, обязательный для узлов ZigBee. С одной стороны это позволяет использовать более простые контроллеры, а с другой – добиваться минимального потребления. RF4CE – идеальная альтернатива инфракрасным системам управления бытовой техникой.

6LoWPAN – технология для создания ячеистых сетей, в которых каждый узел имеет свой адрес IPv6, что позволяет ему напрямую подключаться к сети Интернет. 6LoWPAN работает совместно с протоколом IEEE 802.15.4 и может быть реализован в полосах частот 1 ГГц и 2,4 ГГц. Области применения 6LoWPAN схожи с областями применения ZigBee.

Bluetooth – одна из наиболее популярных технологий для связи устройств, расположенных на небольших расстояниях вплоть до нескольких сотен метров. Bluetooth позволяет работать как в режиме «точка-точка», так и в режиме «звезда». Тем не менее, этот стандарт чаще всего используется для обмена информацией между двумя устройствами.

NFC от «А» до «Я» подробно рассказываем что такое, и как NFC в телефоне изменит жизнь каждого

Bluetooth low energy (BLE) – версия Bluetooth, нацеленная на получение минимального уровня потребления. Между устройствами BLE не устанавливается постоянное соединение, что позволяет активно использовать спящие режимы. В результате приборы могут более года работать в автономном режиме без замены элемента питания (аккумулятора или батарейки). Такие решения востребованы в спортивном инвентаре (тренажеры, беговые дорожки и так далее), медицине.

Near Field Communication (NFC) – беспроводная технология, которая работает на расстоянии до нескольких сантиметров. В NFC используется сигнал 13,56 МГц. Обмен данными происходит между двумя устройствами: инициатором (считывателем) и целью (транспондером). При этом инициатор способен не только передавать и получать данные, но и обеспечивать питание транспондера. По этой причине пассивные NFC-устройства вообще не содержат элемента питания.

Пользовательские радиоканалы. Несмотря на наличие готовых технологий, очень часто разработчики создают собственные протоколы связи, для этого используются открытые радиоканалы субгигагерцевого диапазона и диапазона 2,4 ГГц.

Таким образом, на первом этапе создания беспроводного устройства у разработчиков в распоряжении есть два списка: список требований и список доступных беспроводных технологий. Как правило, именно выбор технологии и определяет дальнейший ход всего процесса разработки. Чтобы подобрать оптимальное решение, следует определиться с базовыми параметрами: топологией сети, радиусом действия, скоростью передачи данных и уровнем потребления [1].

Для начала необходимо выбрать топологию соединений (рисунок 1). Принципиальное отличие многоузловых сетей заключается в наличии или отсутствии мастера/ведущего. Мастер необходим в соединениях типа «звезда» и «дерево». Он единолично определяет, с каким из ведомых устройств производить обмен данными. В ячеистых топологиях все узлы имеют равные права.

Рис. 1. Топологии беспроводных систем

Рис. 1. Топологии беспроводных систем

Все перечисленные выше технологии способны работать по схеме «точка-точка» [1]. Если требуется создать сеть датчиков, то логично использовать топологию типа «звезда». Для промышленных сетей больше подойдет ячеистая топология (например, ZigBee), так как возможность ретрансляции сообщений позволяет добиваться максимальной надежности.

Значительная дальность действия субгигагерцовых решений (рисунок 2) сказывается на скорости передачи данных [1] (рисунок 3). Наибольшей пропускной способностью обладает Wi-Fi, который, вместе с тем, отличается и высоким потреблением.

ris_2ris_3
Рис. 2. Сравнение дальности действия современных беспроводных технологийРис. 3. Пропускная способность современных беспроводных технологий
Рис. 4. Потребление современных беспроводных решений

Рис. 4. Потребление современных беспроводных решений

NFC от «А» до «Я» подробно рассказываем что такое, и как NFC в телефоне изменит жизнь каждого

NFC проигрывает всем остальным технологиям по скорости и дальности действия, но берет уверенный реванш по уровню потребления [1] (рисунок 4). NFC-транспондеры могут и вовсе обходиться без собственного элемента питания, используя для работы энергию радиоизлучения ведущего.

При выборе оптимальной технологии необходимо учитывать и такую особенность, как сложность реализации. Например, если речь идет о создании защищенного Wi-Fi-устройства, то разработчики должны иметь достаточно высокую квалификацию. Это относится как к схемотехникам, так и к программистам, на плечи которых ляжет написание соответствующих протоколов.

Будем откровенны – далеко не всем под силу справиться с этими задачами. Наличие на рынке готовых решений оказывается настоящей палочкой-выручалочкой для небольших компаний. Например, микроконтроллеры с беспроводными модулями производства компании Texas Instruments не только упрощают создание принципиальной схемы и разводку печатной платы, но и имеют поддержку в виде отладочных наборов, программных библиотек и готовых стеков популярных протоколов (ZigBee, Bluetooth и так далее).

Семейство CC430 объединяет более десятка беспроводных микроконтроллеров (таблица 6). Все они идеально подходят для создания пользовательских субгигагерцевых приложений, в том числе – с использованием популярных нелицензируемых диапазонов 433 МГц и 868 МГц.

https://www.youtube.com/watch?v=ytadvertiseru

Читайте ещё про NFC:  Xiaomi nfc android pay

Таблица 6. Семейство микроконтроллеров CC430

НаименованиеДиапазон частот, МГцЯдроFраб, МГцFlash, кбайтОЗУ, кбайтNVM, кбайтUпит, ВПотреб-ление (прием), мАМин. потребление, мкАTраб, °СМин. габариты, мм
CC430F51470,1342; 315; 433; 779; 868; 915; 920MSP43020324321,8…3,6152-40…859×9 (VQFN)
CC430F5137315; 433; 779; 868; 915; 920MSP43020324321,8…3,6152-40…857×7 (VQFN)
CC430F6127315; 433; 779; 868; 915; 920MSP43020324321,8…3,6152-40…857×7 (VQFN)
CC430F6135315; 433; 779; 868; 915; 920MSP43020162161,8…3,6152-40…859×9 (VQFN)
CC430F6147315; 433; 779; 868; 915; 920MSP43020324321,8…3,6152-40…859×9 (VQFN)
CC430F5133315; 433; 779; 868; 915; 920MSP430208281,8…3,6152-40…859×9 (VQFN)
CC430F5145315; 433; 779; 868; 915; 920MSP43020162161,8…3,6152-40…857×7 (VQFN)
CC430F5123315; 433; 779; 868; 915; 920MSP430208281,8…3,6152-40…857×7 (VQFN)
CC430F5125315; 433; 779; 868; 915; 920MSP43020162161,8…3,6152-40…857×7 (VQFN)
CC430F5143315; 433; 779; 868; 915; 920MSP430208281,8…3,6152-40…857×7 (VQFN)
CC430F6143315; 433; 779; 868; 915; 920MSP430208281,8…3,6152-40…859×9 (VQFN)
CC430F6145315; 433; 779; 868; 915; 920MSP43020162161,8…3,6152-40…859×9 (VQFN)

Среди отличительных черт CC430 стоит отметить:

  • производительное и малопотребляющее ядро MSP430 с рабочей частотой до 20 МГц;
  • объем Flash-памяти до 32 кбайт, ОЗУ – до 4 кбайт;
  • широкий диапазон напряжений питания 1,8…3,6 В;
  • минимальное потребление от 1 мкА.

Преимуществом CC430 является широкий выбор встроенной периферии и коммуникационных интерфейсов (рисунок 8). Особенно стоит выделить модели CC430F6143, CC430F6145 и CC430F6147 со встроенным ЖК-контроллером.

Рис. 8. Блок-схема микроконтроллеров CC430

Рис. 8. Блок-схема микроконтроллеров CC430

  • автоматизация зданий: отопление, вентиляция, кондиционирование;
  • домашняя автоматизация: пульты управления телевидением, портативные устройства, управление бытовыми приборами;
  • медицина: биодатчики, диагностика пациента, тревожные кнопки;
  • периферия ПК: клавиатура, мышь, джойстик;
  • промышленное управление и мониторинг: удаленный контроль оборудования, промышленная автоматика;
  • ЖКХ, управление освещением: мониторинг систем, учет электроэнергии, воды, отопления;
  • системы безопасности: датчики, контроль доступа, контроль помещений.

Интересный практический опыт по применению микроконтроллеров CC430F5137существует и у отечественных разработчиков [11].

Преимущества микроконтроллеров с беспроводными модулями от Texas Instruments

NFC от «А» до «Я» подробно рассказываем что такое, и как NFC в телефоне изменит жизнь каждого

Компания Texas Instruments является одним из лидеров на рынке микроконтроллеров со встроенными беспроводными модулями. При выборе продуктов компании пользователи также получают доступ к средствам разработки – отладочным наборам, программным библиотекам и примерам, стекам популярных протоколов, руководствам по применению. Использование беспроводных микроконтроллеров от TI дает целый ряд преимуществ.

Упрощение процесса разработки аппаратной части. В случае интегрированного решения все самые сложные цепи, связывающие приемопередатчик и ядро, оказываются скрытыми от разработчика.

Упрощение процесса разработки программного обеспечения. Во-первых, взаимодействие с беспроводным модулем строится точно так же, как и с другими периферийными блоками. Во-вторых, Texas Instruments предлагает бесплатные библиотеки, стеки протоколов и примеры, что значительно упрощает работу программистов.

Сокращение времени на разработку. Данный пункт является следствием двух предыдущих: чем проще становится процесс создания устройства, тем меньше на это уходит времени.

Уменьшение габаритных размеров. Интеграция ключевых компонентов в одном корпусе приводит к снижению площади, занимаемой на плате. Не стоит забывать и о сокращении числа пассивных компонентов, например, конденсаторов фильтров.

Снижение стоимости достигается за счет уменьшения размеров печатной платы и сокращения перечня элементов.

Снижение уровня потребления. Современные контроллеры обладают различными инструментами для оптимизации уровня потребления: режимами пониженного потребления, активным управлением частотой тактирования, использованием низких значений напряжения питания и так далее. В случае использования интегрального решения все это распространяется и на беспроводной модуль.

https://www.youtube.com/watch?v=ytpolicyandsafetyru

В настоящий момент компания Texas Instruments предлагает разработчикам более трех десятков микроконтроллеров со встроенными радиомодулями (таблица 1).

Таблица 1. Микроконтроллеры Texas Instruments с беспроводными модулями

НаименованиеЯдроСтандартБазовая
частота, МГц
Пропускная способность, кбит/сБезопасность
CC3200ARM Cortex-M4Wi-Fi, IEEE 802.11, b/g240020000AES, DES и 3 DES, SHA2 и MD5, CRD и CRC
CC2620ARM Cortex-M3ZigBee RF4CE2400250128-битный AES
CC2630ARM Cortex-M3ZigBee, 6LoWPAN, 802.15.4 MAC2400250128-битный AES
CC2640ARM Cortex-M3Bluetooth Smart (BLE)2400128-битный AES
CC2650ARM Cortex-M3Bluetooth Smart (BLE), ZigBee, ZigBee RF4CE, 6LoWPAN, 802.15.4 MAC24005000128-битный AES
CC2540, CC2540T, CC2541, CC2541-Q18051Bluetooth Smart (BLE)24001000128-битный AES
CC2543, CC2544, CC25458051Пользовательский
2,4 ГГц
24002000128-битный AES
CC2538ARM Cortex-M3ZigBee, 6LoWPAN, 802.15.4 MAC2400250AES128/ 256, SHA2, ECC 128/ 256, RSA
CC2530, CC25318051ZigBee, 6LoWPAN, 802.15.4 MAC2400250128-битный AES
CC253380512.4-GHz IEEE 802.15.4, ZigBee2400250128-битный AES
CC1110, CC11118051Пользовательский
(Sub 1GHz)
300-348, 391-464, 782-928до 500128-битный AES
CC1310ARM Cortex-M3IEEE 802.15.4g, 6LoWPAN, wM-Bus315, 433, 470, 500, 779, 868, 915, 920до 4000128-битный AES
RF430CL33xHMSP430NFC: ISO/IEC 14443B, NFC Tag Type 4B13,56848
RF430FRL15xHMSP430NFC: ISO/IEC 1569313,566,6; 26,5
RF430F5978MSP430Пользовательский
(Sub 1GHz) и НЧ
0,1342, 315, 433, 779, 868, 915, 920500AES
CC430FxxMSP430Пользовательский
(Sub 1GHz)
315, 433, 779, 868, 915, 920500AES

Подключение и настройка

RFID/NFC сканер подключается по протоколу I²C/TWI и использует пин прерывания IRQ. Для сборки модуля используются три трёхпроводных шлейфа.

При подключении к Arduino или Iskra JS удобно использовать Troyka Shield.

Обзор микроконтроллеров SimpleLink CC2x для приложений 2,4 ГГц (Bluetooth, ZigBee, 6LoWPAN)

Семейство беспроводных микроконтроллеров SimpleLink™ CC2x позволяет создавать устройства для популярных технологий, работающих с частотным диапазоном 2,4 ГГц (Bluetooth® Smart, ZigBee®, 6LoWPAN), а также реализовывать частные пользовательские протоколы 2,4 ГГц (таблица 4).

Таблица 4. Беспроводные микроконтроллеры семейства SimpleLink™ CC2x

Читайте ещё про NFC:  Nfs оплата банковской картой
НаименованиеСтандарт передачи данныхПропускная способность, кбит/сЯдроFраб, МГцFlash, кбайтОЗУ, кбайтUпит, ВПотреб-ление (прием), мАМин. потреб-ление, мкАTраб, °СМин. габариты, мм
CC2620ZigBee RF4CE250ARM Cortex-M34812820 2 81,8…3,85,90,1-40…854×4 (VQFN)
CC2630ZigBee, 6LoWPAN, 802.15.4 MAC250ARM Cortex-M34812820 2 81,8…3,85,91-40…854×4 (VQFN)
CC2640Bluetooth Smart (BLE) —ARM Cortex-M34812820 2 81,8…3,85,91-40…855×5 (VQFN)
CC2650Bluetooth Smart (BLE), ZigBee, ZigBee RF4CE, 6LoWPAN, 802.15.4 MAC5000ARM Cortex-M34812820 2 81,8…3,85,91-40…854×4 (VQFN)
CC2540TBluetooth Smart (BLE)1000805132128, 25682…3,619,60,4-40…1256×6 (VQFN)
CC2543Пользовательский 2,4 ГГц20008051323212…3,621,20,4-40…855×5 (VQFN)
CC2541-Q1Bluetooth Smart (BLE)2000805132128, 25682…3,617,90,5-40…1056×6 (VQFN)
CC2540Bluetooth Smart (BLE)1000805132128, 25682…3,619,60,4-40…856×6 (VQFN)
CC2538ZigBee, 6LoWPAN, 802.15.4 MAC250ARM Cortex-M324до 512до 322…3,6Нет данных0,4-40…1258×8 (QFN)
CC2541Bluetooth Smart (BLE)2000805132128, 25682…3,617,90,5-40…856×6 (VQFN)
CC2530ZigBee, 6LoWPAN, 802.15.4 MAC250805124до 25682…3,620,50,4-40…1256×6 (VQFN)
CC2545Пользовательский 2,4 ГГц20008051323212…3,620,80,4-40…857×7 (VQFN)
CC2531ZigBee, 6LoWPAN, 802.15.4 MAC250805124до 25682…3,6200,4-40…1256×6 (VQFN)
CC25332.4-GHz IEEE 802.15.4, ZigBee250805124до 96до 62…3,6200,4-40…1256×6 (VQFN)
CC2544Пользовательский 2,4 ГГц2000805132322222,50,4-40…1255×5 (VQFN)

Сейчас семейство объединяет полтора десятка микроконтроллеров, которые можно разделить на две группы: CC25xx и CC26xx.

Базовая линейка CC25xx построена на базе 8-битного процессорного ядра 8051 и характеризуется большим объемом памяти до 512 к,айт. CC25xx используется для относительно простых приложений с минимальным потреблением в режимах сна от 400 нА. Среди представителей данной линейки стоит выделить следующие модели:

  • CC2540T – микроконтроллер для BLE-устройств с расширенным температурным диапазоном -40…125°С;
  • CC2541-Q1 – микроконтроллер для автомобильных BLE-устройств;
  • CC2538, CC2544, CC2540 и CC2531 – микроконтроллеры со встроенным USB-интерфейсом;
  • CC2545 и CC2543 – наиболее подходящее решение для беспроводных клавиатур и мышек.
Рис. 6. Блок-схема микроконтроллеров CC26xx

Рис. 6. Блок-схема микроконтроллеров CC26xx

Высокопроизводительная линейка CC26xx построена на базе современного 32-битного ядра ARM

NFC от «А» до «Я» подробно рассказываем что такое, и как NFC в телефоне изменит жизнь каждого

Cortex-M3 [5, 6]. Важно отметить, что данная линейка отличается богатой цифровой и аналоговой периферией, а также дополнительным 32-битным ядром ARM Cortex-M0 для беспроводного модуля (рисунок 6).

Важным достоинством CC26xx является минимальный уровень потребления. В режиме приема значения питающих токов начинаются всего от 5,9 мА.

Микроконтроллеры CC26xx находят применение в самых разнообразных областях: от автоматизации до создания систем освещения [5]. Отдельно стоит отметить наличие в большинстве моделей I2S-интерфейса, что делает эти микроконтроллеры весьма привлекательными для создания аудиоприложений.

Технические аспекты работы NFC

Рассмотрим несколько примеров с работой NFC-сканера.

Для работы сканера с Arduino используйте библиотеку Adafruit PN532.

nfc.ino
#include {amp}lt;Wire.h{amp}gt;#include {amp}lt;SPI.h{amp}gt;// библиотека для работы с RFID/NFC#include {amp}lt;Adafruit_PN532.h{amp}gt;
 
// пин прерывания#define PN532_IRQ   9// создаём объект для работы со сканером и передаём ему два параметра// первый — номер пина прерывания// вторым — число 100// от Adafruit был программный сброс шилда // в cканере RFID/NFC 13,56 МГц (Troyka-модуль) этот пин не используется// поэтому передаём цифру, большая чем любой пин Arduino
Adafruit_PN532 nfc(PN532_IRQ,100);
 
void setup(void){
  Serial.begin(9600);// инициализация RFID/NFC сканера
  nfc.begin();int versiondata = nfc.getFirmwareVersion();if(!versiondata){
    Serial.print("Didn't find RFID/NFC reader");while(1){}}
 
  Serial.println("Found RFID/NFC reader");// настраиваем модуль
  nfc.SAMConfig();
  Serial.println("Waiting for a card ...");}
 
void loop(void){uint8_t success;// буфер для хранения ID картыuint8_t uid[8];// размер буфера картыuint8_t uidLength;// слушаем новые метки
  success = nfc.readPassiveTargetID(PN532_MIFARE_ISO14443A, uid,{amp}amp;uidLength);// если найдена картаif(success){// выводим в консоль полученные данные
    Serial.println("Found a card");
    Serial.print("ID Length: ");
    Serial.print(uidLength, DEC);
    Serial.println(" bytes");
    Serial.print("ID Value: ");
    nfc.PrintHex(uid, uidLength);
    Serial.println("");
    delay(1000);}}

Откройте Serial-порт и прикладывайте по очереди карты к считывателю. В строке ID Value выводится уникальный номер карты.

Прочитаем и выведем ID карты в Serial-порт. Для работы RFID/NFC сканера с Iskra JS используйте библиотеку @amperka/nfc. Она обеспечивает простую работу с модулем и прячет в себе все тонкости протокола обмена данными между сканером и управляющей платой.

nfc-test.js
// настраиваем I2C1 для работы модуля
I2C1.setup({sda: SDA, scl: SCL, bitrate:400000});
 
// подключаем модуль к I2C1 и пину прерыванияvar nfc = require('@amperka/nfc').connect({i2c: I2C1, irqPin: P9});
 
// активируем модуль
nfc.wakeUp(function(error){if(error){
    print('NFC wake up error', error);}else{
    print('NFC wake up OK');// слушаем новые метки
    nfc.listen();}});
 
nfc.on('tag',function(error, data){if(error){
    print('tag read error');}else{// выводим в консоль полученные данные
    print(data);}
 
  // каждые секунду слушаем новую метку
  setTimeout(function(){
    nfc.listen();},1000);});

После загрузки кода, приложим по очереди карты к сканеру. В строке uid выведен уникальный номер карты

Читайте ещё про NFC:  Билайн купить симку

NFC Forum

  • Разработка спецификаций и механизмов тестирования, обеспечивающих согласованную и надежную работу NFC во всех трех режимах;
  • Информационная поддержка среди поставщиков услуг и разработчиков о преимуществах технологии NFC для обеспечения роста внедрения и использования технологии NFC;
  • Продвижение NFC Forum и других брендов NFC.

Например, в спецификации NFC Analog Technical Specification рассматриваются аналоговые радиочастотные характеристики устройства с поддержкой NFC. Эта спецификация включает в себя требования к мощности антенны, требования к передаче, требования к приемнику и формы сигналов (время /частота /характеристики модуляции).

Спецификация NFC Analog 2.0 ввела активный режим связи для обмена данными P2P и технологию NFC-V в режиме опроса. Версия 2.0 обеспечивает полную совместимость с устройствами, соответствующими ISO/IEC 14443 или ISO/IEC 18092.

NFC от «А» до «Я» подробно рассказываем что такое, и как NFC в телефоне изменит жизнь каждого

По этим спецификациям существует следующие способы связи для устройств NFC: NFC-A, NFC-B, NFC-F, и пять типов NFC-меток. Устройства NFC могут быть активной или пассивной коммуникации и поддерживать один (или несколько) из 3 режимов работы.

https://www.youtube.com/watch?v=https:accounts.google.comServiceLogin

NFC-AТип связи NFC-A основан на стандарте ISO/IEC 14443A для бесконтактных карт. Типы связи отличаются используемыми режимами кодирования сигнала и модуляции. NFC-A использует код Миллера и амплитудную модуляцию. Двоичные данные передаются со скоростью около 106 Кбит/с, сигнал должен изменяться от 0% до 100%, чтобы различать двоичную 1 и двоичный 0.

NFC-BТип связи NFC-B основан на стандарте ISO/IEC 14443B для бесконтактных карт. NFC-B использует метод манчестерского кодирования. Двоичные данные также передаются со скоростью около 106 Кбит/с. Здесь вместо 100% используется 10% -ое изменение амплитуды для двоичного 0 (то есть низкого уровня) и 100% для двоичной 1 (то есть высокого).

NFC-FТип связи NFC-F основан на стандарте FeliCA JIS X6319-4, также известный как просто FeliCa. Стандарт регулируется японской JICSAP. Там эта технология, и наиболее популярна. Скорость передачи данных 212 / 424 Кбит/с, используется манчестерское кодирование и амплитудная модуляция.

Устройства с поддержкой NFC поддерживают три режима работы: устройство чтения / записи, одноранговая связь, эмуляция карты

Режим эмуляции карт позволяет устройствам с поддержкой NFC работать как смарт-карты.В режиме эмуляции карт устройство с поддержкой NFC обменивается данными с внешним считывателем, как обычная бесконтактная смарт-карта. Например, при выполнении платежа с помощью устройства с поддержкой NFC.

Одноранговый режим позволяет двум устройствам с поддержкой NFC взаимодействовать друг с другом для обмена информацией и файлами, чтобы пользователи устройств с поддержкой NFC могли быстро обмениваться контактной информацией и другими файлами одним касанием. Например, пользователи могут обмениваться параметрами настройки соединения Bluetooth или Wi-Fi или обмениваться данными, такими как виртуальные визитные карточки или фотографии.

Режим чтения / записи позволяет устройствам с поддержкой NFC считывать информацию, хранящуюся в NFC-тегах (или метках), встроенных в интеллектуальные плакаты и дисплеи, или взаимодействовать с другим NFC-устройством в режиме чтения / записи. Инициирующее устройство может считывать данные со второго устройства или записывать данные на него.

Обзор беспроводных технологий: разные цели – разные решения

Маркетинг

NFC от «А» до «Я» подробно рассказываем что такое, и как NFC в телефоне изменит жизнь каждого

Семейство микроконтроллеров SimpleLink™ CC1x предназначено для создания субгигагерцевых приложений и включает две линейки (таблица 5).

Таблица 5. Семейство микроконтроллеров SimpleLink™ CC1x

НаименованиеСтандарт передачи данныхДиапазон частот, МГцFраб, МГцFlash, кбайтОЗУ, кбайтUпит, ВПотреб-ление (прием), мАМин. потреб-ление, мкАTраб, °СМин. габариты, мм
CC1110, CC1111Пользовательский (Sub 1GHz)300…348, 391…464, 782…92824до 32до 42…3,616,20,3-40…856×6 (VQFN)
CC1310IEEE 802.15.4g, 6LoWPAN, wM-Bus315, 433, 470, 500, 779, 868, 915, 92048128до 201,8…3,85,50,6-40…854×4 (VQFN)
Рис. 7. Блок-схема микроконтроллера CC1310

Рис. 7. Блок-схема микроконтроллера CC1310

Микроконтроллеры CC1110/CC1111 строятся на базе скромного 8-битного ядра 8051 с рабочей частотой до 24 МГц. Данная линейка идеально подходит для создания самых простых пользовательских решений (беспроводные мышки, клавиатуры и так далее). Особо стоит отметить наличие в них USB-интерфейса.

Микроконтроллеры CC1310 строятся на базе современного ядра ARM Cortex-M3 и имеют поддержку 6LoWPAN. По своей структуре и характеристикам CC1310 практически идентичны представителям семейства CC26xx: они так же отличаются богатой периферией и дополнительным 32-битным сопроцессором ARM Cortex-M0 для беспроводного модуля [6, 7] (рисунок 7).

Минимальное потребление микроконтроллера CC1310 позволяет использовать его в том числе в системах с питанием от солнечных батарей [8]. C другой стороны современное ядро и высокая производительность позволяют создавать и мощные сетевые решения [9].

NFC-пульт

Попробуем управлять тремя светодиодами с помощью RFID/NFC-сканера, каждому светодиоду будет соответствовать своя карта. При поднесении известной карты будет переключаться светодиод. Для удобства контроля работы будем отправлять в Serial-порт название считанной карты.

Схема подключения

NFC от «А» до «Я» подробно рассказываем что такое, и как NFC в телефоне изменит жизнь каждого

К ранее собранной схеме добавим три светодиода Пиранья.

Другие беспроводные технологии

RFID и NFC — это две тесно связанные технологии беспроводной связи, которые используются во всем мире для контроля доступа, отслеживания грузов, в системах безопасности и бесконтактных платежей. NFC является продолжением технологии RFID.

Технология RFID

Заключение

Компания Texas Instruments предлагает более трех десятков беспроводных микроконтроллеров для наиболее популярных технологий – 6LoWPAN, NFC, Wi-Fi, устройств Bluetooth и BLE, ZigBee и ZigBee RF4CE. Кроме того, разработчики могут создавать и свои собственные протоколы на базе субгигагерцевых радиоканалов и радиоканалов 2,4 ГГц.

Использование микроконтроллеров со встроенным беспроводным модулем значительно упрощает процесс разработки. Такое решение позволяет снизить потребление, габариты, стоимость и время вывода конечного устройства на рынок.

https://www.youtube.com/watch?v=upload

Важным достоинством микроконтроллеров производства компании Texas Instruments является наличие развитой системы средств разработки: отладочных наборов, программных библиотек и утилит, готовых стеков протоколов.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector