FőoldalKonstruktőrAkinek halálhírét keltik, sokáig él...
2012. november 06., kedd ::

Akinek halálhírét keltik, sokáig él...

Immár kilencéves az NFC (Near Field Communication, rövid hatótávú kommunikáció) szabvány. Annak idején csak úgy hemzsegtek az ötletek, hogy mi mindent hozhat ki e technológia a mobiltelefonokból: a kulcstól a pénztárcán keresztül az igazolványig. Ez idáig nem sok minden történt, most azonban a tervek szerint valóra válni látszanak a korábbi ötletek, hisz a hírek szerint az Apple NFC-chippel látja el a következő generációs iPhone-t, és a Google is használni fogja a chipet az új "Nexus S" készülékben

Az android programokat író összes fejlesztő számára referenciaként szolgáló "Nexus S" jelentős lendületet adhat az NFC-nek. Így a Juniper Research elemzői azt feltételezik, hogy jövőre minden ötödik mobiltelefon NFC-készülék lesz, az NXP pedig már 2013-ban 70 millió NFC-mobiltelefonra számít.

Az NFC a néhány centiméteres távolságban történő adatcserére vonatkozó átviteli szabvány. 13,56 MHz-es frekvenciatartományban működik, a maximális adatátviteli arány 424 Kibit/s. Az NFC-technika az ISO 14443, 18092, 21481, ECMA 340, 352, 356, 362, ill. az ETSI TS 102190 szabvány által szabályozott. Három mód áll rendelkezésre, amelyek közül az alkalmazás követelményeinek megfelelően választani lehet: Reader/Writer-módban az NFC-chippel ellátott készülék, pl. a mobiltelefon, egyszerűen RFID olvasó/író készülékként működik. Az ISO18000-3 Mod1, ISO14443A/B/C, ill. ISO15693 szabványnak megfelelő passzív transzponderek olvasására vagy írására szolgál. Ez a mód az egy nap alatt elmentett információk kiolvasása céljából kerül alkalmazásra.
Card Emulation-módban az NFC-készülék transzponderként funkcionál. A jelek fogadása és automatikus válaszadása révén pl. a mobiltelefon az autó kinyitására, belépőkártyaként, az üzletben vagy a buszon és vonaton jegyvásárláskor fizetőeszközként használható.
Amikor két NFC-készülék aktívan kommunikál egymással, Peer-to-Peer-módról beszélünk. A felhasználók két készülék egymás mellé helyezésével kicserélhetik az adatokat, linkeket, képeket vagy zenefájlokat. Sőt, ezáltal a közös mobiljáték is lehetővé válik. Habár ez a párosítás két, Bluetooth-képes készülékkel egyszerűbben, gyorsabban és energiatakarékosabban végrehajtható, az NFC-alapú kapcsolat jelentősen biztonságosabb és előnyösebb.

NFC-elemek

Az STMicroelectronics két NFC-alkatrészt is kínál: IC CR95HF jelfordító egy SPI- és egy UART-interfésszel rendelkezik, és csupán a Reader/Writer-módot támogatja. Az adatátviteli arány az ISO/IEC szabvány szerint változó. Így az ISO 14443 A és B esetén max. 424 Kibit/s bruttó adatátviteli arány érhető el, az ISO 18092 esetén 424 Kibit/s lehetséges, az ISO 15693 esetén pedig csupán 52 Kibit/s. Az olvasási hatótávolság azonban az ISO15693 esetén a legnagyobb. Ez az IC ideális az olyan alkalmazások számára, mint pl. a beléptető és a munkaidő-nyilvántartó rendszerek.
Az STMicroelectronics ST21NFCA System-on-Chip (SoC)-megoldása a teljes NFC-rendszer összes hardver- és szoftver-elemét tartalmazza, és mind a három üzemmódot támogatja. Az olyan szabványok mellett, amelyeket a CR95HF is támogat, az ECMA340 (NFCIP-1) és a FeliCa egészíti ki az NFC-mikrokontrollert. Az alkatrésznek a "host" processzorhoz való csatlakoztatása érdekében egy I2C-, és egy SPI-interfész áll rendelkezésre. A Single Wire Protocol (SWP - egyvezetékes protokoll) interfész az Universal Integrated Circuit Card (UICC - általános, integrált áramkörkártya) kártyával való összeköttetésre szolgál.

Az SoC-megoldás lehetővé teszi például a paraméter-beállításokon keresztül a töltési mennyiségek szabályozását, vagy a hőmérséklet és a keverékarány beállítását az ipari kávéautomaták esetén, vagy firmware frissítések letöltését a televízióról, készülékek kalibrálását, vagy a POS-terminálok visszaélések elleni védelmét, termékaktiváláson keresztül. Mindezek az alkalmazások egy RFID olvasókészülék, ill. egy NFC-készülék mellett Dual Interface EEPROM-mal kombinálva is lefedhetők.
A transzponder IC a passzív HF-interfész mellett az ISO15693 szabványnak megfelelően egy hagyományos I2C-interfésszel is rendelkezik a mikrovezérlő egységgel való kommunikáció érdekében. A tárolókapa­citás 64 Kibit, és ezt egészíti ki a 64 bites Unique ID (egyedi azonosító). A biztonság érdekében az alkotóelem egy 32 bites jelszóvédelemre kínál lehetőséget.

A mikrovezérlő egységgel, a CR2032 elemmel és egy érzékelővel (pl. hőmérséklet-érzékelővel) az ST21NFCA ideálisan alkalmazható adatgyűjtőként. Ennek során a mikrovezérlő kiolvassa az érzékelő hőmérsékletadatait, és az I2C-interfészen keresztül a Dual Interface EEPROM memóriájába írja őket. Az RFID olvasó ezt követően kívánság szerint kiolvashatja az adatokat. Ezen passzív adatátvitel előnye, hogy az elmentett adatokat nem csupán akkor lehet kiolvasni, amikor a memória áramellátással rendelkezik, hanem akkor is, amikor az adatgyűjtő kikapcsolt, ill. nincs feszültségellátás. Az RFID antenna közvetlenül a PCB-re helyezhető. Ha nem áll elegendő hely rendelkezésre, akkor az antenna induktivitás beiktatásával is megvalósítható. Az antenna méretezéséhez fontos program mellett az STMicroelectronics az antennatervezés számára alkalmazási leírásokat is elérhetővé tesz. Ezzel az összeállítással kényelmesen és biztonságosan rögzíthető pl. a hőmérsékletváltozás a vérkonzervek vagy élelmiszerek szállítása során. További érzékelők csatlakoztatása esetén más fizikai tulajdonságok, pl. a nyomás vagy vibráció is mérhető és rögzíthető.

Alkalmazások holnap...
A rádióhullámos technológia segítségével megvalósított készpénz nélküli fizetést, beléptetést vagy indításgátlót illető elképzelések eléggé ismertek. Az NFC-technológia újbóli fellendülése egyre több új ötlet megszületését ösztönzi. Így pl. a BMW egy olyan megoldáson dolgozik, mely a járművezető NFC-készüléken keresztüli azonosításával nem csupán kinyitja az autó ajtaját, és kioldja az indításgátló reteszét, hanem teljesen automatikusan beállítja az üléshelyzetet és a tükröt, a rádiót és a Bluetooth kihangosító berendezés párosítását.
A Google a "Smart Home" témát helyezi középpontba az androiddal. A cél, hogy az okostelefonok és táblagépek az RF-technológia segítségével felismerjék a háztartási gépeket, és képesek legyenek kommunikálni velük - ami gyakorlatilag egy univerzális távirányítót jelent a teljes otthon számára. Az android már a 2.3 verziótól támogatja az NFC-t.
További alkalmazások leírása az NFC-fórumon található, amely mobiltelefonok, félvezetők, szórakoztatóelektronika-gyártók és más vállalatok, többek között a Microsoft, NEC, Nokia, NTT Docomo, Renesas Electronics, Samsung, Sony, MasterCard vagy Visa találkozóhelye. (Pl. az úgynevezett "Smart Poster"-t reklámozzák, amelyeknél a Reader/Writer módban lévő NFC-chipek be vannak építve a poszterbe, plakátba, a magazinok egyik oldalára vagy egy háromdimenziós tárgyba. Ha egy NFC-készüléket a tárgy közelébe tartanak, akkor kiolvassa az abban tárolt információkat, pl. a koncertplakátról az internetoldal címét, ahol jegyek vásárolhatók; a napi menüt, megrendelési lehetőséggel együtt az étlapról, vagy a speciális ajánlatokat egy bolt képernyőjéről.)

... és ma
A valóságban jelenleg még csak elszórtan léteznek NFC-alkalmazások. Így például a Deutsche Bahn német vasúti vállalatnál jelenleg folyik a "Touch&Travel" NFC-jegyrendszer kipróbálása. Az utas az utazás előtt és után odatartja a mobiltelefonját a pályaudvaron lévő olvasókészülékhez. A vasúti vállalat ez alapján kiszámolja az utat és a jegy árát, amelyet levon a megadott bankszámláról. A Frankfurt melletti Hanauban az NFC-jegyvásárlás és a fizetés a Metro-pénztáraknál szintén még csupán a tesztelési szakaszban van. Összefoglalva egyértelműen megállapítható: műszakilag kifogástalanul működik a rendszer, az ügyfelek visszajelzése pozitív - csupán az NFC-mobiltelefonok hiányoznak. Úgy tűnik, ez most megváltozik. Nem csupán a Google és az Apple összpontosít a kis hatótávolságú rádióhullám elvére, hanem gyakorlatilag az összes gyártó ezen RF-technológia beépítésének tervéről számolt be az idei Mobile World Congress konferencián. A mobiltelefon-szolgáltatók pedig jelenleg az egységes NFC-szabvány meghatározásán dolgoznak. Így minden jel arra mutat, hogy ezúttal a szalmalángból tényleg igazi futótűz lehet.

A Rutronik honlapja

Legfrissebbek a szerzőtől: Bernd Hantsche

Tudomány / Alapkutatás

tudomany

CAD/CAM

cad

Járműelektronika

jarmuelektronika

Rendezvények / Kiállítások

Mostanában nincsenek események
Nincs megjeleníthető esemény