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A profundidade de NFC tipos de tag parte 1

A profundidade de NFC tipos de tag parte 1

28 Jan 2021
Embora NFC é semelhante a RFID em muitos aspectos e é baseado em RFID, é um conceito independente. no caso de RFID com tags passivos e ativos, os tags ativos podem ser lidos uma distância relativamente longa, enquanto o NFC, como o próprio nome indica, funciona no campo próximo região do campo eletromagnético.

RFID ainda existe e será no futuro previsível. NFC é um desenvolvimento direto do RFID e você pode considerar ramificações paralelas. no nível mais básico, NFC geralmente é dois indutivamente dispositivos acoplados de quem a comunicação é realizada modulando a potência absorvida pelo dispositivo passivo. passivo RFID absorve a energia rf e, em seguida, a usa para transmitir dados de volta para o reader-Active RFID pode usar sua própria fonte de alimentação para transmitir dados de volta ao leitor. assim como acontece com o NFC, sempre há exceções à regra 5 NFC as etiquetas têm uma distância de trabalho maior (até até 1 metro).

na implementação mais típica de NFC, um dispositivo é um dispositivo ativo, atuando como um dispositivo mestre na comunicação e criando um campo próximo rf modulado que alimentará dispositivos escravos passivos. os dispositivos ativos geralmente usam o nome do leitor, enquanto os dispositivos passivos são chamados de tags. exemplos comuns de tags incluem adesivos e sistemas integrados. O mais comum NFC leitores que você pode ver em sua vida diária são smartphones ou terminais de pagamento.

comunicação de campo próximo
em uma comunicação rf típica, uma antena transmissora transmite sinais rf para espaço livre e uma antena com pelo menos λ / 4 (quarto comprimento de onda) é necessário para ser eficaz. Quando a distância entre dois dispositivos rf excede 2λ (dois comprimentos de onda), por exemplo, cerca de 245 mm (10 polegadas) para 2,4 sinais ghz, eles geralmente podem se comunicar entre si.

Em vez disso, NFC comunica-se em um campo próximo espacial área abaixo de λ / 2 (menos do que metade do comprimento de onda). dois campo próximo dispositivos são usados ​​como duas bobinas de um indutor acoplado ou transformador enrolado em um núcleo magnético comum.

NFC Parâmetros técnicos
Desde NFC tags operam no campo próximo, as características e especificações técnicas são completamente diferentes de o mais tradicional baseado em campo distante tecnologias sem fio com as quais você pode estar mais familiarizado. Vamos veja alguns dados técnicos interessantes relacionados a NFC e como para compará-lo com far-field tecnologia sem fio.

distância de trabalho

Embora um dedicado ponto a ponto dispositivo pode alcançar mais do que 100Km em conformidade com o padrão, estima-se que a faixa externa máxima típica de 2,4 GHz dispositivo wi-fi tem cerca de 50 a 75 metros. Quando a Bluetooth dispositivo funciona no mesmo 2,4 GHz WiFi, ele vai trocar a largura de banda para aumentar o consumo de energia e expandir para mais do que 300 metros para a versão 5.0. O intervalo de LoRa equipamento pode exceder 10 km, seu consumo de energia é muito menor estes duas tecnologias e a largura de banda é muito limitada.


NFC é limitado pelo projeto a um máximo de 10 cm.

Campo próximo sistemas de comunicação por indução magnética (tal como NFC) têm densidade de potência muito estrita. A densidade de potência decai a uma taxa proporcional ao recíproco da sexta faixa de potência. Este é muito maior do que campo distante comunicação, de modo que no final do campo próximo região de 13,56 MHz (a frequência mais comum de NFC), seu nível de energia é de 10.000 a 1.000.000 vezes menor do que campo distante comunicação (-40dB a -60dB) ). O equivalente deliberado campo distante transmissor.

como qualquer boa regra, há exceções. NFC tipo 5 tags usando o ISO-15693 protocolo pode ser lido por hardware dedicado a uma distância de até um metro; entretanto, na verdade, se não todos, a maioria dos smartphones só pode cumprir o limite de 10 cm. alguns de alto desempenho NFC as antenas permitem a leitura de tags de até 15 cm, enquanto no outro lado do espectro, algumas tags menores limitam a distância em cerca de 2 cm.

A distância reduzida faz com que o usuário exija ações físicas explícitas para que o protocolo funcione. ao contrário do always-on características de wi-fi e Bluetooth, NFC é o único protocolo de comunicação sem fio amplamente difundido que exige que os usuários executem ações conscientes para usar.

frequência

mhz é uma unidade de medida que não se pode esperamos encontrar nas especificações sem fio dos smartphones modernos. iPhone 11 tem uma frequência de comunicação de até 8 GHz e 60 GHz WiGig dispositivos estão se tornando cada vez mais populares no mercado. NFC usa um método diferente para reduzir o consumo de energia, o alcance, o preço e a frequência.


em comparação com uma ampla gama de conexões de alta velocidade, a frequência limitada e a curta distância tornam a implementação de NFC antenas relativamente livres de estresse. Para razões de simplicidade ou inexperiência, projetistas sábios podem desejar usar módulos com antenas integradas para Bluetooth ou WiFi. no NFC , se você seguir o IC's recomendações, seu projeto pode ter um bom desempenho, independentemente de pequenas diferenças de fabricação ou objetos próximos (por exemplo, em frequências de micro-ondas).

taxa de dados
A largura de banda máxima suportada pelo NFC padrão é 424Kbit / s, que é cerca de oito vezes a velocidade de um dial-up tradicional 56K conexão. Este limitação torna o padrão comparável em desempenho ao Bluetooth, que é cerca de metade da taxa de dados da versão 4.0. Infelizmente, o padrão tem muita sobrecarga, e a maioria dos dispositivos normalmente executa a 50Kbit / s. mesmo que a taxa de dados na conexão seja tão limitada e haja alguma engenhosidade e criatividade, os aplicativos são infinitos. Desde a memória na maioria das tags é relativamente limitada, quase não há necessidade de taxas de dados mais altas.

memória
a maioria dos modelos de NFC tags contêm 100 bytes a 1 KB de memória, embora os modelos disponíveis têm capacidade de memória de até 64 KB. Estes capacidades de armazenamento maiores geralmente são usadas para cartões inteligentes.
Embora este volume de armazenamento parece um pouco limitado, ele permite um grande número de 8-16 bit (1-2 bytes) leituras do sensor ou dados sobre o conteúdo da etiqueta anexada.

sorteio atual
muitos NFC ics fornece saída de coleta de energia, que pode fornecer cerca de 5mA da corrente em melhores condições. A seguir não há sugestões especiais para métodos de processamento menores que 5mA:
fornecer energia para sensores externos e circuitos analógicos. em termos de detecção de temperatura, NFC ics com sensores de temperatura incorporados têm sido amplamente usados ​​para rastrear produtos perecíveis.
Para armazenamento externo, sua capacidade é maior do que fornecida pela NFC IC.
atualize a tela de tinta eletrônica.
carregar uma pequena bateria de lítio.
carregar o supercapacitor (eletrolítico camada dupla capacitor)

preço
NFC Tag, tags e arquivos básicos são amplamente usados ​​para rastreamento de ativos e, portanto, devem ser muito acessíveis. Se NFC etiquetas são afixadas em cada item em um supermercado ou em cada peça de roupa em uma loja de roupas, até mesmo 50c por tag, rapidamente se tornará impopular. Felizmente, a simplicidade de NFC facilita a produção de etiquetas e etiquetas básicas, e cada etiqueta custa entre 10c e 50c, dependendo do volume.

Quando você leu o NFC padrões, você descobrirá que eles foram construídos para suportar vários padrões e aplicativos existentes. Felizmente, fora de nossa sanidade, quase todos os engenheiros eletrônicos que não estão engajados em NFC trabalho de implementação precisa entender a profundidade de NFC tag tipos. todos os smartphones modernos deve suportar cada tipo de tag para estar em conformidade com a NFC padrão. A folha de dados explicará claramente as funções e características de cada NFC IC, se é ativo ou passivo, tag ou leitor, adesivo ou todo o SoC.

marca tipo 2 pode satisfazer a maioria NFC cartões, adesivos e etiquetas de ativos de NFC tipo de marca do fórum 2. o armazenamento e a recuperação de informações básicas podem ser realizados por meio de NFC comunicação ou o I2C interface usada para conectar ao microcontrolador.

tag tipo 4 suporta principalmente funções que executam cálculos com base no armazenamento e recuperação, bem como funções de segurança avançadas. Por fim, se precisar ler por muito tempo e permitir que os usuários interajam com a tag por meio de um smartphone, você precisará do tipo de tag 5.


A parte 2 de a profundidade de NFC tipos de tag
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