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NFC和RFID为设备与装置赋予智慧功能
 

【作者: Richard Schmidmaier】2018年12月28日 星期五

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开发人员总希??为其设备与装置赋予更多智慧新功能,现在他们比以往任何时候有更多的NFC和RFID选项。恩智浦半导体以及产业夥伴们已经为系统开发提供了许多预制元件,以加速原型开发。


如何运作

许多设备会使用到配件或是附件并且需要检测它们的三个主要原因:


首先,设备的功能过保固期後,由於磨损会损耗一定的使用寿命。在这种情况下,自动检测可以停用设备以防止可能的损坏。


其次,不出自原始制造商的品质低劣配件, 可能对设备或使用者构成安全隐患,因此应在限制模式下运行或根本不使用。


第三,配件可以有许多变化如果设备可以检测到确切的变化,它可以更改自身的配置设定,可在最隹条件下使用该配件,提高可用性和安全性。



图1 : 许多设备会使用到配件或附件,必须检测确认配件和测量磨损程度并测定使用寿命。(source:abe-tech.com)
图1 : 许多设备会使用到配件或附件,必须检测确认配件和测量磨损程度并测定使用寿命。(source:abe-tech.com)

因此,技术要求应该是确认配件和测量磨损程度并测定使用寿命,检测可以是光学(光屏障、条码)、机械(特殊联轴器、按钮)电气,通过接触式或通过RFID/NFC的非接触式测定。


所有非接触式附件或耗材检测方法的基本原理如下:主器件中的NFC读卡机和配件或耗材上的NFC标签。


六大优势

基於 RFID/NFC的配件检测解决方案具有六大优势:


*易於整合:RFID技术可轻松整合到配件中,节省空间。


*可靠的通讯通道:设备和配件元件之间的非接触式资料连线是可靠的。所有元件都可以很容易地不被环境影响。


*无磨损:由於不存在机械触点,因此经常更换配件不会导致磨损。


*读/写操作:RFID系统不仅可以从标签中读取资料,还能向其写入资料, 从而直接将剩馀的利用率或数量存储在耗材上的RFID标签上。


*成本效益:RFID系统相对便宜,因为除了天线及标签所需转讯号站晶片外没有其他必须元件。


*延伸使用:设备可以从在新配件中的储存资料中学习新功能。


有关配件中的更多智慧功能,可以使用已连线标签(如NTAG I2C plus)代替 RFID标签。这些双介面IC还允许通过带有微控制器的I2C介面读取和写入标记资料。


ISO/IEC 14443和ISO/IEC 15693是公认的无线标准。它们定义标签和读卡机之间的通讯方式,例如手机。


如何保障安全性

选择通讯中继方式的重要标准就是通讯中继晶片的安全性,包含资料的进出与资料修改。在许多情况下,通过中继晶片里储存的数位资料来识别相应的配件,以便在基本单元中进行对应的操作设置是足够的。为防止对此数位资料的破坏,可以锁定相应的记忆体区域以避免覆盖。


另一方面,动态资料在操作过程中由配件上的基本单元进行更改,仍然可以写入和读取。这可以是操作时间,使用次数或其他类似数据,当然,也可以在产品生命周期内禁止这样的写入读取,以防止被破坏或被操控。


除了记忆体锁定之外,标签中的其他安全选项,还包括原创签名或更高的安全性通过相互身份验证。


Vitamix-智慧装置的成功案例


图2 : Vitamix上升系列搅拌机配有基於NFC的自检技术。(source:smartrac)
图2 : Vitamix上升系列搅拌机配有基於NFC的自检技术。(source:smartrac)

有智慧配件的装置案例Vitamix的上升系列搅拌机。配有基於NFC的自检技术,搅拌器会检测每个容器,相应地调整其搅拌混合时间,并在侦测该容器可添加热饮後,才启动加热功能。NFC还可确保搅拌器仅在容器和搅拌器盖子仔细完整连接密合时启动。


(本文作者Richard Schmidmaier为恩智浦半导体资深行销经理)


**刊头图(source:Payments Cards & Mobile)


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