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La profundidad de NFC tipos de etiquetas parte 1

La profundidad de NFC tipos de etiquetas parte 1

28 Jan 2021
Aunque NFC es similar a RFID en muchos aspectos y se basa en RFID, es un concepto independiente. en el caso de RFID con etiquetas pasivas y activas, las etiquetas activas se pueden leer desde una distancia relativamente larga, mientras que NFC, como su nombre lo indica, funciona en el campo cercano región del campo electromagnético.

RFID todavía existe y estará en el futuro previsible. NFC es un desarrollo directo de RFID, y podría considerar ramas paralelas. en el nivel más básico, NFC suele ser dos inductivamente dispositivos acoplados cuyo la comunicación se realiza modulando la potencia absorbida por el dispositivo pasivo. pasivo RFID absorbe la potencia de radiofrecuencia y luego la utiliza para transmitir datos de vuelta al lector RFID puede utilizar su propia fuente de alimentación para transmitir datos al lector. al igual que con NFC, siempre hay excepciones a la regla-5 NFC las etiquetas tienen una distancia de trabajo mayor (hasta hasta 1 metro).

en la implementación más típica de NFC, un dispositivo es un dispositivo activo, que actúa como un dispositivo maestro en la comunicación y crea un campo cercano de RF modulado que alimentará los dispositivos esclavos pasivos. los dispositivos activos suelen utilizar el nombre del lector, mientras que los dispositivos pasivos se denominan etiquetas. ejemplos comunes de etiquetas incluyen adhesivos y sistemas integrados. Los más comunes NFC lectores que puede ver en su vida diaria son smartphones o terminales de pago.

Cerca de un campo de comunicación
en una comunicación de rf típica, una antena transmisora ​​transmite señales de rf en espacio libre y una antena con al menos λ / 4 (cuarto longitud de onda) es necesario para ser eficaz. Cuando la distancia entre dos dispositivos de radiofrecuencia excede 2λ (dos longitudes de onda), por ejemplo, aproximadamente 245 mm (10 pulgadas) para 2.4 señales ghz, ellos por lo general, pueden comunicarse entre sí.

En su lugar, NFC se comunica en un espacio campo cercano área por debajo de λ / 2 (menos que la mitad de la longitud de onda). dos campo cercano Los dispositivos se utilizan como dos bobinas de un inductor acoplado o un transformador enrollado en un núcleo magnético común.

NFC Parámetros técnicos
Desde NFC Las etiquetas operan en el campo cercano, las características técnicas y especificaciones son completamente diferentes de el más tradicional basado en campo lejano tecnologías inalámbricas con las que puede estar más familiarizado. Vamos mire algunos datos técnicos interesantes relacionados con NFC y cómo para compararlo con campo lejano tecnología inalámbrica.

distancia de trabajo

Aunque un dedicado punto a punto dispositivo puede alcanzar más que 100Km de acuerdo con el estándar, se estima que el rango exterior máximo típico es de 2.4GHz El dispositivo wifi mide entre 50 y 75 metros. Cuando a Bluetooth el dispositivo funciona con el mismo 2.4GHz WiFi, compensará el ancho de banda para aumentar el consumo de energía y se expandirá a más de 300 metros para la versión 5.0. La gama de LoRa equipo puede superar los 10Km, su consumo de energía es mucho menor que estos dos tecnologías, y el ancho de banda es muy limitado.


NFC está limitado por diseño a un máximo de 10 cm.

Campo cercano sistemas de comunicación por inducción magnética (tales como NFC) tienen densidad de potencia muy estricta. La densidad de potencia decae a una tasa proporcional al recíproco del sexto rango de potencia. Este es mucho más grande que campo lejano comunicación, de modo que al final del campo cercano región de 13,56 MHz (la frecuencia más común de NFC), su nivel de energía es de 10,000 a 1,000,000 veces más bajo que campo lejano comunicación (-40dB a -60dB) ). El equivalente deliberado campo lejano transmisor.

como cualquier buena regla, hay excepciones. NFC escriba 5 etiquetas utilizando el ISO-15693 el protocolo se puede leer mediante hardware dedicado a una distancia de hasta un metro; sin embargo, de hecho, si no todos, la mayoría de los teléfonos inteligentes solo pueden cumplir con el límite de 10 cm. algunos de alto rendimiento NFC las antenas permiten leer etiquetas de hasta 15 cm, mientras que en el otro lado del espectro, algunas etiquetas más pequeñas limitan la distancia a alrededor de 2 cm.

La distancia reducida hace que el usuario requiera acciones físicas explícitas para que el protocolo funcione. contrario al always-on características de wifi y Bluetooth, NFC es el único protocolo de comunicación inalámbrica extendido que requiere que los usuarios tomen acciones conscientes para su uso.

frecuencia

mhz es una unidad de medida que uno no puede esperan encontrar en las especificaciones inalámbricas de los teléfonos inteligentes modernos. iPhone 11 tiene una frecuencia de comunicación de hasta 8 GHz y 60 GHz WiGig Los dispositivos son cada vez más populares en el mercado. NFC utiliza un método diferente para reducir el consumo de energía, el rango, el precio y la frecuencia.


en comparación con una amplia gama de conexiones de alta velocidad, la frecuencia limitada y la corta distancia hacen que la implementación de NFC antenas relativamente libres de estrés. Para Por razones de simplicidad o inexperiencia, los diseñadores inteligentes pueden desear utilizar módulos con antenas integradas para Bluetooth o WiFi. en el NFC campo, si sigue los IC recomendaciones, su diseño puede funcionar bien independientemente de las pequeñas diferencias de fabricación o de los objetos cercanos (por ejemplo, en las frecuencias de microondas).

velocidad de datos
El ancho de banda máximo admitido por NFC estándar es 424Kbit / s, que es aproximadamente ocho veces la velocidad de un dial-up tradicional 56K conexión. Este La limitación hace que el rendimiento del estándar sea comparable al de Bluetooth, que es aproximadamente la mitad de la velocidad de datos de la versión 4.0. Desafortunadamente, el estándar tiene mucha sobrecarga y la mayoría de los dispositivos suelen funcionar a 50 Kbit / s. incluso si la velocidad de transmisión de datos en la conexión es tan limitada y hay algo de ingenio y creatividad, las aplicaciones son infinitas. Desde la memoria en la mayoría de las etiquetas es relativamente limitada, casi no hay necesidad de velocidades de datos más altas.

memoria
la mayoría de los modelos de NFC etiquetas contienen 100 bytes a 1KB de memoria, aunque los modelos disponibles tienen una capacidad de memoria de hasta 64 KB. Estos se suelen utilizar mayores capacidades de almacenamiento para tarjetas inteligentes.
Aunque este volumen de almacenamiento suena un poco limitado, permite una gran cantidad de 8-16 bit (1-2 bytes) lecturas del sensor o datos sobre el contenido de la etiqueta adjunta.

consumo de corriente
muchos NFC Los ics proporcionan una producción de recolección de energía, que puede proporcionar aproximadamente 5mA de corriente en mejores condiciones. A continuación, no se ofrecen sugerencias especiales para métodos de procesamiento inferiores a 5mA:
suministrar energía a sensores externos y circuitos analógicos. en términos de detección de temperatura, NFC Los ics con sensores de temperatura integrados se han utilizado ampliamente para rastrear productos perecederos.
Para almacenamiento externo, su capacidad es mayor que el proporcionado por el NFC IC.
actualizar la pantalla de tinta electrónica.
cargue una pequeña batería de litio.
cargar el supercondensador (electrolítico doble capa condensador)

precio
NFC etiquetas, las etiquetas y los ics básicos se utilizan ampliamente para el seguimiento de activos y, por lo tanto, deben ser muy asequibles. Si NFC Las etiquetas se colocan en todos los artículos de un supermercado o en todas las prendas de una tienda de ropa, incluso 50c por etiqueta, rápidamente se volverá impopular. Afortunadamente, la simplicidad de NFC facilita la producción de etiquetas y etiquetas básicas, y cada etiqueta cuesta entre 10c y 50c, dependiendo del volumen.

Cuando leíste el NFC estándares, encontrará que ellos se han construido para admitir múltiples estándares y aplicaciones existentes. Afortunadamente, por nuestra cordura, casi todos los ingenieros electrónicos que no se dedican a la corriente principal NFC el trabajo de implementación necesita comprender la profundidad de NFC etiqueta tipos. todo moderno smartphones debe admitir cada tipo de etiqueta para cumplir con la NFC estándar. La ficha técnica explicará claramente las funciones y características de cada NFC IC, si sea ​​activo o pasivo, etiqueta o lector, etiqueta o todo el SoC.

marca tipo 2 puede satisfacer la mayoría de NFC tarjetas, pegatinas y etiquetas de propiedad de NFC tipo de marca de foro 2. el almacenamiento y la recuperación de información básica se pueden realizar a través de NFC comunicación o el I2C interfaz utilizada para conectarse al microcontrolador.

El tipo de etiqueta 4 admite principalmente funciones que realizan cálculos sobre la base de almacenamiento y recuperación, así como funciones de seguridad avanzadas. Por último, si necesita leer durante mucho tiempo y permitir que los usuarios interactúen con la etiqueta a través de un teléfono inteligente, necesitará el tipo de etiqueta 5.


La parte 2 de la profundidad de NFC tipos de etiquetas
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