1。2 可行性分析

类似NFC进行短程通信的无线通信技术有蓝牙技术(蓝牙3。0)、 2012年刚推出的低功耗蓝牙技术(蓝牙4。0)、WiFi、ZigBee、IrDA等等。蓝牙支持一对多的网络类型,而NFC则是点对点网络类型。在通信距离上,蓝牙可以使用距离为10米以内,而NFC则要更近,在10厘米以内。在传输速率上蓝牙的2。1Mbps也远远比NFC最大理论传输值721kbps高出很多。但是在建立连接的速度上NFC的0。1秒连接速度远远小于蓝牙的5秒连接速度。而且在人们最关心的安全性问题上,NFC具有得天然的硬件设备安全性,硬件芯片本身就支持加密,相对于蓝牙只能依靠软件加密来说NFC更胜一筹。并且NFC手机读取标签数据对距离的要求很高,在实测情景中标签距离超过3、4厘米的读取概率就很低,因此,在人流拥挤的环境下陌生手机若要读取标签中的信息,如银行卡信息等等,其难等同于直接偷取银行卡。同等情况下WiFi、和ZigBee等使用起来需要配置组网,十分不方便,不舍和本系统设计需求,在本设计中未予考虑。目前越来越多的移动设备已经安装上NFC模块,使得NFC的应用逐渐普及。同时,随和智能技术的普及,带NFC的功能的其他设备终端(如遥控、电视等)也逐渐步入大众视野。因此,具有重要实际应用价值和理论研究意义。

1。3 技术性能要求

1。环境条件:标签适用于室外内等背阴的地方,避免湿水接触芯片。工作环境不高于60℃。

2。稳定性要求:在环境温度不超过60℃的情况下,标签数据不丢失。

3。耗能要求:本系统基于NFC近场通信技术,标签无需上电工作,读取设备功耗小于15mA。

4。工艺要求::标签密封在单面贴纸内部。

2 硬件模块设计

2。1 NFC标签

2。1。1 简介

NFC衍生于RFID理论,将无线连接和非接触式感应关联,是短距离、非接触式通信方式。与蓝牙、WiFi等短距离无线通信技术相比,其更具有安全性,并且感应时间短。基于上述---交易快速且具有安全性特点,得到众多使用者的青睐,越来越多的厂商支持发展,并形成正式标准。除去支付功能以外,NFC技术还可以应用于各个生活场景中,可以以碰碰贴形式设备间互传音乐、照片、信息等信息。

2。1。2 主要指标

标签内部逻辑设有加密控制集成通讯电路,存储在卡中的数据可以保存10年之久,并且可擦写10万次,完全处于正常使用范围内。并且可以进行无限次的数据读取。可以在-20℃到60℃(99%湿度)的环境中使用,整合点对点、非接触卡和读卡器功能于一块芯片中,兼容现有的ISO156、14443A技术标准,该型号标签通信距离小于3厘米,工作频率与读写器一致:13。56MHz,通信速率为106Kbs每秒。

2。1。3 实物图来自优I尔Y论S文C网WWw.YoueRw.com 加QQ7520~18766

NFC标签很薄,像纸片一样,里面是线圈。

如图2-1-3所示:

图2-1-3 NFC标签

2。1。4 工作原理

读写器上电后根据指令发送额定频率的电磁波使得装有LC串联谐振电路的IC卡频率于读卡器一致,位于电容一端的电子泵将其内部的电荷转移到其他电容中存储,移动的电荷即为电流,当累计到2V时即可作为电路的供电电源,从而完成卡内数据的发射和读取。

2。1。5 通信模式

两个NFC设备即可进行通信,其中一个作为通信的发起设备,另一个作为通信的目标设备。以上述工作原理中电流磁场交流相互耦合,通过载波调制进行数字信号传输。

1、 主动模式

类似于P2P点对点模式通信模式,如图2-1-5-1,两个通信设备的标签均需要上电工作,即当其向其他设备标签发送数据时,每个标签均需自己产生射频场。这种通信方式连接迅速,简易化数据传输形式,多用于手机、电脑等设备间数据传输交换。

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