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NFC顺物联网之势崛起 意法半导体实力几何?

2020-01-07 03:31:26
  

高科技发展日新月异,不过近年来许多技术及产品的创新皆围绕着“(IoT)”此一主轴,物联网相关应用的衍生充满无限大的想像空间,带动庞大的市场需求,促使业者相继地投入、智慧居家、智慧生活、身分辨识、远端医疗等应用领域。物联网影响所及,我们的食衣住行等日常生活、工作环境及运作模式、休闲娱乐方式等皆将产生重大变革。

根据国际研究机构Gartner于2015年所发布的资讯,预估2020年连网装置将超过260亿个,后续衍生的商机更可望高达上兆美元。麦肯锡全球研究院(McKinsey Global Institute)也预测,到了2025年,物联网相关应用服务最高可为全球经济创造11兆美元(约合361兆台币)的产值。

针对物联网的普及,无线传输技术的进展是重要关键,值得注意的是,在各式各样的无线传输技术中,近场通讯(Near Field Communication;NFC)已扮演越来越重要的角色。根据IHS的研究报告,至2020年,NFC智慧型手机销量将达到22亿台,另外,包括PC与周边、网路设备、智慧家庭、车载装置、健康医疗、智慧电表与工业自动化等装置等都将更广泛地内建NFC。

意法半导体扮演推手 共享庞大商机

NFC技术由来已久,它是一种短距离高频无线通讯技术,能让电子装置之间进行非接触式点对点的资料传输及资料交换。NFC在13.56MHz频率运行于10公分距离内,其传输速度有106Kbit/秒、212Kbit/秒或者424 Kbit/秒3种。

目前NFC已通过成为ISO/IEC IS 18092国际标准、EMCA-340标准与ETSI TS 102 190标准。NFC采用主动和被动两种读取模式。在实际的运作上,NFC会发射触发动作的短距离讯号,当使用者将两个装置彼此碰触,如智慧型手机和喇叭,NFC就会立即连接两者,具有免接线、免密码的好处,使用起来相对便利许多。

为协助台湾合作夥伴掌握物联网趋势,半导体产业领导厂商意法半导体(ST),特别与文晔科技携手于日前举办“物联网NFC/关键技术与新应用趋势研讨会”,邀请多位专家分享物联网的新兴应用趋势,以及介绍NFC/RFID、类比感应元件、微控制器(MCU)及智慧安全等产品概况。意法半导体并于现场展示各种创新产品与最新应用,与现场来宾热烈交流,共享高达上兆美元的智慧产业商机。

可传递资料及能量 RFID独一无二

研讨会中首先登场分享的是意法半导体产品行销经理黄镫谊,他以个人随身携带的手机、平板、帽子、笔记本、手册、钥匙、徽章、比及手表为例指出,万物皆可内建NFC;透过简便快速的方式与外界产生连结。黄镫谊并强调RFID是唯一可以传递资料和能量的无线技术,因此应用范围也就更形扩大。

黄镫谊相当看好NFC基于RFID技术在物联网领域的应用可能性。尤其是Apple已在前年(2015)加入NFC Forum,其最新手机已开放NFC功能,预期将能大举振奋NFC的普及度。意法半导体对于NFC的推广不遗余力,除了是NFC论坛的主要会员外,也已推出相关产品及解决方案。

其中,ST所推出采用非挥发性记忆体 -电子抹除式可复写唯读记忆体(EEPROM)的NFC标签,相较其他业者的产品,ST的NFC标签的资料保留期限能长达200年,是工业标准的20倍,擦写次数超过100万次,是工业标准的10倍。工作温度范围-40°C~85°C,确保标签在最恶劣的工作条件下仍保持完美的读写性能和耐用性。

ST的ST25TA系列产品就是采用EEPROM,记忆体容量从2Kbit~64Kbit,涵盖现有全部市场需求。为储存NFC数据,EEPROM记忆体区块直接支援NDEF格式。ST是全球最大的EEPROM技术和EEPROM记忆体供应商。

整体来说,ST推出的NFC标签晶片拥有市场上最广泛的存储范围、最长的资料保留期限、最多的重复书写次数和最强的资料保护能力,其动态NFC标签因支援I2C介面, 可连结MCU,可用于物联网中各种电子产品,在无电源下资料存取及与智慧型手机资料传输,因此已获得消费电子、电脑周边、家电、工业自动化和健康保健产品等领域的采用。

微型铁氧体NFC标签 采用ST25晶片

值得一提的,与ST携手合作、针对提供高性能微型NFC标签解决方案的韦侨科技(SAG)主管也亲临现场分解决方案。韦侨科技是全球RFID电子标签的领导者,日前与ST联合发布一款微型铁氧体NFC标签(NFC Ferrite Tag),此产品采用意法半导体ST25物联网(IoT)NFC标签晶片,用于物联网数据传输。

此一铁氧体NFC标签具有轻巧、纤薄等特性,焊点可直接焊接在印刷电路板表面,在生产线上进行表面贴装。此外,铁氧体NFC标签具有抗金属干扰特性,即便置于金属产品之上,仍能正常工作,这些功能使其特别适用于消费性电子产品、穿戴式设备和智能健身医疗产品物联网数据传输。小巧轻薄对穿戴式产品至关重要,新款铁氧体NFC规格还能很好地满足穿戴式产品对轻巧和纤薄的需求。

除尺寸小巧轻薄(4.9x3.0x2.5mm)外,让这款内嵌天线的铁氧体NFC标签还有出色的射频性能表现,这受益于意法半导体最先进的支持NDEF (NFC 数据交换格式)信息的ST25TA02K NFC Forum Type 4标签晶片。

无需使用任何专门的应用软体,安卓NFC手机即可直接读写NDEF数据。除支持NDEF格式外,ST25TA02K还内置20位计数器和128位密码加密机制,保护对2Kbit EEPROM存储器的读写操作。

动态NFC标签 内建EEPROM

为彻底发挥ST的创新“动态NFC标签”功能,意法半导体资深技术行销工程师吴祥民特别说明Dynamic NFC天线的设计重点。他指出,其位置必须尽可能靠近NFC天线位置,最好是在几毫米的距离内,因为任何线路的加入都可能改变天线的特性且需重新调整。

ST推出的“动态NFC标签记忆体”M24SR系列,包含三个重要模组晶片,分别是非挥发性记忆体(NVM),是一种即使断电数据也不会遗失的电子记忆体;有线介面(工业标准I2C介面),用于与主机的控制器进行通讯,此I2C介面工作频率高达1MHz,可确保手机与目标设备之间数据的快速传输。

第三个部分则是无线介面,用于与其他无线装置进行通讯,此无线介面与ISO14443-A通讯协议完全相容,数据速率高达106kb/s。整体来看,M24SR晶片内的EEPROM能省去外部EEPROM的需求,有助降低模组的总体尺寸及缩短产品的研发周期,因此大受业界青睐。


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