Антенна для nfc своими руками

Зато Роднянский и Козловский, снявшие за 700 миллионов государственных рублей провалившиеся в прокате русофобские помои про обоссавшегося от страха первого космонавта Юрия Гагарина и продажных трусливых чернобыльских ликвидаторов — молодцы и умницы.

Помои «компетентных» Роднянского-Козловского, стоившие госбюджету без малого миллиард, посмотрели 1,5 млн зрителей. А у ролика «некомпетентного» Евгена уже почти 5 млн просмотров: https://www.youtube.com/watch?v=6U9HYTyTlVw

Фонд кино и Министерство культурки РФ могут быть довольны очередной отличной инвестицией в русофобию.

Источник

Связь ближнего действия: NFC EEPROM для расходомеров и систем «умный дом»

Двухпортовые микросхемы EEPROM-памяти для RFID-устройств от STMicroelectronics поддерживают интерфейсы стандартов ISO 15693 (беспроводной) и I2C. Серия M24LRxxx ориентирована на применения в системах мониторинга, промышленных линиях, автомобильных приложениях, а M24SRxxx – на приложения, активно взаимодействующие с пользовательскими устройствами, например, со смартфонами.

Устройства и системы радиочастотной идентификации RFID работают на частотах от нескольких десятков килогерц, до единиц гигагерц на разрешенных для свободного использования участках электромагнитного спектра. Наибольшей популярностью из-за своих эксплуатационных характеристик пользуются диапазоны 125…135 кГц и 13.56 МГц. Благодаря относительно небольшим размерам антенн, RFID-устройства диапазона 13.56 МГц (в частности – считыватели данных RFID-меток) могут использоваться не только на стационарных объектах, но и встраиваться в небольшие переносные устройства – в частности, мобильные телефоны, ноутбуки, планшеты и прочие гаджеты. Постепенно ориентированные на мобильные устройства RFID-решения выделились в набор стандартов и технологий, названных технологиями ближней бесконтактной связи – Near Field Communication (NFC).

Технология NFC берет свое начало в 2004 году, когда компании Nokia, Philips и Sony учредили организацию под названием NFC-форум. В 2006 году NFC-форум выпустил первые спецификации стандартов для NFC-устройств. Вскоре появилась элементная база для них, а следом – и первые устройства.

NFC-устройства работают на частоте 13.56 МГц и могут передавать данные со скоростями 106, 212 и 424 кбит/с. В состав NFC-модуля входят приемопередатчик, антенна, микроконтроллер и (опционально) интерфейсы для внешних устройств.

Взаимодействие между NFC-устройствами основано на механизме взаимной индукции. Переменный ток в антенне устройства-инициатора (initiator), активирующего взаимодействие, порождает изменения магнитного потока, создаваемого этим током. В результате возникает переменный ток в антенне целевого устройства (target), которая охватывается магнитным потоком инициатора. Таким образом распространяется сигнал от инициатора к целевому устройству. Передача данных обеспечивается за счет модуляции амплитуды этого сигнала, который затем демодулируется в целевом устройстве. В свою очередь, целевое устройство, чтобы передать сигнал, изменяет определенным образом (за счет вариации импеданса) ток в своей антенне. Изменения тока приводят к генерации собственного магнитного поля целевого устройства, которое взаимодействует с магнитным полем инициатора. Это взаимодействие порождает вариации тока в инициаторе. Демодулировав эти вариации, инициатор получает информацию от целевого устройства.

Соединение между NFC-устройствами устанавливается достаточно быстро – примерно за 0.1 с.

Основной изюминкой технологии является, несомненно, возможность иметь NFC-устройства без источника питания, активируемые при попадании в зону действия считывающего устройства, которое в данном случае играет роль клиентского устройства, запрашивающего некоторую информацию. Отсутствие источника питания позволяет NFC-узлу находиться в состоянии покоя сколько угодно долго, смены источников автономного питания или применения альтернативных источников энергии не требуется.

В настоящее время в России реализуются пилотные проекты для демонстрации возможностей NFC, отработки тарификации и технологических аспектов, бизнес-моделей и пр. [1…3]. Основные сдерживающие факторы развития NFC в России – это низкая информированность потенциальных пользователей о возможностях данной технологии, недостаточное развитие инфраструктуры и несовершенство российского отраслевого законодательства.

Одним из основных факторов, влияющих на развитие рынка NFC в мире, является наличие соответствующей инфраструктуры и абонентских устройств.

Однако для конечного пользователя NFC в России – это маловажная опция, которая фактически не оказывает влияния на потребительский спрос и продажу смартфонов. На данном этапе развития рынка использовать телефоны с поддержкой этой технологии в российских проектах, как правило, нельзя – для этого необходим специальный NFC-модуль, который устанавливается в телефон, либо банковская карта с поддержкой NFC. Тем не менее, в перспективе, как показал совместный опрос агентства J’son & Partners Consulting и компании SMARTEST, можно ожидать усиления развития NFC-инфраструктуры, в частности – появления на российском рынке большого количества моделей смартфонов с поддержкой NFC, а также выхода на рынок специализированных NFC-устройств.

По данным опроса, проведенного J’son & Partners Consulting совместно со SMARTEST в июле 2012 г., основными отраслями, в которых технология NFC будет наиболее перспективна в ближайшие 1…3 года, являются общественный транспорт, розничная торговля, сфера услуг, реклама и маркетинг (рисунок 1) [2].

Рис. 1. Прогноз развития NFC-рынка по данным J’son&Partners Consuting, сделанный в 2012 году

Бесконтактные платежи будут популярны на автозаправочных станциях и парковках, на культурных и спортивных мероприятиях, в кафе и ресторанах быстрого питания, то есть в тех местах, где одновременно обслуживается большое количество людей и требуется мгновенная авторизация платежа, а сумма покупки относительно невелика. Кроме того, NFC может использоваться в системах учета рабочего времени сотрудников предприятий Time&Attendance (T&A), в рекламе («умные постеры») и других отраслях.

В частности, «умные постеры» (Smart Posters) на основе технологии NFC предоставляют рекламодателям новые возможности интерактивного маркетинга с привязкой к местоположению пользователя. C их помощью потенциальные клиенты могут быстро и легко получить дополнительную информацию о продукте, рекламном предложении, получить купон на скидку, подписаться на услугу, принять участие в голосовании и пр.

Идея расплачиваться мобильным телефоном, в который загружены виртуальные банковские и транспортные карты, может показаться российским пользователям более привлекательной, чем наличные платежи, любовь к которым пользователи сохранили до сих пор. Видимо, в расчете на это, российские операторы сотовой связи в последний год один за другим начали запускать NFC-проекты.

Наиболее масштабные проекты «связи ближнего действия», которые уже реализованы в России, относятся к сфере транспорта. И это не случайно – проблема NFC-инфраструктуры здесь решается легче всего.

Основные участники зарождающегося рынка NFC – «большая тройка» сотовых операторов, крупнейшие банки и платежные системы.

В крупных российских городах все больше школ начинает вводить систему контроля доступа с помощью смарт-карт школьника, устанавливая на входе турникеты с NFC-считывателями. При этом система умеет отправлять на мобильный телефон родителя СМС-оповещение о том, что ребенок прошел в школу или покинул ее.

Крупной отраслью применения NFC может стать и транспортная логистика – это и отслеживание передвижения транспорта и грузов, отслеживание выполнения условий перевозки товаров, идентификация и учет рабочего времени транспортных средств.

Другим ключевым трендом в использовании NFC в России эксперты называют использование этой технологии в системах контроля доступа. Иначе говоря, мобильный телефон с NFC-чипом становится «ключом» к различным системам доступа, заменив собой обычные ключи, электронные пропуска и пр [2].

Весьма перспективной сферой применения NFC-технологий является сфера жилищно-коммунального хозяйства, где они могут применяться и для организации оплаты услуг, и для тарификации, и для мониторинга и проверки объектов учета, а также в качестве электронных ключей в домофонах, для доступа в хозяйственные помещения, гаражи, прилегающие территории.

Для массового внедрения NFC-технологий пока есть некоторые ограничения инфраструктурного характера: в достаточной мере должны распространиться считывающие NFC-устройства и смартфоны с NFC-чипами, а банкам и операторам сотовой связи нужно иметь соответствующие ИТ-платформы, способные обеспечивать NFC-транзакции.

Рынок NFC-сервисов и устройств нуждается в соответствующей инфраструктуре — в том числе в платформах, которые в рамках технологии NFC обеспечат безопасный обмен информацией, «доставку» виртуальных банковских карт, транспортных билетов в телефоны, основы для интеллектуальных плакатов и рекламных материалов.

Для NFC-устройств STMicro­electro­nics предлагает EEPROM с двойным интерфейсом доступа – семейства памяти M24LRxxх и M24SRхх (рисунок 2). Доступ к данным возможен по интерфейсу I2C и по радиоинтерфейсу стандарта ISO 15693 или ISO 14443 соответственно [4].

Рис. 2. Принципы работы микросхем с двойным интерфейсом серий M24LRxxx и M24SRxxx

Основные целевые области применения памяти с двойным интерфейсом:

• производство и логистика (установка параметров устройств, задание калибровочных коэффициентов, проверка или запись ключей активации);
• сервис и обслуживание приборов учета (запись или снятие данных счетчиков, проверка режима функционирования устройства, калибровка);
• пользовательские устройства (персонализация сервисов, предоставление информации о дополнительных сервисах, регистрация данных).

Линейки M24SR и M24LR, параметры, корпуса, особенности

NFC-устройства совместимы со стандартом ISO/IEC 14443 (A и B), на основе которого уже в течение многих лет работают беспроводные смарт-карты. Наиболее популярными для реализации RFID NFC-сервисов являются стандарты ISO/IEC 15693, ISO/IEC 14443.

Стандарт ISO/IEC 15693 относится к Vicinity-идентификаторам и предназначен для экономичных низкоскоростных приложений. Для этого стандарта допустима скорость обмена данными 26 кбит/c при напряженности поля 0.15 A/м – это позволяет достичь расстояния срабатывания до 1 м.

Стандарт 15693 используют в RFID для логистики и управления доступом. Выбранные методы модуляции несущей частоты 13.56 МГц позволяют передавать данные между считывателем и идентификатором на расстоянии до 1.5 м. Скорость передачи данных может составлять 6 кбит/с или 26 кбит/с. При этом возможно использование одной или двух поднесущих частот.

Стандарт описывает несколько команд, необходимых для выполнения процедуры разрешения коллизий и обязательных для понимания всеми типами идентификаторов, и оставляет свободу для создания производителем своего набора команд. Кроме уникального идентификатора (UID), метка может иметь также собственный Application family identifier (AFI) и Data storage format identifier (DSFID).

Рис. 3. Структурная схема EEPROM серии M24LRxxх

Серия микросхем памяти M24LRxxх (рисунок 3) поддерживает стандарт ISO 15693 в качестве беспроводного интерфейса и интерфейс I2C для связи с внешним контроллером. Максимальная дальность связи по беспроводному интерфейсу – до 1.5 м, скорость передачи данных по интерфейсу I2C – до 400 кБит/с. Широкий диапазон напряжений питания 1.8…5 В позволяет применять память данной серии в сочетании с различными управляющими контроллерами. Малые токи потребления позволяют питать EEPROM непосредственно от выходной линии микроконтроллера – ток потребления при записи – 0.4 мА, при чтении – 0.2 мА. Специальный вывод памяти отображает состояние активности радиоканала для предотвращения одновременного доступа к памяти по двум различным интерфейсам. Встроенная опция сбора энергии (Energy Harvesting) позволяет питать внешние устройства при поступлении энергии на радиоинтерфейс. Исключение составляет память M24LR64-R, но STMicroelectronics не рекомендуют применять ее для новых разработок.

Память серий M24LRxx выпускается в корпусах поверхностного монтажа – SO8, TSSOP8 и миниатюрных UFDFPN. Основные параметры микросхем серии M24LRxxx представлены в таблице 1.

Таблица 1. Память серии M24LRxxх с двойным интерфейсом, поддерживающая стандарт ISO 15693

Протокол ISO 15693 позволяет работать с одним устройством среди нескольких, работать с несколькими устройствами одновременно или осуществлять широковещательную рассылку (работа одновременно со всеми RFID-метками в радиусе действия считывателя). Это позволяет устройству считывания (т.н. RF-хост) идентифицировать и обмениваться данными с несколькими EEPROM M24LRxxx, соединенными параллельно.

Каждая микросхема серии M24LRxxx имеет уникальный 64-битный номер, который, с одной стороны, позволяет уникально идентифицировать каждую микросхему памяти, с другой – может быть использован для генерации пароля.

В памяти доступно до 64 независимых секторов (1 сектор – 1 кбит) каждый из секторов может быть защищен от записи, чтения, от чтения и записи одним из трех 32-битных паролей.

Наличие трех паролей позволяет организовать многопользовательский доступ к данным EEPROM, разграничив доступ к данным различного уровня конфиденциальности.

Основные характеристики микросхем M24LRxxx:

• диапазон напряжений питания: 1.8…5.5 В;
• ток потребления (при питании со стороны I2C-интерфейса):
  • в режиме чтения: от 50 мкА (Vcc = 1,8; fscl = 100 кГц) до 400 мкА (Vcc = 5.5; fscl = 400 кГц);
  • в режиме записи: 220 мкА;
  • в режиме ожидания: 30…40 мкА;
• режимы одиночного чтения и чтения последовательных блоков;
• рабочие тактовые частоты I2C-интерфейса 25…400 кГц;
• со стороны I2C-интерфейса доступ к данным осуществляется побайтно, со стороны радиоинтерфейса – блоками по 32 бита;
• более миллиона циклов перезаписи;
• время записи: по I2C –

  Источник