Experten prophezeien im Laufe der kommenden Jahre einen Boom verbundener Geräte. Je mehr Geräte miteinander verbunden werden, desto höher sind die Sorgen um Datenschutz und Sicherheit. Durch Nahfeldkommunikation (Near Field Communication, NFC) als Kommunikationsart können einige dieser Probleme behoben werden.
NFC ist die entscheidende Verbindung Laut Marktforschung werden demnächst mehr Nutzer drahtlos über Mobilgeräte auf das Internet zugreifen als über verkabelte Ethernet-Anschlüsse. Diese mobilen Geräte verfügen über mehrere unterschiedliche drahtlose Verbindungsmöglichkeiten. Jede hat dabei andere Stärken und Schwächen. Nur NFC wurde dafür konzipiert und entwickelt, einen Betrieb ohne Energieverbrauch sowie größtmöglichen Datenschutz bei geringen Kosten zu bieten.
Datenschutz Der Einsatzbereich der NFC ist absichtlich begrenzt, um Datenspionage aus größerer Distanz zu verhindern. Zudem ist ein Vorsatz erforderlich – die Anwendung eines NFC-fähigen Geräts auf ein NFC-fähiges Objekt –, um
Energiesparend Bei der Kommunikation zwischen dem NFC-Leser und dem NFC-Transponder (Tag) wird die vom HF-Feld erzeugte Energie des Lesers zur Energieversorgung des Tags genutzt. Dadurch wird die Verbindung von IoT-Geräten (Internet of Things, Internet der Dinge) ohne Akku oder Strom ermöglicht. Diese energieerzeugende Eigenschaft ermöglicht eine Reihe energie- und kostensparender Anwendungen. Kostengünstig Durch den Einbezug eines verbundenen NFC-Tags in ein eingebettetes System kann die Verbindung mit mobilen Geräten weitaus kostengünstiger hergestellt werden als mit einer Bluetooth- oder WiFi-Verbindung.
Ansätze. Da im eingebetteten System kein Akku mehr erforderlich ist, kann dadurch außerdem die allgemeine Materialliste der Anwendung weiter reduziert werden. Vergleich drahtloser Protokolle Entwicklern stehen mehrere Verbindungsmöglichkeiten zur Verfügung,
dessen Speicher zu lesen. Dieser Ansatz steht Protokollen wie etwa WiFi gegenüber, die unabhängig vom Vorsatz zur Übertragung von Informationen Funkgeräte benötigen. Durch den begrenzten Einsatzbereich sowie weitere Eigenschaften des Protokolls wird sichergestellt, dass der Datenaustausch nur zwischen den beabsichtigten Beteiligten erfolgt.
die jeweils über Stärken sowie Schwächen verfügen (s. Tab. 1). WiFi, ZigBee
und Bluetooth weisen alle unterschiedliche Stärken und Schwächen auf. Von diesen Lösungen wurde jedoch keine speziell für den Betrieb ohne Strom oder Akku sowie maximalen Datenschutz konzipiert und entwickelt. Keine davon verbindet diese Eigenschaften mit geringen Kosten, während dies bei NFC der Fall ist.
Überblick
Bei der Nahfeldkommunikation (NFC) handelt es sich um eine drahtlose Verbindungstechnologie mit kurzer Reichweite und intuitiver Verwendung. NFC ermöglicht vereinfachte Transaktionen, Datenaustausch, Kopplung, Drahtlosverbindungen und hohen Nutzerkomfort zwischen zwei Objekten
in unmittelbarer Nähe zueinander
(Abstand von bis zu 10 cm). Es handelt sich um eine direkte Kommunikation, die in unmittelbarer Nähe erfolgen muss. Daher ist der Datenschutz bei Nahfeldkommunikation besser als bei anderen drahtlosen Methoden.
NFC verfügt über drei Kommunikationsmodi: Read/Write, Peer-to-Peer und Card-Emulation.
Read/Write-Modus
Im Read/Write-Modus liest ein NFC-Reader/Writer (oder ein als herkömmlicher kontaktloser Reader/Writer funktionierendes NFC-fähiges Mobiltelefon) die Daten von NFC-fähigen Smart-Objekten und reagiert auf diese Informationen. Mit einem NFC-fähigen Telefon können sich Nutzer durch den einfachen Kontakt ihres Geräts mit dem Objekt über eine abgerufene URL automatisch mit einer Webseite verbinden, SMS ohne Tippen versenden, Gutscheine erhalten und weitere Möglichkeiten nutzen.
Peer-to-Peer-Modus
Im Peer-to-Peer-Modus kann jeder beliebige NFC-fähige Reader/Writer mit einem anderen NFC-Reader/Writer kommunizieren, um Daten mit den gleichen Vorteilen wie im Read/Write-Modus bezüglich Sicherheit, Schutz, Intuitivität und Einfachheit zu übertragen. Im Peer-to-Peer-Modus ist einer der Reader/Writer der Tag, der die Kommunikationsanbindung initiiert. Zwei Geräte mit Readern/Writern (wie etwa Smartphones) können miteinander kommunizieren.
Card-Emulation-Modus
Ein NFC-Gerät, das sich im Card-Emulation-Modus befindet, kann eine kontaktlose Chipkarte ersetzen und so die Verwendung NFC-fähiger Geräte innerhalb einer berührungslosen Karteninfrastruktur ermöglichen.
Dies bietet sich für Vorgänge wie etwa Ticketverkauf, Zugriffskontrolle, Überfahrten, Mautschranken
und kontaktlose Zahlungsvorgänge an. NXP verfügt über ein breites Produktangebot zur Unterstützung der für diesen Modus erforderlichen sicheren Transaktionen.
NFC-Read/Write-Modus für eingebettete Systeme
Die meisten eingebetteten Anwendungen, die NFC nutzen, verwenden den Read/Write-Modus für die Verbindung. In derartigen Fällen stellt das NFC-fähige Gerät, etwa
ein Mobilgerät, den aktiven Leser dar, während der Tag im eingebetteten System zu finden ist.
Der verbundene NFC-Tag
verhält sich in einem eingebetteten System ähnlich wie ein Dual-Port-Speicher. Der Zugriff auf einen der Speicheranschlüsse erfolgt drahtlos über eine NFC-Schnittstelle. Der Zugriff auf den anderen Anschluss erfolgt durch das eingebettete System über eine I2C-Schnittstelle.
Abbildung 2. Blockdiagramm eines mit NFC verbundenen Tags
Mithilfe dieser Funktion können Daten von einer externen Quelle, etwa einem NFC-fähigen Mobilgerät, aus auf ein eingebettetes System übertragen werden. Aufgrund der Tatsache, dass mit NFC verbundene Tags passiv sind, können Sie von der externen Quelle sowohl zum Lesen als auch zum Schreiben verwendet werden. Dies ist sogar möglich, wenn das eingebettete System ausgeschaltet ist.
Mit NFC verbundene Tags funktionieren ähnlich wie Dual-Port-Speicher. Sie unterstützen jede Anwendung, die der Datenübertragung zwischen einem eingebetteten System und einem externen Gerät mit NFC-Leser dient, wie etwa einem NFC-fähigen Mobilgerät.
Für Produkte, die von einem aufwendigem Touch-Display profitieren
NXP-NFC für eingebettete Anwendungen
für erweiterte Produkteigenschaften und Fernsteuerungsmöglichkeit würde das Aussehen beeinträchtigen und zusätzliche Materialkosten verursachen bzw. einfach nicht passen. Die Chips der Reihe NTAG I2C von NXP bieten die ideale Lösung. Durch die Verwendung eines Dual-Port-Chips der Reihe NTAG I2C kann zwischen dem Mikrocontroller des eingebetteten Systems und dem NFC-fähigen Lesegerät des Nutzers, z. B. einem Telefon, ein Kanal bereitgestellt werden. Dadurch wird eine Erweiterung der Benutzerschnittstelle des Systems in Form eines erweiterten graphischen Displays und einer Touchscreen erzielt.
Vorteile:
Durch den Austausch eines extravaganten Touch-Displays durch einen kostengünstigen Tag-Chip der Reihe NTAG I2C können die Kosten gesenkt werden.
Kostenminimierung für Bluetooth- oder WiFi-Schnittstelle. Ein vereinfachtes Produktdesign macht externe Tasten und Wählvorrichtungen überflüssig und senkt die Kosten.
Erhöhte Sicherheit beugt unautorisierter Steuerung der Produkte vor.
Konsumenten- und nutzenorientierte, drahtlose Verbindung behebt Datenschutzprobleme.
Geräte (Weißware)
Haushaltsgeräte wie etwa Waschmaschinen sind Produkte, bei denen das Aussehen von geringfügiger Bedeutung ist, die eine einheitliche Größe aufweisen und bei denen die Bruttomarge mäßig ausfällt. Nutzer wünschen sich Form und Funktion. Sie mögen spezielle Funktionen, bestehen jedoch auf eine einfache Bedienung. Der mit NFC verbundene Tag bietet dem Hersteller eine kostengünstige Möglichkeit
zur Entwicklung eines Grundprodukts, das mehrere Produktvarianten beinhalten kann. Die Kommunikation mit einer Waschmaschine ist denkbar einfach: Man öffnet die Anwendung auf einem NFC-fähigen Mobilgerät und hält das Gerät an das Bedienfeld der Maschine. Alle erweiterten Einstellungen werden an einem praktischen, zentralen Standort verfügbar gemacht.
Tragbare Fitness-Tracker
Fitness-Armbänder unterstützen Nutzer bei der Festlegung und der Beobachtung des Fortschritts ihrer Fitnessziele. Zu den Grundeigenschaften tragbarer Geräte zählen ihre geringe Größe, das ansprechende Aussehen und die einfache Aufladung. Die Anzeige ist minimal und die direkte Steuerung eines kleinen, tragbaren Geräts über winzige mechanische Tasten kann
schwierig sein. Durch die Integration eines mit NFC verbundenen Tag-Chips in die Innenelektronik des Fitnessarmbands kann ein weitaus höherer Nutzerkomfort erzielt werden. Wenn das Telefon an das Armband gehalten wird, öffnet sich eine Anzeige, über die der Nutzer ganz einfach seine Ziele eingeben, seinen Fortschritt überprüfen und eine Datensicherung oder das Hochladen in die Cloud initiieren kann. Durch die unmittelbare Nähe der NFC-Kommunikation werden die privaten Daten des Nutzers gegen unautorisierten Zugriff durch andere Personen im näheren Umkreis geschützt.
Smart-Meter-Zugriff
„Smart Meter” gewinnen bei der verbrauchsabhängigen Nutzungskontrolle zunehmend an Bedeutung. Daher müssen Versorgungsunternehmen die Nutzungsdaten nicht mehr direkt von einem Messgerät einlesen. Die mechanischen oder digitalen Anzeigen sind somit vorrangig für den Nutzer bestimmt. Ein eingebetteter, mit NFC verbundener Tag-Chip ermöglicht als Teil eines Smart-Meter-Designs
die Erweiterung der NFC-Kommunikation auf dem Display des Messgeräts. So können zusätzliche Informationen bereitgestellt und der Nutzerkomfort erhöht werden.
Nutzer haben zum Beispiel die Möglichkeit, auf chronologische Nutzerprofile oder Graphen zwischen monatlichen Abrechnungsaktualisierungen zuzugreifen.
Steuerung eines Thermostats
Die Steuerungsschnittstellen für Thermostate in gewerblichen Umgebungen stellen eine Herausforderung dar. Zur Energieeinsparung und zur Förderung höherer Effizienz bevorzugen viele Einrichtungsverwalter die Regelung der Temperatur innerhalb eines üblichen, begrenzten Bereichs. Gelegentlich sind Räume jedoch zu warm oder zu kalt
und bieten daher keinen Komfort. Hinzu kommt, dass die Steuerung verwirrend, schwer zu erkennen oder zu handhaben ist oder sogar hinter einem mechanischen Schließfach mit Gehäuse untergebracht ist. Mithilfe eines eingebetteten, mit NFC verbundenen Tag-Chips wird die Controller-Schnittstelle zu einer eleganten Einheit mit einer einfach ablesbaren Temperaturanzeige. Nutzer halten Ihre NFC-fähigen Mobilgeräte an die Oberfläche und nutzen die graphische Schnittstelle für Temperatureinstellungen, die Steuerung nach Tagesplan oder einen anderen erweiterten Funktionszugriff.
Administrativer Zugriff auf
elektronische Geräte
Durch die Einbettung eines mit NFC verbundenen Tag-Chips in ein elektronisches Produkt wird die Zugriffskontrolle erleichtert. Nutzer mit einem NFC-fähigen Mobilgerät
initiieren die Kommunikation über die NFC-Schnittstelle. Die Mikrocontroller-Software sorgt dafür, dass nur Personen mit den entsprechenden Zugangsdaten Zugriff haben.
Vorteile
Minimierung der Kosten für externe Zugriffssteuerungsmaßnahmen wie etwa mechanische Gehäuse
Erhöhter Komfort, besonders in Kombination mit der erweiterten graphischen Benutzerschnittstelle, die auf NFC-fähigen Mobilgeräten verfügbar ist
Vereinfachtes Produktdesign macht externe Tasten und Wählvorrichtungen überflüssig
Erhöhte Zugriffsflexibilität (Gewährung von Remotezugriff möglich)
Erhöhte Sicherheit (Verhinderung von unberechtigter Produktsteuerung)
Eigenständige Wartung
Wenn ein mit NFC verbundener Tag in ein eingebettetes System integriert wird, kann der System-Controller den internen, nichtflüchtigen Speicher des Tags zur Speicherung von Daten verwenden, wie etwa Fehlercodes, Serien- und Modellnummern sowie Garantiehinweise. Zum Abrufen der Daten vom Tag-Speicher über ein NFC-fähiges Mobilgerät
benötigt das elektronische Gerät keinen Strom. Im Speicher abgelegte Links können sogar zum Abspielen eines Lehrvideos auf einem Mobilgerät genutzt werden, um so die Verbraucherfreundlichkeit zu erhöhen.
Vorteile
Zeit-und Kostenersparnis
Erhöhter Komfort, da Nutzer bessere Steuerungsmöglichkeiten
nutzen können
Minimierung der Papierdokumentation neuer Produkte.
Schaffung eines umweltfreundlicheren Ansatzes für Cloud-fähige Anwendungen auf Mobilgeräten
Kontextspezifische Informationen infolge
der vom Tag abgerufenen Informationen
Erhöhte Sicherheit (Informationen können nur
innerhalb einer bestimmten Distanz abgerufen werden)
Firmware-Aktualisierung
Jedes Produkt, das eine Firmware- oder Datenaktualisierung benötigt, profitiert von dem mit NFC verbundenen Tag-Chip, der das Herunterladen von Daten ermöglicht. Der On-Chip-SRAM ermöglicht die temporäre Speicherung von Daten während der Übertragung. Dadurch fungiert der Tag-Chip als Modem.
Vorteile
Erhöhter Komfort, da zur Datenübertragung weder Kabel, Disks noch sonstige Mittel erforderlich sind
Geringere Stücklistenkosten für Produkte, die normalerweise keine WiFi- oder Bluetooth-Schnittstelle für den normalen Betrieb erfordern
Vereinfachtes Design und Verbesserung des Erscheinungsbildes, da externe Steckverbinder nicht erforderlich sind
Erhöhte Zugriffsflexibilität durch berührungslose Schnittstelle und abgedichtete Ausführung
Erhöhte Sicherheit (Informationen können nur innerhalb einer bestimmten Distanz heruntergeladen werden)
Registrierung der Gewährleistung
Die Integration eines mit NFC verbundenen Tag-Chips in ein Produkt fördert die rasche Registrierung der Gewährleistung über das NFC-fähige Telefon des Nutzers, in dem die Kontaktdaten bereits verfügbar sind. Das NFC-fähige Mobilgerät des Nutzers enthält bereits
die Kontaktinformationen als Teil des Datenbestands, sodass das Ausfüllen eines Formulars in einem Schritt erledigt werden kann. Die erforderlichen Produktinformationen, wie etwa Seriennummer, Modellnummer usw., sind jederzeit im NFC-Tag-Speicher abrufbar. Zusammengehörige Nutzer- und Produktinformationen werden im Produkt gespeichert, um einen späteren Zugriff sowie Übertragungen in die Cloud
für die Datensätze des Herstellers über die Mobilfunk- oder WiFi-Verbindung des Mobilgeräts zu erleichtern.
Vorteile
Voraussichtlich höhere Zahl an Nutzern mit abgeschlossener Garantieregistrierung; aktuell liegt die Rückgabequote bei etwa 25 bis 30 %
Minimierung der Kosten für die Bearbeitung von Garantiekarten in Papierform
Möglichkeit der Bewerbung verbundener Produkte, z. B. Originalersatzteile, wodurch neue Umsatzquellen erschlossen werden
NFC macht die drahtlose Kopplung und Inbetriebnahme kinderleicht: Sie halten lediglich den NFC-Leser an das zu verbindende Gerät. Ein NFC-Leser kann zur Zugangsdatenverwaltung verwendet werden, indem er die Zugangsdaten von programmierten Geräten abruft und diese weiterleitet, um die Netzwerkverbindung zu erleichtern. Eine andere Möglichkeit besteht in der selbstständigen Verbindung des NFC-fähigen Geräts mit einem Netzwerk, indem die Zugriffscodes zur Überprüfung an ein programmiertes Gerät weitergeleitet werden. In diesem Fall funktioniert das Gerät gleichzeitig sowohl als Netzwerkknoten als auch als Netzwerkzugriffsdatenverwalter.
Vorteile
Da NFC nur innerhalb einer bestimmten Distanz eingesetzt werden kann, bietet die Lösung erhöhte Sicherheit über einen größeren Bereich oder fördert offene Herangehensweisen an die Zugriffsdatenübertragung.
Nutzungszweckorientierter Ansatz bietet Verbrauchern mehr Kontrolle
One-Touch-Methode für erhöhten Komfort und Zeiteinsparung
Bluetooth-Kopplung
Die Integration der NFC-Funktion in Bluetooth-Designs bietet eine enorme Steigerung des Komforts für Verbraucher, indem die Verwaltungsfunktion des Bluetooth-Kennworts an einen NFC-fähigen Leser übertragen wird.
Vorteile
Übliche Kopplungsschritte sind nicht mehr erforderlich: Bluetooth-Gerät suchen, manuelles Hinzufügen eines gefundenen Geräts und Eingabe der Kennwörter
Erhöhter Nutzerkomfort
Automatisches Einschalten aus Tiefschlaf-Modus
Erhöhte Sicherheit aufgrund NFC-Nähe bei der Vermittlung
gegenüber der größeren Reichweite bei drahtlosen Protokollen
WiFi-Kopplung
Sie müssen keine Kennwörter eintippen. Die Eingabe der Anmeldedaten zum Zugriff auf ein gesichertes WiFi-Netzwerk ist kinderleicht: Sie halten lediglich das NFC-fähige Gerät an den Router. Zur Übertragung von Anmeldedaten für Netzwerkerweiterungen halten Sie lediglich Ihr Gerät an den Router, um die Daten abzurufen, und dann an den Extender, um diesen zu programmieren.
Vorteile
NFC-fähige Geräte werden durch einfaches Halten an den Router verbunden
Erhöhte Sicherheit durch limitierte Reichweite von NFC gegenüber der längeren Reichweite von drahtlosen Protokollen
Verbraucherfreundlich
Inbetriebnahme per Heimautomatisierung
Die Inbetriebnahme über Heimautomatisierungsnetzwerke wird durch NFC-fähige Geräte einfacher. Nutzer können die Netzwerkparameter abrufen, indem sie ihre NFC-fähigen Mobilgeräte an Gateways halten und diese Parameter dann an Heimautomatisierungsgeräte weiterleiten, wodurch diese zu „intelligenten“ Geräten werden.
Vorteile
Rasche, präzise Inbetriebnahme spart Zeit
Verbraucherfreundlichkeit ist ein entscheidendes Verkaufsargument
Ein in ein PCB eingebetteter NFC-Tag und damit verbundene Vorteile
an die Elektronik-Leiterplatte über einen festverdrahteten seriellen Bus ermöglichen eine dauerhafte, berührungslose Verbindung zwischen der MCU des Produkts und der Außenwelt. Der passive oder stromlose Betrieb von NFC-Tags erlaubt das Lesen/Schreiben von Daten aus oder in einen Tag-Speicher. Dies erfolgt über eine drahtlose Schnittstelle, selbst wenn das Gerät nicht mit Strom versorgt wird.
Der nichtflüchtige Speicher von NFC-Tags speichert Konfigurationsdaten und wartet die Geräte ohne Stromversorgung. Auf die Daten des NFC-Tags kann über eine drahtlose Schnittstelle zugegriffen werden, ohne dass hierzu Produkte auseinandergenommen oder aus der Verpackung entfernt werden müssen.
Produktvalidierung
Die Hersteller haben die Möglichkeit, ihre elektronischen Produkte über eine NFC-Schnittstelle in der Produktionsstätte zu deaktivieren. Die Aktivierung ist hierbei nur nach entsprechender Authentifizierung an der Verkaufsstelle möglich. Bei der Rückgabe eines NFC-fähigen Produkts wird auf die identifizierbaren Informationen zugegriffen, die die Echtheit des Produkts belegen.
Zahlreiche Produktvarianten, von
der Einzelplattform
Ein eingebetteter und verbundener NFC-Tag-Speicher ermöglicht die Unterstützung einer Produktkonfiguration ohne Energieverbrauch. Die Hersteller erschaffen eine einzelne Plattform und aktivieren oder deaktivieren die Eigenschaften durch Speicherung der entsprechenden Konfigurationsdaten in einem NFC-Tag-Speicher.
Vorteile
Geringere Herstellungskosten durch weniger Leiterplatten-Versionen. Erhöhte Flexibilität, da Konfiguration in jeder Phase der Herstellung und
des Vertriebswegs erfolgen kann.
Reduzierung des Einzelhandelinventars durch die Möglichkeit kurzfristiger
Konfigurationsänderungen in letzter Minute
Retourenlogistik
Ein mit NFC verbundener und eingebetteter Tag bietet leicht zugänglichen Speicher, selbst bei fehlender Stromversorgung. Der Speicher kann Informationen wie Produkteigentümer, Garantieregistrierung, Wartungsprotokolle und vieles mehr enthalten.
Vorteile
Effiziente Produktwartung
Schnellere Retourenlogistik
Effektivere Produktwartung
Einsparungen an Zeit und Wartungskosten
Ermöglicht drahtlose Produktvalidierung
Bietet elektronische Serialisierung und Abruf der
Fehlercodes
Vorteile
Kostengünstige Möglichkeit zur Verhinderung von Produktfälschung, Graumarktumlenkung und Diebstahl des Vertriebskanals
Markenschutz durch Senkung der Gefahr unbeabsichtigter Käufe von gefälschten Waren durch den Kunden
Reduzierung betrügerischer Rückgaben an den Hersteller
Produktpersonalisierung
Einzelhändler können die NFC-Schnittstelle zur Personalisierung ihrer Produkte nutzen, ohne dass die Entfernung aus der Verpackung erforderlich ist. Hierfür werden die Konfigurationsdaten in den NFC-Tag-Speicher geschrieben.
Vorteile
Generierung neuer Umsatzströme
Differenzierung von Wettbewerberprodukten
Benötigt ein Verbraucherprodukt ein Ersatzteil, kennt der Verbraucher möglicherweise nicht den genauen Ersatzteiltyp oder die Bezugsquellen für Originalersatzteile. Wenn dieses Produkt über einen NFC-Tag verfügt, kann durch kurzes Anlegen des NFC-fähigen Geräts am Produkt ein Einkaufszyklus für Originalprodukte initiiert und eine umfangreiche Liste von Websites vorgeschlagen werden, über die der Erwerb dieser Produkte möglich ist. Ein NFC-fähiges Produkt kann nach Erkennung der Echtheit einer Komponente auch zur Optimierung des Produktbetriebs beitragen.
Anwendungsbeispiele
Wasserfilter von Kühlschränken
Ofenfilter
Automatikfilter für Kaffeemaschinen
Tintenbehälter für Drucker
Reinigungsprodukte für Espressomaschinen
Heimtierprodukte (Vitaminpräparate, Ungezieferbekämpfung usw.)
Staubsaugerbeutel und -filter für Teppichreinigungsgeräte
Vorteile
Der Verbraucher kann problemlos Informationen zu den richtigen Ersatzteilen abrufen
Durch das Abrufen dieser Informationen werden dem Verbraucher verschiedene Erwerbsoptionen bzw. dem Hersteller Vertriebsmöglichkeiten für Originalersatzteile bereitgestellt. Dies geschieht durch die Weiterleitung von Verbrauchern an URL-Links von vorab geprüften Sponsoren von Originalprodukten.
Diese Verkäufer haben die Möglichkeit, Verbrauchern über denselben Weg Gutscheine mit Kaufanreiz anzubieten.
Hersteller erhöhen ihre Umsätze aus Verbrauchsartikeln
Ein im Produkt integrierter NFC-Leser kann den Verbraucher über abgelaufene Verbrauchsgüter informieren und den Produktbetrieb bei Verwendung von Originalkomponenten optimieren. NXP bietet ein umfassendes Portfolio an Tag-ICs von NXP, das verschiedenste Anwendungsfälle deckt, wie etwa Kopplung, Personalisierung, Nutzerschnittstellen, Wartung, Authentifizierung, Zahlung und viele weitere.
NTAG 21xF: NFC-Tag-Chips sowie Felderkennungsfunktion
Die Reihe NTAG 21xF baut auf der Reihe NTAG 21x auf und enthält einen Ausgabe-Trigger zur Felderkennung. Dieser kann als Wakeup-Interrupt-Controller für elektronische Produkte verwendet werden. Typische NFC-Anwendungen umfassen den Datenaustausch, die Drahtlosverbindung, die Kopplung sowie die bequeme Gerätekommunikation bei geringer Reichweite. Die NXP-Reihe NTAG 21xF unterstützt neben diesen Funktionen noch viele weitere. Die Reihe NTAG 21xF ist in verpackter Form verfügbar und mit Leiterplattenbestückung kompatibel. Sie bietet Unterstützung im Bereich Gaming, Waren und Geräteauthentifizierung, statische Bluetooth/WiFi-Kopplung, Kommunikationsweitergabe sowie weitere eingebettete elektronische Anwendungen.
NTAG I2C: NFC, Felderkennung und Energiegewinnung und Die berührungslose NFC-Schnittstelle ermöglicht gemeinsam mit der
serieller I2C-Bus
NTAG I2C-Tag-Chips verfügen über eine zusätzliche serielle I2C-Bus-Verbindung, mit der die Anwendungsmöglichkeiten weiter verbessert und erweitert werden können. Als NXP Semiconductors noch zu Philips gehörte, wurde von diesem Unternehmen der mittlerweile nicht mehr wegzudenkende serielle I2C-Bus entwickelt. Er stellt eine einfache und zugleich elegante Kommunikationsmöglichkeit für elektronische Geräte dar und hinterlässt nur minimale physische Spuren.
mit dem seriellen I2C-Bus verbundenen Schnittstelle eine drahtlose bidirektionale Kommunikation zwischen elektronischen und NFC-fähigen Geräten, auch wenn das elektronische Gerät ausgeschaltet ist. Um die Schnittstelle zum seriellen I2C-Bus voll auszunutzen, ist in den elektronischen Leiterplatten (PCB) i. d. R. ein NFC-Tag integriert. Die Schnittstelle mit dem seriellen I2C-Bus unterstützt die Kommunikation mit dem Host-Mikrocontroller für Leiterplatten, wenn der NTAG I2C über externe Stromversorgung oder die Energiegewinnungsfunktion verfügt.
Datenübertragungsmodus über EEPROM (passiver/statischer Modus) Wenn Hersteller sich für die Einbettung eines NTAG I2C-Tag-Chips in Produkte entscheiden, profitieren Nutzer von der Möglichkeit, unterschiedliche Informationen herunterzuladen, wie etwa Handbücher, Fehlercodes oder sogar Links zu Ersatzteilquellen. Über eine HF-Schnittstelle werden die Informationen auf diese Produkte heruntergeladen, auch wenn keine Stromversorgung vorhanden ist. Dies ist darauf zurückzuführen, dass der NTAG I2C-Tag-Chip das Bindeglied zwischen dem NFC-fähigen Mobilgerät des Nutzers und dem verschlossenen und verpackten Produkt darstellt. Selbst wenn das Gerät ausgeschaltet ist, kann die berührungslose NFC-Schnittstelle weiter genutzt werden und Daten empfangen, die vom NTAG I2C-Tag-Chip im nichtflüchtigen EEPROM-Speicher abgelegt werden. Wenn das Gerät zu einem späteren Zeitpunkt wieder mit Strom versorgt wird, kann der Mikroprozessor über die Schnittstelle zum seriellen I2C-Bus auf die bereits geschriebenen Daten zugreifen. Ebenso kann der Mikroprozessor Daten an den EEPROM übertragen, während er für den späteren Zugriff über die NFC-Schnittstelle mit Strom versorgt wird, unabhängig davon, ob das Gerät Stromanschluss hat oder nicht.
Durchgangsmodus durch SRAM (gerätebetriebener Modus)
Für eine Datenübertragung, die nach der Initiierung der Kommunikation erfolgt, ist im Chip ein 64-Byte-SRAM integriert. Dieser erhält eine EEPROM-Zugangsbeschränkung durch die Unterstützung einer Datendurchgangsfunktion. In diesem Fall erfolgt der Datenstrom von der NFC-Schnittstelle über den SRAM-Puffer zur Schnittstelle des seriellen I2C-Busses oder umgekehrt. Der NTAG I2C-Tag-Chip funktioniert in diesem Modus wie ein Modem.
Energiegewinnung Die Energiegewinnungs- und die Felderkennungsfunktion (FD) des NTAG I2C-Tag-Chips wirken gemeinsam, um Vorteile Steckverbinder sind nicht mehr erforderlich, sodass eine Wasserdichtheit der Geräte ermöglicht wird
Zur Veranschaulichung der einzigartigen Eigenschaften des NTAG I2C-Tag-Chips hat NXP das NFX Explorer Kit entwickelt. Es enthält ein Komplettpaket zur Veranschaulichung und Entwicklung von mit NFC verbundenen Tag-Chips. Durch die komplette Ergänzung von Hardware- und Software-Tools haben Nutzer die Möglichkeit, die Eigenschaften des Chips über die verschiedenen Demos kennenzulernen und ihre eigenen Anwendungen zu entwickeln und zu testen.
Das NFX Explorer Kit unterstützt interaktive Demos und ermöglicht die Erkundung aller Eigenschaften von NTAG I2C-Tag-Chips für die Entwickler von Hardware- sowie Softwareanwendungen. Zudem kann optional das Sonden-Kit LPC-Link2 Debugger zur einfachen Fehlerbehebung bei Codes genutzt werden, die direkt in die NTAG I2C Explorer-Platte portiert werden, um so Anwendungen auf einfache Weise zu personalisieren.
Optionale Debug-Sonde LPC-Link2 Bei der Debug-Sonde LPC-Link2 handelt es sich um eine kostengünstige Entwicklungstoolplattform für LPC-MCUs wie etwa den LPC 11U24. Sie umfasst eine integrierte Debug-Sonde sowie Debug-Flachbandkabel. Sie wird durch eine auf Eclipse basierende, integrierte Entwicklungsumgebung unterstützt.
das Energiemanagement zu unterstützen. Nach Anwendung des HF-Bereichs auf die Antenne sorgt der FF-Ausgang für
einen geringen FD-Ausgang. Die durch den NTAG I2C-Tag-Chip vom HF-Bereich gewonnene Energie wird an eine Energiemanagementeinheit (PMU) weitergeleitet (VOUT; vgl. Abb. 14 [1]). Die PMU verteilt die Energie an den NTAG I2C-Tag-Chip sowie den Mikrocontroller (Abb. 14 [2]). Dadurch kann der I2C-Bus aktiviert (Abb. 14 [3]) und die Kommunikation ermöglicht werden. Alternativ kann die vom NTAG I2C-Tag-Chip gewonnene Energie direkt als Energiequelle für Geräte genutzt werden, die weniger Energie benötigen, wie etwa Schwachstrom-Mikrocontroller, -Sensoren und -Indikatoren.
Die Energieübertragung wird für Fälle ermöglicht, in denen die physische Verbindung erschwert wird, etwa durch Glas; so fallen Drähte und Kabel weg