恩智浦NFC控制器PN7220助力优化下一代POS终端设计

恩智浦行业领先的NFC控制器产品组合发布新产品PN7220，高度集成，专为下一代POS终端进行了优化。它支持Android系统，将支付与其他服务相结合，即便在更大尺寸的POS显示屏上也能保持出色的性能。同时，也实现了设计的简化和体积的缩减，可轻松从现有的NFC前端IC (如广受欢迎的PN5190) 进行迁移。

向Android过渡

近年来，随着云计算、移动连接和数据分析等技术的飞速发展，POS行业迎来了革命性的创新。行业创新为各种规模的商家，从小型零售店铺到大型连锁企业，提供了更高效、更灵活、更友好的支付解决方案。

近年来，该行业转向基于NFC的免接触式技术，消费者能够通过智能手机和可穿戴设备等新型设备轻松完成支付。然而，POS系统在向到免接触支付技术过渡的过程中大多仍依赖于Linux操作系统(OS)。向Android系统的转变为零售商开辟了一个充满潜力的新领域。

与基于专有Linux版本的旧终端相比，Android终端不仅升级更为便捷，而且更易于添加新功能。这得益于NFC控制器接口 (NCI)，它是为Android系统优化的原生接口，在手机中得到了广泛应用。在最新的POS终端中集成NCI，极大地简化了NFC读卡器与POS终端中的Android应用处理器之间的通信。

支持多功能

PN7220是首款符合EMVCo3.x标准和NFC Forum规范的NFC控制器，其搭载的NCI 2.2接口为连接众多主机处理器提供了便利。它的支持不仅限于NCI 2.2接口，还包括经过优化的NCI 2.2软件协议栈，极大地简化了满足EMVCo交易时间要求的过程。采用PN7220的POS系统能够满足消费者期望，提供快速且无摩擦的交易体验。

此外，PN7220对多处理器的支持赋予了POS终端超越支付之外的多功能性。以下只是多功能的几个示例：

会员卡：POS终端可以接受会员卡，这已证实能够提升客户的参与度和品牌忠诚度，同时创造出积极的购物体验。

数字收据：POS系统可以将数字收据发送到客户的移动设备，省去了纸质打印的环节。

票务：零售商可以通过在实体店内售票增加收益，而无需担心安全风险或增加额外硬件。

无人值守支付：使得POS终端能够在无人监管的场所如停车场或自动售货机中使用。

医疗保健终端：使用安全处理器来保护私人信息 (如患者姓名和出生日期)，医疗保健终端可以在处理支付的同时遵守隐私法规。

电动汽车充电站：可以对支付终端进行编程，使其与充电点管理系统 (CPMS) 进行交互，以便在开始收费前计算出准确的服务费用。

多用途触控功能具有多种好处。首先，它可以降低零部件和材料的成本。零售商无需依赖配备多个传感器的多台设备终端来实现附加功能。还能加速客户操作流程，提升整体体验。例如，顾客能够通过单个设备一键完成多项任务，如为产品付费的同时向会员卡里积分。

在EMVCO和NFC之间无缝切换

为了确保EMVCo和NFC模式之间的平稳切换，PN7220配备了两个独立的轮询环路，可由应用处理器根据需要选择。这两个轮询环路一个用于EMVCo，一个用于NFC，都拥有一套专门优化的RF参数。在从一个模式切换到另一个模式的过程中，系统会自动擦除所有先前的通信数据，并重置NCI软件协议栈。此外，PN7220的巧妙设计允许使用单个天线同时支持EMVCo和NFC Forum的应用，大大缩减了设备尺寸。

更大、更高分辨率的屏幕

随着向Android的过渡，我们在新一代设备上越来越多地看到尺寸更大、分辨率更高的屏幕。这些屏幕虽然在视觉体验上带来了巨大的提升，但同时也给NFC等射频操作带来了挑战，因为它们会产生更多的噪声。

特别是在屏幕背后集成了NFC无线模块的终端中，这种噪声可能尤为棘手。PN7220控制器通过其多项先进功能，有效地解决了这一问题。它不仅提供了高达2.0W的RF输出功率和卓越的接收灵敏度，还集成了诸如动态功率控制 (DPC)、自动波形控制 (AWC) 和自动错误处理等板载功能，这些在金属环境或高噪声背景下，甚至在使用小型天线时，都能确保NFC操作的稳定性和效率。此外，这些功能与集成的免接触式EMV L1认证和NFC Forum标准兼容的固件相结合，简化了认证流程，使得开发人员能够更迅速地完成产品设计。

现场快速更新

PN7220支持固件更新，无需专用外部引脚。该更新过程由恩智浦提供的经过加密和签名保护的固件完成。这简化了EMVCo更新，使设计能够跟上EMVCo标准的发展。

简化现有设计的升级

开发团队可以快速扩展其NFC产品系列，以纳入EMVCo支付功能，得益于PN7220与恩智浦旗下其他NFC控制器的向后兼容性。它采用了与PN5190一致的NFC前端天线连接和电源引脚配置，并且与PN7160相同，支持Android 13中间件。

加速创新的开发板

为了加速设计流程，恩智浦PN7220开发板 (PNEV7220BP1) 可直接与搭载Android系统的恩智浦i.MX 8M评估套件相连。

作为另一种方案，PNEV720BP2板集成了恩智浦K82处理器，并可与其他主机设备配合使用。这两款开发板均配备了尺寸为45x45mm的NFC天线，带有铜质阻尼器，以便模拟典型的应用场景。它们已经过了严格验证，完全符合EMVCo 3.1标准和NFC Forum规范。开发板的PCB布局包含阻塞电容、DC/DC线圈和EMC滤波器，这些都是可复制的元素，可作为客户应用的参考设计。

此外，这些开发板支持NFC Cockpit，这是恩智浦提供的直观GUI，它允许用户轻松配置和调整IC设置，无需编写软件代码。

加速变革

POS系统从Linux向Android的过渡才刚刚开始，但零售商和消费者都体验到了优势。PN7220可以帮助加快向Android POS终端的过渡，还极大地提高了开发团队在设计和交付下一代POS系统方面的效率。

本文作者

Fabrice Punch，恩智浦半导体NFC物联网安全市场主管。他致力于推广NFC技术、安全芯片和身份验证标签的应用，旨在通过安全的人与物的连接，提升人们的生活质量。Fabrice在向高科技行业进行B2B营销和业务拓展方面拥有超过20年的丰富经验，在恩智浦公司担任过多个关键的技术和管理职位。他的工作地点位于法国卡昂。