物联网系统中非接触近场通信方案NFC详解（三）_NFC芯片分析

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物联网系统中为什么要使用NFC芯片

物联网系统中使用NFC（Near Field Communication，近场通信）芯片的原因主要基于NFC技术的独特优势及其在物联网领域的广泛应用。以下是详细分析：

高效便捷的连接方式

NFC技术通过短距离（通常在几厘米内）的无线连接，实现了设备之间的快速、便捷通信。在物联网系统中，NFC芯片可以极大地简化设备之间的配对和连接过程，无需复杂的网络设置或用户干预，从而提高了系统的整体效率和用户体验。

高度安全性

NFC通信基于近距离的无线信号传输，这种物理接近性要求确保了通信过程的安全性。与远程通信方式相比，NFC更难被黑客或欺诈者通过远程手段窃取或篡改信息。因此，在物联网系统中使用NFC芯片可以保障数据传输的安全性，降低数据泄露和信息被窃取的风险。

跨平台兼容性

NFC技术具有跨平台的特点，不受特定操作系统或硬件的限制。这意味着在物联网系统中，不同品牌和型号的设备之间可以通过NFC芯片实现快速、便捷的数据共享和交互，提高了系统的兼容性和可扩展性。

低成本高效益

对于企业来说，NFC芯片的成本相对较低，但能够带来智能高效的连接体验。通过引入NFC芯片，企业可以轻松地实现物联网设备的互联互通和智能化管理，提高生产效率和运营效率，降低运营成本。

广泛的应用场景

NFC芯片在物联网领域有着广泛的应用场景，包括但不限于以下几个方面：

手机支付：通过NFC技术，手机可以绑定银行卡或电子钱包，实现非接触式支付，提高支付效率和安全性。

智能门锁与门禁系统：NFC技术可用于智能门锁和门禁系统，实现便捷的开门操作，并支持多种用户身份验证方式，提高安全性。

设备连接与控制：智能家居设备如智能灯泡、智能空调等可以通过NFC模块与用户的手机或其他NFC设备连接，实现远程控制和设备管理。

防伪溯源：NFC动态码芯片可以应用于产品的防伪溯源，通过存储和传输产品的生产、批次、中转仓库、经销商等信息，确保产品的真实性和可追溯性。

公共服务：NFC技术还可以用于改善公共服务和提高运输系统的便利性，如NFC公交卡、NFC手机进入公共设施等。

综上所述，物联网系统中使用NFC芯片的原因主要包括高效便捷的连接方式、高度安全性、广泛的应用场景、跨平台兼容性以及低成本高效益等方面。随着物联网技术的不断发展和普及，NFC芯片在物联网系统中的应用前景将更加广阔。

本文会再为大家详解无线通信芯片家族中的一员——NFC芯片

1.NFC芯片的定义

NFC芯片，即近场通信（Near Field Communication）芯片，是一种基于RFID（Radio Frequency Identification，射频识别）技术实现的短距离无线通信技术芯片。它允许设备在几厘米的范围内进行非接触式数据交换，通过电磁感应实现数据传输。NFC芯片可以被集成到智能手机、银行卡、智能卡等多种设备中，为用户提供便捷、快速、安全的通信和数据传输体验。

2.NFC芯片的原理

NFC芯片的工作原理基于RFID技术，通过电磁感应实现数据传输。当两个支持NFC的设备相互靠近时（距离通常在几厘米以内），NFC芯片会产生一个近场磁场。这个磁场通过感应电流来实现数据传输。具体来说，一个NFC设备（如智能手机）上的NFC芯片会产生一个高频电磁信号，而另一个NFC设备（如智能卡）上的NFC芯片则通过电磁感应产生电流，从而建立两个设备之间的通信。

3.NFC芯片分类

NFC芯片的分类主要基于其功能和应用场景。一般来说，NFC芯片可以分为以下几类：

标准NFC芯片：支持基本的NFC功能，如读取NFC标签、模拟NFC卡等。

安全NFC芯片：在标准NFC芯片的基础上增加了安全功能，如加密、解密、身份验证等，适用于需要高安全性的应用场景，如移动支付、身份识别等。

集成NFC芯片：将NFC功能与其他功能（如处理器、存储器等）集成在一起的芯片，适用于需要高度集成的设备，如智能手机、智能手表等。

4.NFC芯片选型参数

在选择NFC芯片时，需要考虑以下参数：

支持的协议：如ISO/IEC 14443、ISO/IEC 18092等，确保芯片与现有设备和系统的兼容性。

工作频率：通常为13.56MHz，这是NFC技术的标准工作频率。

传输速度：虽然NFC的传输速度相对较慢，但在某些应用场景下仍需考虑其传输速度是否满足需求。

功耗：低功耗是NFC芯片的一个重要特点，需要关注芯片的功耗表现以延长设备的使用时间。

安全性：对于需要高安全性的应用场景，需要选择具备加密、解密、身份验证等安全功能的NFC芯片。

成本：根据预算和实际需求选择合适的NFC芯片。

5.NFC芯片使用注意事项

·在使用NFC芯片时，需要注意以下事项：

避免与金属物品接触：金属物品会干扰NFC信号的传输，因此在使用NFC芯片时应避免将其与金属物品放在一起。

保持设备干燥：潮湿的环境可能会影响NFC芯片的性能，因此应确保设备处于干燥状态。

避免过度弯曲：虽然NFC芯片具有一定的柔韧性，但过度弯曲可能会导致芯片损坏或性能下降。

注意电磁干扰：强电磁场可能会干扰NFC信号的传输，因此在使用NFC芯片时应避免将其置于强电磁场环境中。

6.NFC芯片厂商

NFC芯片市场上有多个知名厂商，其中一些主要的厂商包括：

恩智浦（NXP）：作为全球领先的NFC芯片供应商之一，恩智浦在NFC技术方面拥有深厚的积累和丰富的产品线。

意法半导体（STMicroelectronics）：意法半导体也是一家在NFC芯片领域具有重要地位的公司，其NFC芯片产品广泛应用于智能手机、可穿戴设备等领域。

INSIDE Secure：该公司专注于NFC技术以及交易安全技术的开发，为支付卡、身份识别和门禁等领域提供高性能和开放标准的解决方案。

此外，还有其他一些厂商也在NFC芯片领域有所布局和贡献，共同推动了NFC技术的发展和应用。

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供应商A：VIBRATION(振浩微)

1、产品能力

（1）主推型号1：VRC522

对应的产品详情介绍

芯片简介

VRC522是针对金融领域及非接触式门锁类、门禁类和各种读卡设备应用推出的低电压、低成本的

符合ISO/IEC 14443 Type A/Type B协议并工作在13.56MHz高频模式下的读写卡芯片，具有高集成度和

超低功耗的特点。特别适用于在追求低成本的同时需要较高性能的非接触式读卡数据传输的应用场合。

主要特性

高集成度超低功耗的非接触式读写卡芯片，工作在 13.56MHz，

支持双线圈驱动的各类读写卡方案

宽电压工作范围，电源电压2.0 ~ 5.5V

极低的待机和扫描功耗，有效读卡距离可达8 ~ 10cm

支持完整的ISO/IEC 14443 Type A/Type B协议

支持高传输速率的通信：106kbit/s、212kbit/s、424kbit/s

支持的主机接口，

---- SPI接口，速率10Mbit/s

---- I2C接口，标准模式速率为100kbps/s

---- UART接口，传输速率1228.8kbit/s

64字节的发送和接收FIFO缓冲区

可编程定时器

具备硬件掉电、软件掉电和发送器掉电等多种节电模式

内置温度传感器，以便在芯片温度过高时自动停止RF 发射

采用相互独立的多组电源供电，以避免模块间的相互干扰，提高工作的稳定性

具备 CRC 和奇偶校验功能，内置 CRC 协处理器，符合 ISO/1EC14443 和 CCITT 协议

内部振荡器，外接 27.12MHz 的晶体

支持低功耗卡检测（LPCD）功能

QFN32 封装进一步减小 PCB 的面积，降低生产成本

主要应用

金融领域读卡设备，身份证读卡器

智能家庭门锁，酒店锁，桑拿柜锁等非接触式读卡装置

各种非接触式读卡设备，公交卡、校园卡读卡器

各类非接触式门禁系统，签到、考勤机

硬件参考设计

2、支撑

（1）技术产品

技术资料

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审核编辑 黄宇