NFC、STSAFE、eSIM如何助力工业物联网

在刚结束的慕尼黑上海电子展上，意法半导体（ST）凭借其在半导体行业中的卓越地位吸引了众多参观者。本次展会ST聚焦可持续发展、智能出行、电源&能源、物联网&互联四大主题。在物联网&互联区域前，记者现场采访了意法半导体安全与连接部门产品市场经理王鹏飞，王经理分享了该公司三大产品组合（NFC、STSAFE、eSIM）是如何助力工业互联及安全链接的。

在加速工业数字化、智能化转型的背景下，各种终端器件、即时通信技术、安全连接技术不断融入到工业的各个环节，以大幅提高制造效率，改善产品质量，降低产品成本，助力传统工业向智能制造的过渡，这将需要强大的半导体技术支持，不仅包括先进的技术、方案还需要全面的生态系统。王经理表示，ST作为全球领先的半导体公司，在满足市场需求的同时，让产品在差异化竞争中获得更大优势。

更便捷、更安全的连接

意法半导体作为NFC技术的先行者之一，提供了广泛的NFC产品，包括标签、读写器、动态标签助力智能家居、工业、移动支付、汽车、物联网、无线充等领域。NFC技术作为近距离无线通讯技术，具有独特的安全优势、便利性、快速连接、且成本低廉等特点。以ST25NFC为例，该系列产品具有高度安全性和稳定性，可以用于各种物联网应用。

NFC从近场通信到无线充电

起初NFC仅用于近场通信，而现今可延伸用作小功率的无线充电应用。在展台上，一款NFC无线充电方案被高度关注。该方案的发射端配置在充电器底座上，采用NFC ST25R3916B 读写器，接收端采用ST25DV04KC NFC 动态标签，利用相同的一个线圈既可以做数据的传递又可以做能量的捕获与采集为电池充电。

同时，王经理也谈到了ST NFC无线充的优势，他分享到，NFC无线充电首先为用户带来极大的方便，可以在没有物理插头的情况下为设备充电。值得一提的是，到目前为止无线充电仅在电器行业的极少数产品中实现，其中大多数需要使用大尺寸的几何天线，限制了小功率应用的发展，而ST的NFC无线充电解决方案帮助设备制造商克服了这一挑战，该方案对系统尺寸的要求非常少，可以使用柔性天线PCB。适用于接收端1瓦以内的应用场景，如TWS耳机、智能指环、智能眼镜等可穿戴设备。比传统无线充天线更小、成本更低。同时不需要充电接触点，避免了传统充电接触点腐蚀等问题，另外还可以提供数据传输的通道。

对于制造商而言，使用NFC技术进行无线充电可以在已经嵌入此功能的现有产品中实现，使设备制造商简化现有产品的电子和机械设计并节省材料成本。设备制造商只需要配置其设备设置并将NFC定义为其设备的充电方式。对于用户而言，NFC无线充电还为最终用户带来了额外的灵活性和便利性，使他们可以使用智能手机作为备用电源来为支持NFC的其他连接设备充电。

TruST25为ST NFC保驾护航

NFC的便捷性带来了很多好处，其安全性同样不可忽视，ST在自家NFC芯片中都嵌入了哪些安全措施？谈到 NFC 芯片的安全性，不得不提到 ST 的数字签名 TruST25。ST 的标签使用 TruST25 数字签名来防止伪造，通过加密实现数字签名。轻松可靠地识别 RFID/NFC 标签的真实性。实质上，数字签名是一种安全的电子签名形式，可以确保签名内容的完整性并确定其来源。通过使用带有数字签名的 UID，标签制造商可以确保嵌入的信息是真实的。此外，标签制造商还可以使用数字签名为客户提供随时验证标签真实性的方法，王经理分享。

NFC将在物联网中迎来新突破

物联网时代，越来越多的设备需要实现互联互通，尽管无线通信中WiFi、蓝牙等技术已经成为主流，但NFC在近几年的快速发展也有望在各个领域发挥更大的作用。作为一种简单易实现的近距离无线通信技术，NFC可以以非常低的成本为连接设备添加外部无线通信接口。此外，还有许多无线通信方法，包括BT/BLE、WIFI、LORA、Zigbee、Thread、MATTER，ST的NFC标签和动态标签产品可以帮助快速建立网络连接。并且简化复杂的配网方式，例如在工业或智能家居中，之前往往需要摄像头扫码等流程，而NFC只需一次触碰就可以轻松连接。

STSAFE守护工业物联安全问题

此外，王经理还介绍到意法半导体的STSAFE系列芯片，是提供身份验证、机密性和平台完整性服务的安全元件产品系列，可使 OEM免受克隆、伪造、恶意软件注入和未经授权的生产侵害。另外，其应用在联网联云设备终端有着独特的优势，提供通讯保护，使基于连接对象的服务在传输过程中不受恶意对象或数据操控的影响。

STSAFE-A110是最新的STSAFE-A安全元件，它具有最先进的安全功能，可防止假冒正品外设和IoT设备。本次展会ST展示的另一款方案是非接触式打印机墨盒安全防伪方案。该方案的耗材墨盒端采用STSAFE-A110安全芯片进行认证防伪。STSAFE-A110硬件满足CC EAL5+认证，可提供基于客户定制化服务的安全保护， ST可以帮助客户将这个证书在ST的安全工厂烧进安全芯片。另外该方案也采用了NFC无线充技术，借助ST25NFC实现数据和能量的无线传输，彻底移除有线触点，不易被窃听和破解。与传统接触式方案相比，可有效克服触点老化及振动带来的连接可靠性差等问题。该芯片同时也可用于电动工具的电池，手机电池等，以保证用户使用正品安全的耗材。另外，WPC无线充电联盟发布了全新增强型无线充电标准qi2，该标准要求凡支持5瓦以上的设备无线充电必须嵌有安全芯片，这将为STSAFE发展带来新的突破。

非法设备访问网络和篡改网络上设备的固件软件将会对网络和其中的设备造成严重损害和不堪后果。因此，对设备进行严格的身份验证十分重要。STSAFE-A是针对嵌入式系统优化的解决方案，确保强大的身份验证、安全通道建立和应用程序的安全存储，以防止欺诈或伪造。这些是客户构建其品牌生态系统的关键要素。

stsafe-a110，用于品牌保护和嵌入式系统安全的交钥匙解决方案

为了构建安全可信的系统，ST提供了一整套安全元件，涵盖从嵌入式平台到网关和服务器的多个应用。将STSAFE安全元件集成到设计中，并将STSAFE连接到设计的处理单元，有助于验证设备并确保平台完整性和数据机密性。

eSIM轻松切换网络提供商

王经理提到的另外一款产品是ST4SIM，这是ST首款通过 GSMA 认证的用于工业和物联网以及汽车的 eSIM(嵌入式SIM)。eSIM被焊接到PCB板上，特别是一些工业应用，在有震动的场景下，该产品更加牢固可靠。ST4SIM提供了一种扩展和安全的蜂窝连接解决方案，可集成到各种环境中，使工业设备能够实时连接到网络，并且轻松切换到不同的网络提供商，保证连接的稳定性，同时确保资产安全。值得关注的是，全新一代ST4SIM-201是获得GSMA UICC安全保证认证的产品，专门用于M2M通信，并且可连接到5G独立网络。

总结，工业数字化转型中安全畅连被高度重视，ST作为全球领先的半导体供应商，在工业安全连接领域，以NFC、STSAFE、eSIM为核心为用户提供先进的技术和方案。意法半导体的愿景是通过这一系列芯片，使物联网的连接更加简便，更加便捷，使互联更加安全。

编辑：黄飞