NFC芯片

NFC芯片工作原理

NFC通信系统包括两个独立部分：NFC读写器芯片和NFC标签。NFC读写器芯片是系统的有源部分，因为顾名思义，它在触发特定响应之前“读取”（或处理）信息。它提供电源并向系统的无源部分（即NFC标签）发送NFC指令。

NFC技术经常用于公共交通，用户可以在其中使用支持NFC的车票或智能手机。在该示例中，NFC读写器芯片嵌入在公共交通支付终端中，车票（或智能手机）中的NFC无源标签将接收并回复终端所发送的NFC指令。

NFC芯片共分三种：NFC读写器、NFC标签，以及NFC控制器芯片。

NFC标签芯片

NFC标签芯片为无源器件：嵌入到天线中，由NFC读写器（例如，智能手机）所产生的磁场供电。

NFC标签响应特定NFC指令。例如，它可以通过显示器存储器内容来回应“读取命令”等指令。它也可以通过嵌入特定功能来支持密码保护、身份验证或篡改检测，前提是这些功能预先集成到标签芯片中。

NFC标签通常在以下应用中担当NFC触点 的角色：

• 消费者互动
• 身份验证
• 访问控制/门禁
• 资产追踪
• 家居自动化
• 计量
• 照明

将NFC芯片直接安装在塑料薄膜或织物上，即可化身为NFC标签。它们也可以安装在印刷电路板(PCB)上的塑料封装中。

NFC标签分为两种：单接口和双接口NFC芯片。

单接口NFC芯片

单接口NFC芯片是嵌入到NFC标签中的无源器件，仅与NFC系统的另一部分（即NFC读写器）通信。两个设备彼此接近时，单接口NFC芯片一旦被NFC读写器激活，便可实现标签与读写器之间的数据交换。

NFC是唯一可用于与NFC标签交互的无线技术。其小巧尺寸可以轻松集成到空间受限的对象中，如贴纸、标签、密钥卡等。

除了能够读取和写入数据以外，一些NFC芯片也支持特定功能，如篡改检测机制和数字签名，适用于识别和身份验证应用。

例如，当支持NFC的智能手机位于酒瓶（在瓶塞中嵌入了NFC标签）的读取距离内时，NFC读写器可以验证标签的来源并检测酒瓶是否打开过，从而确保产品的完整性。

双接口NFC芯片

双接口标签也称为NFC动态标签，它通过有线接口（例如I2C）与微控制器连接，因此，除了NFC无线链路以外，可提供第二个通信接口。

即使没有向携带NFC动态标签的对象提供电源，NFC动态标签芯片也能支持两个电子系统之前的无线通信。

NFC动态标签如同两个电子系统之间的桥梁，能够实现以下功能：

• 交换数据
• 从NFC射频场收集能量，为微控制器供电

例如，当支持NFC的智能手机位于电子设备（如Bluetooth™ LE耳机）的读取距离以内时，将自动执行蓝牙配对，而无需任何其他用户操作。NFC读写器（智能手机）检测嵌入到耳机中的NFC动态标签，并恢复启用蓝牙配对的信息。

NFC动态标签也可用于监控货物状态。例如，支持RFID或NFC的智能手机可读取嵌入到洗衣机NFC标签中的信息，如有关设备状况的详细信息，包括故障诊断。由于如今的许多智能手机支持NFC连接，消费类品牌可使用NFC动态标签通过移动应用程序向客户发送所购买产品的信息，从而改善NFC用户体验。

对于特定应用（如照明或电机控制），NFC动态标签可设计成不与微控制器连接。在这种情况下，嵌入到动态标签中的脉冲宽度调制接口允许用户在生产阶段或维护期间配置LED驱动器。

NFC控制器芯片

NFC控制器芯片将NFC读写器和NFC标签结合在一起，形成了集成式解决方案。它通常嵌入在支持NFC的设备中，例如：

• 智能电话
• 移动销售终端(POS)
• 电子钱包应用（银行卡、公共汽车票、健康卡、积分卡等）
• 数字车钥匙
• 无线充电设备

NFC控制器芯片通过安全元件或SIM卡来确保安全交易，并在卡仿真模式下运行，这意味着它可以充当非接触式智能卡。