大大都設(shè)備還不支持NFC/RFID，當即動作吧！

近場通信(NFC)仍然處在炒作與衡量狀態(tài)嗎？顯然不是！該項技能之前僅僅被看作是新一代的條形碼，事實證明其實用性和靠得住性要高得多。在很多消費類和家產(chǎn)市場，需要NFC和射頻識別(RFID)成果。這些應(yīng)用不再范圍于傳統(tǒng)的簡樸、直觀、安詳?shù)姆谴蛘淌?a class="arc_keyword" href="http://yq49.cn/lnews/331.html">數(shù)據(jù)互換， 33UF 100V，兩個支持NFC/RFID的設(shè)備之間可以機動地互換信息(電話號碼、照片、海報數(shù)據(jù)等)，您需要做的就是將其接近在一起。NFC/RFID的主要觀念和傳統(tǒng)應(yīng)用正陪伴著嶄新的，非傳統(tǒng)思維方法而成長。實際上，我們正處在一個創(chuàng)新的年月。

您大概時常聽到“NFC與傳統(tǒng)的RFID有何差異？”的問題，在物理層或RF層，不同確實不太大！NFC本質(zhì)上是RFID的一種進化形式。實際上，NFC事情在RFID的13.56MHz頻段(HF)。行業(yè)同盟NFC論壇1從RFID物理層協(xié)議開始，通過將幾個新層添加到協(xié)議棧對其舉辦改造。增加了NFC數(shù)據(jù)互換名目(NDEF)，以識別、封裝并在支持NFC的設(shè)備之間互換應(yīng)用數(shù)據(jù)。這種尺度化的名目使得NFC/RFID成為一種應(yīng)用前途遠大的新興無線通信技能，適應(yīng)未來的普適計較。

為涵蓋較寬的應(yīng)用，RFID和NFC在本文的隨后接頭中可交流利用。我們將扼要先容NFC/RFID技能，給出常見的電路模塊，OEM可用來在便攜式電子產(chǎn)物中實現(xiàn)新型非打仗式NFC/RFID成果。示例電路基于DeepCover MAX66242雙接口安詳無源標簽。操作給出的電路，很容易將NFC/RFID短間隔無線技能增加到嵌入式電子平臺。我們將團結(jié)幾種實際利用環(huán)境展開接頭。

讀卡器和標簽：NFC/RFID基本

是一種尺度的近間隔無線通信技能，支持互相位置相對間隔較近的手持或其它設(shè)備之間的通信。NFC/RFID事情間隔為幾英寸到1米。該技能回收電感耦合，是通過兩個設(shè)備之間的民眾磁場通報能量的進程。這一進程實際上與空心變壓器的事情道理溝通，讀卡器天線線圈相當于原邊，標簽的天線線圈相當于副邊。讀卡器操作電磁感到發(fā)生標簽可以或許檢測獲得的無線電波。因此，當標簽接近讀卡器時，讀卡器天線線圈發(fā)生的電波將耦合到標簽天線線圈。在標簽內(nèi)感到發(fā)生電壓，然后對其舉辦整流并為標簽內(nèi)部電路供電。

圖1所示為讀卡器對電波舉辦調(diào)制并與標簽互換數(shù)據(jù)的方法。為了將數(shù)據(jù)從標簽傳輸至讀卡器，標簽電路改變其線圈負載(同時讀卡器的未調(diào)制載波保持打開)；互耦使得讀卡器可檢測到這一變革。這種負載變革法稱為負載調(diào)制。NFC/RFID的事情載頻為13.56 MHz，屬于全球范疇內(nèi)無需許可的ISM頻段。關(guān)于該技能，有幾個已經(jīng)頒布的尺度類型，包羅ISO/IEC 14443 Types AB和ISO/IEC 15693。

圖1. NFC/RFID標簽(MAX66242)耦合到讀卡器(MAX66300)的磁場。

本例中，MAX66242為無源IC，無需外部電源即可事情的無源標簽。實際上，無源標簽從讀卡器的磁場得到能量。利用這種NFC/RFID技能的典范應(yīng)用包羅接入節(jié)制、智能海報、會員卡和優(yōu)惠券、移動付出(非打仗式信用卡)、票務(wù)和運輸收費。

事情道理——無源標簽認證器

設(shè)計者此刻可操作便攜式電子產(chǎn)物收集、互換安詳系統(tǒng)的設(shè)置/校準數(shù)據(jù)，縱然便攜設(shè)備主電源斷電。圖1所示方案答允任何嵌入式電子產(chǎn)物通過無線方法與周圍任何設(shè)備舉辦毗連，并通過I?C接口與網(wǎng)絡(luò)毗連。

幾種成果對付無線NFC/RFID應(yīng)用很是重要：集成到無源標簽認證器的高級安詳性(圖2)、集成無線NFC/RFID接口和I?C接口、數(shù)據(jù)掩護模式、高速數(shù)據(jù)傳輸、標簽?zāi)芰渴占籑AX66242集成了SHA-256加密引擎，提供基于安詳密鑰的對稱式質(zhì)詢-應(yīng)答安詳認證。是節(jié)制NFC/RFID讀卡器與那些設(shè)備通信，以及如何與MAX66242通信的最好途徑。32字節(jié)SRAM緩存器有利于通過I?C接口舉辦高速數(shù)據(jù)傳輸。標簽上的能量收集引腳VOUT使其操作天線從讀卡器的HF場收集能量。

由于回收SHA-256安詳加密、高速數(shù)據(jù)傳輸以及能量收集——突出優(yōu)勢，對付但愿將NFC/RFID嵌入式便攜系統(tǒng)用于開放式可擴展平臺的OEM來說，該無源標簽具有極大吸引力。

圖2. MAX66342無源標簽的成果框圖。

擔保數(shù)據(jù)安詳——只信任正版的從機設(shè)備

利用SHA-256加密引擎實現(xiàn)讀卡器與從設(shè)備之間的安詳、對稱、雙向安詳認證。SHA-256散列算法基于美國國度尺度與技能研究院(NIST)頒布的安詳散列尺度FIPS PUB 180-4。SHA-256質(zhì)詢-應(yīng)答安詳機制在主機和從呆板件之間互換數(shù)據(jù)，是節(jié)制NFC/RFID讀卡器與哪些設(shè)備通信，以及如何與MAX66242無源標簽通信的最好途徑。

基于對稱密鑰舉辦雙向、安詳認證，讀卡器(即提倡者)僅接管正品標簽；只有正品讀卡器可變動標簽的存儲器。該要領(lǐng)假設(shè)便攜設(shè)備(回收MAX66242)和讀卡器系統(tǒng)具有溝通的SHA-256安詳算法。激活SHA-256時，便攜設(shè)備必需首先向NFC/RFID讀卡器提供有效應(yīng)答或響應(yīng)，以舉辦安詳認證。而且便攜設(shè)備的應(yīng)答與吸收到的質(zhì)詢及其儲存的密鑰相關(guān)。假如便攜設(shè)備應(yīng)答質(zhì)詢不正確，那么讀卡器系統(tǒng)(譬喻智能電話)將拒絕該便攜設(shè)備。

這種安詳認證機制的主要元素包羅256位隨機質(zhì)詢、MAX66242的ROM ID以及密鑰自己。ROM ID為獨一的64位序列號，在制造進程中嵌入到標簽中。讀卡器中必需配置溝通的密鑰并舉辦掩護。圖3所示為安詳門卡應(yīng)用示例，個中NFC/RFID在打開房間門、防火門或防彈門之前提倡質(zhì)詢-應(yīng)答認證。

為確保以最經(jīng)濟的形式防范對此類安詳IC的(不行制止的)惡意進攻，無源標簽回收專有的管芯級物理技能和相應(yīng)的電路、加密要領(lǐng)。這些防護技能可防備進攻者為了克隆密鑰或變動專有的校準數(shù)據(jù)而提取密鑰(粉碎系統(tǒng)的安詳機制)。

圖3. 基于NFC/RFID的電子鎖安詳認證是MAX66242無源標簽的焦點。