محتوای حمایت شده: NFC برنامه های IoT را از آنجا دور می کند

Sponsored Content: NFC pushes IoT applications further afield

فن آوری های اینترنت اشیاء (IoT) باعث می شود که دنیای اطراف ما باهوش تر شود. در بسیاری از پیاده سازی ها ، گره های سنسوری که برای انتقال اطلاعات به طور مداوم به سرورهای موجود در ابر نصب شده اند ، به صورت دقیقه به دقیقه منظره ای از محیط را ارائه می دهند ، اما موارد استفاده زیادی وجود دارد که اتصال مستمر یا غیر عملی یا غیر ضروری است. .

RFID

موقعیت های بیشماری وجود دارد که محدودیت هزینه یا اندازه بدان معنی است که داشتن سیستم به طور مداوم از طریق باتری یا یک دستگاه برداشت انرژی غیر عملی است. مثالی که اکنون در تولید انبوه وجود دارد ، برچسب RFID است که برای شناسایی محصولات در یک زنجیره تأمین استفاده می شود.

امروزه بسیاری از برچسبهای محصول در حال استفاده دستگاههای منفعل هستند که شامل آنتن ، رابط RF ، مبدل برق و حافظه هستند اما منبع انرژی داخلی ندارند. زمینه الکترومغناطیسی تولید شده توسط RFID خواننده ، انرژی مورد نیاز تگ را برای ارسال پیام به شما فراهم می کند. اولین نسل از برچسب RFID از یک پروتکل نسبتاً ساده استفاده می کردند که برای خواندن رشته ای از ارقام که یک محصول واحد را مشخص می کنند مناسب است.

معرفی پروتکل ارتباطی نزدیکی (NFC) قابلیت برچسب های RF شده را به شدت گسترش داده است. سونی و فیلیپس الکترونیک در سال 2002 کار خود را بر روی استاندارد شروع کردند و پروتکل ایجاد کردند که در سال 2003 توسط ISO و IEC به عنوان استاندارد تصویب شد. مدت کوتاهی پس از آن ، به همراه سازنده تلفن همراه نوکیا ، شرکت ها مجمع NFC را برای ارتقاء برنامه های کوتاه مدت تشکیل دادند. پروتکل بی سیم

با فرکانس 13.56MHz ، برچسب ها هنگامی فعال می شوند که در فاصله 10 سانتی متری از یک خواننده قرار بگیرند. در بسیاری از برنامه های کاربردی ، برچسب فعال NFC قبل از شروع معامله ، سطح خارجی خواننده را لمس می کند. در مقایسه با پروتکل هایی مانند بلوتوث ، انتقال داده با سرعت نسبتاً کمی رخ می دهد: از حدود 100kbit / s تا کمی بیشتر از 400kbit / s. تمایز مهم بین پروتکل های NFC و اولیه RFID ، پشتیبانی از تعامل دو طرفه غنی تر است ، که می توانند رمزگذاری شوند.

انتقال داده از دستگاه گوش دادن می تواند با استفاده از مدولاسیون بار حاصل شود ، تکنیکی که از اتصال القایی بهره می برد. تغییر در امپدانس دستگاه «گوش دادن» مانند برچسب باعث دامنه یا تغییر فاز در ولتاژ آنتن دستگاه رأی گیری می شود. هنگام برقراری ارتباط کامل دو طرفه ، برچسب و خواننده میان نظرسنجی و گوش دادن متناوب است. با این حال ، این حالت یک منبع انرژی در داخل برچسب را فراخوانی می کند در حالی که پروتکل های ساده مدولاسیون بار اجازه می دهد تا از برچسب های منفعل باتری استفاده کنید.

فرایند پرداخت

پردازش پرداخت ، یکی از برنامه های مهم اولیه برای NFC ، از پشتیبانی رمزگذاری استفاده کرد. عمل لمس یک دستگاه با قابلیت NFC در بالای خواننده ، دو شرط مهم را برآورده می کند. یکی این است که یک اتصال بی سیم ایمن برقرار کنید اما یکی از مواردی که از لزوم قرار دادن کارت در خواننده برای ایجاد ارتباط با استفاده از پین های یک ترمینال تراشه و PIN سنتی جلوگیری می کند ، جلوگیری می کند. علاوه بر این ، با ترویج ژست لمس کارت یا تلفن به خواننده و به دنبال آن بوق یا نور برای نشان دادن یک معامله موفق ، این تکنیک اطمینان به کاربر می دهد که آنها به تنهایی مسئول شروع معامله هستند.

به دلایل مشابه ، NFC به پروتکل انتخاب برنامه های حمل و نقل تبدیل شده است - امکان مسافر را برای مسافرت با قطار یا اتوبوس به سادگی با لمس کارت پرداخت یا برچسب اختصاصی روی سطح یک خواننده ، در اختیار مسافران قرار می دهد.

سلامت شخصی

در برنامه های بهداشت شخصی ، که اغلب به پشتیبانی رمزگذاری نیز خواهان هستند ، تعامل لمسی کاربر را قادر می سازد تا هنگام تحویل یا بازیابی داده ها و همچنین امکان استفاده از سنسورهایی که منبع قدرت داخلی ندارند ، کنترل داشته باشد. یک برنامه کاربردی که اخیراً ظاهر شده است و نشانگر این موضوع است ، یک سنسور UV است. شرکت آرایشی و بهداشتی L’Oreal پس از یک مطالعه مصرف کننده و بازخورد دریافت که یک حسگر پوستی قابل کشش که در سال 2016 ایجاد و منتشر شد ، به کاربران در نمایش رفتارهایی که منجر به قرار گرفتن در معرض خطر کمتری در معرض اشعه ماوراء بنفش خورشید شده است ، کمک کرده است.

در نمایشگاه الکترونیک Consumer Electronics در آغاز سال 2018 ، L'Oreal My UV Patch را با دستگاهی دنبال کرد که امکان نظارت طولانی مدت در معرض اشعه ماوراء بنفش را دارد. UV Sense اولین سنسور الکترونیکی کم مصرف باتری بود که داده های قرار گرفتن در معرض اشعه ماوراء بنفش را تا سه ماه اندازه گیری و ذخیره می کرد. این سنسور با ضخامت کمتر از 2 میلی متر و قطر کمتر از یک سانتیمتر ، به راحتی می تواند برای دوره های حداکثر دو هفته بر روی تصویر بند انگشتی با استفاده از چسب تنها پوشیده شود.

سنسور کم مصرف باتری از توان تأمین شده توسط تلفن هوشمند با قابلیت NFC برای انتقال اطلاعات به برنامه ای استفاده می کند که کاربر می تواند از آن برای تعیین مدت زمان طولانی استفاده از نور استفاده کند. طراحی برچسب تضمین می کند که داده ها شخصی باقی بمانند و انتقال آن تحت کنترل کاربر باشد. به عنوان یک طراحی باتری کمتر ، برچسب کوچک و محجوب است.

کاربردهای دیگری برای حسگرها و NFC در مراقبت های بهداشتی وجود دارد. برنامه ای که نیمه هادی های NXP NHS3152 را برای آن طراحی کرده اند ، پایبندی درمانی است. رابط NHS3152 با قابلیت اتصال NFC به شبکه ای از نوارهای مقاومتی که معمولاً در زیر سطح فویل نوار قرصهای دارویی قرار داده شده است. با برداشت هر قرص ، دستگاه هنگام شکستن فویل و زمان انجام عمل ، ناگهان تغییر مقاومت را نشان می دهد. این اقدام با استفاده از رابط NFC تعبیه شده ، اقدام به انتقال به خواننده می کند. طراحی اجازه می دهد تا با یک منبع انرژی کوچک کار کنید و اطمینان حاصل می کند که داده ها تنها در صورت اسکن با یک خواننده تأیید شده ، که به حفظ محرمانه پزشکی کمک می کند.

محیط های غیر عملی

در برنامه های زنجیره تأمین و توزیع ، ترکیب عملکرد و سنجش برچسب استفاده از راه حل های IoT را در محیط هایی که گره های سنسور معمولی غیر عملی و گران هستند ، آسان تر می کند. در حمل و نقل مواد غذایی یک نیاز اساسی برای دما و سایر عوامل محیطی است که باید کنترل شوند. فضای داخلی یک کامیون ممکن است با یک گره سنسور در سطح کلی نظارت داشته باشد اما ممکن است داده ها در سطح کافی از گرانول بودن برای تأمین اطمینان فراهم نکند. عامل مهم در این کاربردها این است که یک محموله فردی در بالا یا پایین تر از درجه حرارتهای حساس نگهداری می شود تا برای خوردن مناسب اعلام شود.

اگرچه می توان یک ماژول سنسور را که ارتباط منظم با سرورهای ابری را حفظ می کند ، در حالی که یک دروازه نصب شده در کامیون وجود دارد ، فراهم می کند ، اما این نیاز دارد که کل ناوگان با آن ماژول و با یک شبکه ستون فقرات سازگار باشد. با این وجود ، آنچه مهم است دسترسی به داده های حمل و نقل در هنگام رسیدن به یک ایستگاه راه اصلی است و به یک سرویس تحویل متفاوت منتقل می شود ، یا به مشتری نهایی تحویل داده می شود. در این موارد است که می توان اطلاعات محیطی محموله را با استفاده از خوانندگان اختصاصی مطالعه کرد. در نتیجه ، موارد حمل و نقل مواد غذایی و موارد مشابه با استفاده از برچسب های NFC با کاربرد بسیار مناسب است. سنسورهای مختلف داده ها را در فواصل منظم یا هنگامی که آستانه ها بیش از ضبط می شوند ضبط می کنند. هنگامی که برچسب از طریق یک دروازه RF عبور داده یا توسط یک خواننده قابل حمل اسکن می شود ، پایگاه داده برای هر سفر بارگیری می شود.

در موارد دیگر ، سنسورهای محیطی ممکن است در انبارها یا کارخانه ها ثابت باشند. اگرچه ممکن است استفاده از یک اتصال دائمی RF از طریق بلوتوث یا Zigbee برای این سنسورها مفید باشد ، اما اتصالات بی سیم مداوم به دلیل تداخل سایر تجهیزات یا محدودیت های برق در آن مکانها غیر عملی است. اگر تجهیزات یا محل های ذخیره سازی علاوه بر وانت داده ها به بررسی های بصری نیاز داشته باشند ، استفاده از NFC برای دسترسی به پایگاه داده های داخلی آنها می تواند یک راه حل مناسب تر باشد.

ثابت و موبایل

پشتیبانی از سنجش محیطی ثابت و موبایل با انتقال داده NFC توسط دستگاههایی مانند NHS3100 NXP (تصویر ، بالا و راست) ارائه می شود. این یک IC برای نظارت و ورود به سیستم دما است و یک رابط NFC تعبیه شده را شامل می شود. این دستگاه دارای دمای داخلی خاص خود بوده و از اتصال مستقیم به باتری در جایی که نیاز به نیروی مستقل باشد پشتیبانی می کند.

با تشکر از دستگاه هایی مانند این ، NFC می تواند مناطقی از IoT را در جایی که اتصال ثابت غیر عملی یا نامطلوب است پر کند و به فعال کردن برنامه های حسگر که قادر به استفاده از منابع داخلی نیستند کمک کند.