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    啟緯智芯NFC芯片開啟物聯網無源新時代
    發布日期:2023-10-27 訪問量:361

    如今物聯網設備深度滲透入社會,無處不在。然而,電網的電力供應并不是無處不在,很多物聯網設備不得不依賴電池供電。這帶來一個無法解決的問題:電池總有沒電的時候,沒電了設備就不能工作了。例如家里的智能門鎖,雖然平時方便好用,但是沒電的時候開不了鎖就很讓人頭痛。如果有一種不用電池也不用插電就能工作的物聯網技術,是不是很厲害?

     

    您一定以為這是天方夜譚,其實不然。這種技術不僅有,而且已經成熟,這就是南京啟緯智芯微電子有限公司研發出的TurboNFC技術。目前大部分手機(包括華為、蘋果、三星、小米、Oppo、LG、SONY等)都支持NFC(近場通信)通信技術。TurboNFC技術可以高效的采集NFC信號中包含的射頻能量,并將此能量轉換為可供物聯網設備工作的能量。使用這個技術,用戶用手機就可以輕易的驅動諸如智能鎖一類的物聯網設備,這些設備不需要電池就可以工作。想象您家中的智能門鎖不用裝電池,當您手持手機靠近鎖時,鎖自動無線獲得電能并與手機通信確定您的身份,開鎖。從此再也不用擔心沒電問題。

     

    技術與產品介紹


    啟緯智芯已將此技術應用于自研芯片TN2115S1,并已經量產。TN2115S1是一款通用型NFC無線MCU,內嵌ARM Coretx-M0 內核,最高主頻12MHz。結合安卓或者蘋果手機,TN2115S1可無電池運行,同時為物聯網設備提供最高達300mW的直流電能。其主要參數和特性如下:

     

    1. 6-12Mhz ARM Cortex-M0 內核,片上集成RC振蕩器

    2. 32KB FLASH,8KB RAM,2KB EEPROM

    3. NFC接口支持ISO14443A標準協議,106kbps速率

    4. 能量采集接口可由手機采集最高300mW直流功率,可驅動電機,或為超級電容充電

    5. 片上集成I2C,SPI,UART,13個GPIO,SWD調試接口

    6. QFN40封裝,低成本

    7. -40 至 125 工業級

     

    TN2115S1產品采用獨創的TurboNFC 技術,在提供通用雙端口標簽的通信與存儲功能的同時,還提供了無與倫比的NFC無線能量采集能力。TN2115S1系列產品非常適合使用在可視智能穿戴設備、小型智能家居設備、智能傳感器等小型移動應用的NFC通信接口和無源供能。

     

    TurboNFC技術極大地提升和擴展了傳統被動NFC接口的效能和功能。使用TurboNFC技術的被動接口具有比傳統被動接口2倍或更高的天線效率。在使用常見具有NFC接口的智能手機作為NFC主動接口時,TN2115S1可以實現業界領先的,多達300mW的無線功率接收。TN2115S1的極高能量采集能力大幅擴展了NFC的應用范圍。很多之前必須依賴電池供電的應用,如驅動電機,驅動帶背光的液晶,以及驅動運行人臉識別或指紋識別算法的MCU或DSP,均可以通過使用TN2115S1實現無源化。

     

    此外,TN2115S1芯片具有多種靈活的通信模式。除了傳統的卡模擬模式外,還支持內存擴展的卡模擬模式,以及透傳模式。多種工作模式可滿足不同應用場景的數據傳輸需求。TN2115S1具有高速SPI或I2C作為與MCU的數據傳輸接口,內部帶有EEPROM及RAM用來存儲數據。TN2115S1僅需要少量外部元件即可工作。

    結構框圖

     

    為便于開發,啟緯智芯為TN2115S1準備了完善的軟件開發套件,允許客戶使用目前主流ARM開發環境快速開發TN2115S1的固件。同時,啟緯智芯還提供與TN2115S1配套的,運行于安卓和iOS的App例程,客戶可參照此例程,迅速開發出配套手機App。針對硬件開發,啟緯智芯設計了面向TN2115S1的主流應用的數款開發板套件,便于客戶評估和開發。

     

    應用舉例

     

    應用于eink手機外殼/無電池動態相框

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    Elink動態顯示無源動態相框

     

    應用于eink智能飾品/掛件

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    Eink動態顯示的掛件

     

    應用于無源門禁卡/訪客卡/工牌/行李牌

     

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    NFC無源永久行李牌

     

    應用于智能行李箱/無電池智能鎖

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    無電池智能掛鎖

     

    啟緯智芯為客戶提供了完整的解決方案。目前啟緯智芯正在與多家在各領域內國際領先的企業,針對TN2115S1展開緊密合作,合作產品涵蓋:智能門鎖、行業專用智能鎖具、航空行李牌、員工卡、智能卡、手機周邊、以及消費類電子產品等等。

     

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