近場通訊(NFC)誕生於2002年,是使用13.56MHz RFID技術的一個專用子集。它最初用於存取控制/門禁和公共交通付費卡,由於將信用卡/借記卡和智慧手機整合,使其發展迅速,不僅用於付費,還能用於無線連線之功能,例如簡化無線配對、診斷資訊讀取、設備參數等配置。

意法半導體作為RFID和NFC技術的先行者之一,提供了廣泛的HF RFID/NFC產品,覆蓋了所有NFC應用的需求,並提供豐富的生態系統支援。這些設備包括NFC / RFID標籤動態NFC標籤NFC / RFID讀寫器 & NFC控制器,包括用於安全NFC應用的安全性群元件和整套解決方案。

 

NFC技術在日常生活中的應用

•           一種特殊的通訊技術

NFC與其他無線技術相輔相成,藉此技術,可讓兩個距離非常接近之設備傳輸數據。這些獨特功能使其適用於其他技術無法達成的使用情境,有利於提供獨一無二的產品和服務。

•           NFC無處不在

在所有採用Android(v.4.0以上)和iOS(v.11)的行動裝置中,NFC技術可用於銀行卡和POS終端之間的銀行交易、交通和電子票務、數位連線、護照、非接觸式數位身份以及多種其他的非接觸應用。NFC技術還廣泛應使用於工業設備、電表、遊戲平台以及建築物和車輛的門禁控制。

 

NFC技術可用於確保產品的完整性,並在應用中驗證其原產地,使用範例包括:    

  • 消費者互動
  • 品牌保護
  • 防偽/防盜
  • 產品標識
  • 訪問控制/門禁
  • 資產追蹤
  • 溫度追蹤

實用範例

  • 溫度記錄 – 冷鏈運輸/醫療運輸系統
  • 防偽防盜 – 法律文件證書列印

實用範例

I.                 冷鏈運輸醫療運輸系統

冷鏈運輸中最基本的設備是用來記錄溫度,在整個冷鏈的生產製造、物流、銷售的過程中,冷鏈廠商都會使用溫度記錄器進行溫度監控,以提升商品的品質、降低商品不良率以減少成本。

 

溫度標籤提供的自動法過程與保障

  • 溫度標籤的尺寸不大,也可以做成一般標籤貼紙的大小。利用NFC技術可讓標籤具備獨一無二的識別碼,還使用能量收集技術、不需外加電池即可動作
  • 溫度標籤的讀取使用NFC相較傳統USB介面更方便,利用手機即可直接讀取。另外,NFC相較藍芽或其他無線技術更省電,這絕對能符合冷鏈應用的需求。
  • 溫度標籤具備以下特性:
    • 無源標籤需搭配標籤讀取器 ( 會發射能量 ) 使用
    • 以13.56MHz HF Band 傳送數據
    • 數據格式為 64 bit unique tag ID、64Kbit user memory
    • 標籤可整合於溫度、濕度感測器
    • 因應各種不同使用情境,可分為紙質、陶瓷、金屬等不同標籤外觀
    • 標籤的傳輸距離將依照搭配標籤讀取器之發射功率、天線型態、所處環境而影響

同樣地,冷鏈運輸在配送醫療物品時起了極關鍵的作用,例如從疫苗產地到配送醫院冷鏈物流運輸的過程中,每一批疫苗必須都經過層層保存措施、搬運與配送,要做到品質把關,同時維持全程不間斷的冷鍊運輸,不僅需從配送流程的細節著手,還要透過IT及雲端系統讀取標籤上獨一無二的識別碼,為所有的疫苗建立完整的冷鏈配送履歷。看看實際範例

其中,ST 的ST25 RFID標籤即是最佳方案的首選。

以ST25DV系列NFC標籤為例:

  • 安裝簡易,將標籤直接貼在貨物包裝上即可使用
  • ST溫度標籤的外觀如下圖所示:

將標籤翻至背面,可以看到正中間的小黑點就是標籤晶片,其左右兩端則為標籤的NFC天線。下圖可以看到NFC 標籤的內部構造 : ST25DV晶片透過天線收集能量以維持晶片運作,並將晶片內部感測器的數據傳送出去。

此外,物品包裝可以利用ST25TV02KC的防拆標籤來封合。ST25TV92KC內建防拆偵測迴路,迴路開關狀態及安全資訊會自動加在NDEF訊息。當NFC手機靠近時,無需安裝APP就可自動上傳到雲端伺服器進行管理和驗證。當包裝一旦被拆封後,可藉由NFC手機直接感應並取得物件狀態。步驟如下圖所示:

II.                 防偽紙張 - 法律文件/證書驗證及管理

現在可使用內嵌NFC 晶片及天線的紙張避免偽造文書。NFC晶片內有獨一無二的電子數位簽章,若採用內嵌NFC 晶片及天線的紙張印製各種證書,就能使其搭載專有的電子數位簽章,經NFC手機感應後,就可上傳到雲端伺服器驗證,而無須安裝APP,此舉可鑑定證書真偽,且其獨一無二識別碼UID可作為證件編號,便於證書管理。此應用可用於各產業的技能證書、畢業證書、房屋擁有權狀、結婚證書或其他法律文件等

證書防偽鑑定方式包括下列步驟:

1) 首先,利用內嵌ST25T NFC晶片的紙張列印證書

2) 待證書輸出後,利用NFC手機或裝置感應證書天線位置,將自動與雲端連線。接著把證書或鑑定信息或照片發送至軟體,完成傳輸後將封存於雲端伺服器。

3) 需要驗證時,透過NFC手機靠近文件內嵌NFC天線處,該裝置便會自動將獨特之電子數位簽章傳送到雲端進行認證,並顯示驗證結果及相關資訊。

方案優勢:

  • NFC晶片及DOP(Director on paper)天線與紙張利用無縫接合,紙張完全平整,可使用印表機列印。由於晶片及DOP天線無法在無損毀狀況下自證書上取下,因而無法複製,進而達到防拷貝的功能。
  • 所述之NFC晶片內建獨有之出廠序號及數位簽章,可控制釋放出的NFC晶片,以確保該NFC晶片的獨特性。
  • 當有驗證需求時,將NFC手機靠近內嵌NFC天線處,不須另外安裝APP即可將NFC電子標籤儲存的安全資訊自動上傳到雲端伺服器,以隨時隨地進行認證程序,非常方便。
 
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