NFC接触点

接触点内嵌一个NFC标签,该标签由小型片上系统(集成电路)和放置在印刷图标或贴纸后面的天线组成,用于与智能手机通信。

NFC标签与芯片

NFC芯片和天线这两个组件协同工作,形成一个独立的功能器件。

 

 

NFC标签组件
NFC标签组件

 

 

不同的标签可能使用不同类型的芯片。芯片为特定应用而调优,根据其内存容量和对特定规范的遵从性会有所不同。

例如,意法半导体的产品组合包括专门用于票务 (ST25TB) 和可追溯性 (ST25TV)的NFC芯片,以及其他专门用于无线配对或品牌识别 (ST25TA和 ST25TV) 的芯片。

将集成电路和NFC天线 组装在一起使得接触点不同于传统的标签或贴纸,可能需要特别注意。

ST25系列提供广泛的NFC RFID标签和芯片,可以组装在标签、贴纸或特殊封装中。标签可以是超薄、防水和/或防震的,以便轻松而美观地集成到不同形状的产品中,如服装、瓶子或遥控钥匙。

NFC芯片自身嵌入了专门用于NFC应用的特定功能。ST25T系列推出各种功能 (TruST25数字签名、密码、以及高达64Kb的可靠内存),可提升品牌在消费者互动应用中的兴趣度。

接触点包含了添加到消费产品上的一个NFC标签。

 

 

NFC Touchpoint labels
消费产品上的NFC接触点

 

 

关于NFC接触点物理实现的建议

NFC技术提供难得的机会,帮助您开发动态的交互式移动应用,以提高用户体验。

当您开始自己的NFC项目时,这里有一些建议需要考虑。

通过NFC Forum认证的标签集成电路(IC或芯片)

首先,提供优质NFC用户体验的基础是使用获得NFC Forum认证的标签。

这将确保各种通过NFC实现的行为一致性,并为与NFC智能手机的互操作性奠定基础,同时也支持通过NFC读卡器在生产中对标签进行编程。

认证程序验证标签对各种手机指令和请求的响应(“数字”),并检查标签的工作范围(“模拟”)。

此外,支持NFC功能的智能手机是经过NFC Forum 认证的,所以使用通过NFC Forum认证的标签和读卡器可保证互操作性。

 

 

意法半导体公司通过NFC Forum认证的芯片名单
意法半导体公司通过NFC Forum认证的芯片名单

 

 

意法半导体提供许多不同的经过认证的IC,在内存大小和功能方面提供了许多选择。

选择NFC“Type 5”标签

Types 1 to 4 and Type 5 tag detection areasNFC Forum定义了5种类型的标签,但是其性能水平不尽相同

NFC Type 5标签使用的技术符合ISO/IEC15693标准,而其它类型标签基于ISO/IEC14443技术。因为基于ISO/IEC14443的解决方案采用具有高数据速率的高功率读卡器基础设施,所以主要用于交通运输、非接触式支付、护照等领域。

NFC Type 5标签使用的ISO/IEC 15693技术的开发目的是确保NFC手机和RFID读卡器的最佳工作范围。由于这些标签需要的激活能量较少,可以“更早”地被智能手机检测到,这在用户体验方面绝对是一个加分项。

请注意,如果需要与NFC Types 1 - 4标签相同的工作范围,Type 5标签将使您能够设计尺寸更小的天线。

 

 

Type 5标签支持更小的天线尺寸
Type 5标签支持更小的天线尺寸

 

 

对于Type 5标签,估计工作范围的拇指(经验)法则是,它与读卡器的天线尺寸大致相同。

 

 

NFC拇指法则
拇指法则

 

 

知道工业RFID读卡器可以提供大型天线(如门或入口读卡器),工作范围可以上升到两个门之间大约1或1.5米。

这就使您能够在工厂中整合资产跟踪功能,并提高消费者的用户体验。

 

 

RFID / NFC从工厂到消费者渠道
RFID / NFC从工厂到消费者渠道

 

 

接触点外观与感觉

第一步是确定用户将如何识别支持NFC技术的产品以及接触点的位置。由于NFC在几厘米范围内运行,所以这是非常重要的。

避免接触点和信息标签之间的混淆

比较好的做法是在支持NFC功能的产品上增加一个说明性标签,向消费者解释如何使用这项新技术。

但我们应避免让消费者感到困惑,因为他/她们可能还不知道在哪里可以轻触自己的NFC手机(在标签上还是在产品上?)

 

 

混淆释疑:NFC标签是在产品上还是在产品标签上?
混淆释疑:NFC标签是在产品上还是在产品标签上?

 

 

接触点的视觉识别

一种选择是使用NFC Forum标识,并置于标签上的确切位置。

“N-mark”标识是NFC Forum推荐的国际公认NFC标志,NFC Forum是推动NFC生态系统建设的协会。

NFC Symbol

NFC Forum标识是免费使用的,但需要接受其‘N-Mark商标许可协议’* ,以提供 一致的用户体验

如果NFC Forum标识与您的通信图案不符,另一个方法是创建自己的标识,建议采用短距离无线通信

使用通用的无线通信象形图是指示接触点位置的另一种好方法。

NFC generic wireless communication pictograms

确定产品上的最佳接触点位置

接触点位置就是NFC标签在产品上的位置

要读取标签,用户必须能够将其智能手机置于标签周围的特定区域,这被称为工作范围。

用户必须能够自由访问接触点的工作范围。

上述工作范围是由NFC Forum参考读卡器定义的。

在实践中,标签可以与各种具有不同工作范围和特性的NFC手机配合。因此,建议遵循这些指导原则。

 

 

NFC Forum工作范围规范
NFC Forum工作范围规范

 

 

定义最佳接触点天线尺寸

工作范围是NFC用户体验的一个关键因素,因此不应有丝毫妥协。

为此,您需要确保工作范围尽可能大 ,以帮助用户轻松地与接触点交互。较大的工作范围确保更早地开始交互,为用户节省时间。

使用通过NFC认证的标签确保最佳互操作性和最大工作范围也将有助于提供良好的用户体验。

许多消费产品的实现中,会根据应用对NFC标签天线进行个性化定制,以适应产品需求和品牌营销策略。在这种情况下,标签尺寸不作丝毫妥协,为天线提供尽可能多的可用空间。

为了提供良好的用户体验,在工作范围方面没有绝对的规则。但是根据早期用户的现场测试,一个基本建议是设计标签天线时要确保NFC智能手机和现场标签之间有2cm的读取距离。

为交互事务找到最佳天线位置

当智能手机和接触点(标签)靠得很近时,两根天线必须面对面,才能确保高效的交互

必须仔细选择NFC标签的位置,以确保接触点和智能手机之间的距离最短,以获得最佳性能

凹面设计(例如瓶子表面)增加了智能手机和接触点之间的整体距离。

 

 

合格/不合格接触点位置示例
合格/不合格接触点位置示例

 

 

平坦的表面减少了标签和智能手机天线之间的距离。这样可以提供更好的用户体验:

 

 

距离差异取决于表面设计
距离差异取决于表面设计

 

 

将标签放在凸面上的效果会更好,因为手机可以更靠近标签。使用凹面的效果较差,因为额外的间隙让手机与标签的距离更长,使连接更加困难。

评估环境对接触点性能的影响

NFC技术适用于多种类型材料,如塑料、液体、织物、玻璃、木材、纸张和纸板,以及特定条件下的金属。

以下材料可能影响接触点性能:

  • 金属:NFC交互的质量可能会受到附近金属表面的影响,从而导致射频磁场通信失真。为了避免这种情况,最好选择带铁氧体保护层的标签(见下图)
  • 玻璃和液体,可能在较小程度上减少NFC工作范围

 

 

示例:用于在金属部件上通信的带铁氧体贴纸标签
示例:用于在金属部件上通信的带铁氧体贴纸标签

 

 

因为接触点包含一个附加在天线上的集成电路(IC)。它有自身的机械约束,而以下环境因素 可以损坏标签:

  • 施加在标签上的机械压力
  • 极度折叠或弯曲标签
  • 极端工作温度和温度循环(如洗衣机)
  • 其他环境因素,如极端湿度

您可能会感到惊讶: 在设计过程中,您会发现同一个标签在“自由空间”和“现场(也就是最终标签附设在您的产品上)”的表现是不同的。

所以,当您评估自己的NFC接触点性能时,需要总是在“现场”条件下进行。

对您的NFC接触点和智能手机进行中间测试

您的NFC标签现在已经设计完毕,您选择了一根足够大的天线以期实现最佳性能,并且选择了最佳的接触点位置,但还有一件事需要做:在现场条件下用手机的大面板测试您的实现。

评估实际工作距离的关键是:

  • 关注标签检测(例如,使用带有已编程基本URL的标签)
  • 使用实际的最终产品和最终接触点(材质,几何现状)
  • 使用不同品质和型号的手机

为了说明这一点,下面的示例使用不同手机对给定标签进行距离测量。

NFC range measurements for a given tag with various phones

 

Whitepaper NFC design

 

Discover our NFC / RFID Product Portfolio

ST25T NFC tags

nfc rfid tag

The ST25T series of NFC tags feature:

  • 13.56 MHz HF interface
  • ISO 14443 A/B, ISO 15693 and NFC Forum compliance
  • From 512-bit to 64-Kbit memory
  • Up to 32-bit counter with anti-tearing
  • Field detect output
  • OTP bytes
  • Software and eval tools
  • Antenna design tool

ST25D Dynamic NFC tags

nfc rfid dynamic tag

The ST25D series of dynamic NFC / RFID tags feature:

  • 13.56 MHz HF interface
  • ISO 14443A, ISO 15693, NFC Forum compliance
  • I2C interface
  • 2-Kbit to 64-Kbit memory
  • Energy Harvesting
  • Configurable output signal (GPO)
  • Fast Transfer Mode
  • PWM outputs
  • Software and eval tools
  • Antenna design tool

ST25R NFC / RFID readers

nfc rfid reader

The ST25R series of HF & UHF readers feature:

  • 13.56 MHz HF
  • 840-960 MHz UHF
  • ISO 14443 A/B, ISO 15693, ISO 18092, ISO 18000, ISO 29143 FeliCa, NFC Forum, EMVCo & PBOC
  • Very High Bit Rate
  • Peer-to-peer
  • High Output power (up to 1.4W)
  • High Receiver sensitivity
  • Automatic Antenna tuning
  • Software and eval tools
  • Antenna design tool

ST25 NFC - Complete Training (17 videos)

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