Sponsored Nilalaman: Itinulak ng NFC ang mga aplikasyon ng IoT na higit pa

Ang mga teknolohiya sa likod ng internet ng mga bagay (IoT) ay ginagawang mas matalino ang mundo sa ating paligid. Sa maraming mga pagpapatupad, ang mga sensor node na naka-install upang i-relay ang data na patuloy sa mga server sa cloud ay magbibigay ng isang pagtingin sa kapaligiran sa isang minuto-by-minuto na batayan, ngunit maraming mga kaso na ginagamit kung saan ang patuloy na koneksyon ay alinman sa hindi praktikal o hindi kinakailangan .

RFID

Maraming mga sitwasyon kung saan ang mga limitasyon ng gastos o laki ay nangangahulugan na hindi praktikal na ang system ay patuloy na pinapatakbo sa pamamagitan ng isang baterya o ani ng enerhiya. Isang halimbawa ngayon sa paggawa ng masa ay ang RFID tag na ginamit upang makilala ang mga produkto sa isang supply chain.

Maraming mga tag ng produkto na ginagamit ngayon ay mga pasibo na aparato na naglalaman ng isang antena, interface ng RF, power converter at memorya ngunit walang mapagkukunan ng panloob na kapangyarihan. Ang larangan ng electromagnetic na nabuo ng RFID reader ay nagbibigay ng lakas na kinakailangan ng tag upang maibalik ang isang mensahe. Ang mga unang henerasyon ng RFID tag ay nagtatrabaho ng medyo simpleng protocol na angkop para sa pagbabasa ng isang string ng mga numero na nagpapakilala sa isang produkto.

Ang pagpapakilala ng protocol ng malapit na komunikasyon (NFC) ay lubos na pinalawak ang kakayahan ng mga tag na pinapatakbo ng RF. Ang Sony at Philips Electronics ay nagsimulang gumana sa pamantayan noong 2002, pagbuo ng isang protocol na naaprubahan bilang isang pamantayan ng ISO at IEC noong 2003. Ilang sandali, kasama ang cellular handset maker Nokia ang mga kumpanya na binuo ang NFC Forum upang maisulong ang mga aplikasyon para sa maikling -Gawin ang wireless protocol.

Ang pagpapatakbo sa dalas ng 13.56MHz, ang mga tag ay nagiging aktibo kapag dumating sila sa loob ng 10cm ng isang mambabasa. Sa maraming mga praktikal na aplikasyon, ang tag na pinagana ng NFC ay humipo sa panlabas na ibabaw ng mambabasa bago magsimula ang transaksyon. Kung ikukumpara sa mga protocol tulad ng Bluetooth, ang paglipat ng data ay nangyayari sa medyo mababang rate: mula sa paligid ng 100kbit / s sa isang maliit na higit sa 400kbit / s. Ang isang mahalagang pagkakaiba sa pagitan ng NFC at mas maaga na mga protocol ng RFID ay ang suporta para sa mas mayamang mga ugnay na two-way, na maaaring mai-encrypt.

Ang paghahatid ng data mula sa isang aparato ng pakikinig ay maaaring makamit gamit ang modyul ng pag-load, isang pamamaraan na sinasamantala ang induktibong pagkabit. Ang isang pagkakaiba-iba sa impedance ng isang aparato ng 'pakikinig' tulad ng isang tag ay nagdudulot ng mga pagbabago sa malawak o phase sa antena boltahe ng aparato ng botohan. Kapag ang buong komunikasyon sa bidirectional ay nagtatrabaho, ang tag at mambabasa ay pumalit sa pagitan ng botohan at pakikinig. Gayunpaman, ang mode na ito ay tumawag para sa isang mapagkukunan ng kapangyarihan sa loob ng tag samantalang ang simpleng mga protocol ng pag-load ng modyul ay nagbibigay-daan sa paggamit gamit ang mga baterya na mas mababa sa passive.

Sa pagpoproseso ng pagbabayad

Ang pagproseso ng pagbabayad, isa sa mga pangunahing maagang aplikasyon para sa NFC, ay sinamantala ang suporta sa pag-encrypt. Ang kilos ng pagpindot sa isang aparato na pinagana ng NFC sa tuktok ng mambabasa ay nasiyahan sa dalawang mahahalagang kundisyon. Ang isa ay upang magbigay ng isang ligtas na koneksyon sa wireless ngunit ang isa na umiiwas sa pangangailangan na magpasok ng isang card sa isang mambabasa upang makagawa ng isang koneksyon gamit ang mga pin ng isang tradisyunal na terminal ng chip-and-PIN. Bilang karagdagan, sa pamamagitan ng pagtaguyod ng kilos ng pagpindot sa isang kard o telepono sa mambabasa na sinusundan ng isang beep o ilaw upang ipakita ang isang matagumpay na transaksyon, ang pamamaraan ay nagbibigay ng tiwala sa gumagamit na sila lamang ang may pananagutan sa pagsisimula ng transaksyon.

Para sa mga katulad na kadahilanan, ang NFC ay naging protocol ng pagpili para sa mga aplikasyon ng transportasyon - na nagbibigay ng mga manlalakbay ng madaling kakayahang magbayad ng pamasahe habang sumakay sila ng tren o bus sa pamamagitan lamang ng pagpindot sa isang card ng pagbabayad o nakatuong tag sa ibabaw ng isang mambabasa.

Personal na kalusugan

Sa mga aplikasyon ng personal na kalusugan, na kung saan ay madalas ding tumawag para sa suporta sa pag-encrypt, ang ugnayan ng ugnay ay nagbibigay ng gumagamit na kontrol sa kapag ang data ay naihatid o nakuha pati na rin ang kaginhawaan ng paggamit ng mga sensor na walang panloob na mapagkukunan ng kapangyarihan. Ang isang application na lumitaw kamakailan na nagpapakita na ito ay isang sensor ng UV. Ang kumpanya ng kosmetiko na L'Oreal ay natuklasan matapos ang isang pag-aaral ng consumer at puna na ang isang malalakas na sensor ng balat na binuo nito at pinalaya noong 2016 ay nakatulong sa mga gumagamit na ipakita ang mga pag-uugali na humantong sa hindi gaanong peligrosong pagkakalantad sa mga sinag ng araw ng araw.

Sa Consumer Electronics Show sa simula ng 2018, sinundan ni L'Oreal ang Aking UV Patch na may isang aparato na inilaan upang payagan ang mas matagal na pagsubaybay sa pagkakalantad ng UV. Ang UV Sense ay ang unang baterya na hindi gaanong electronic sensor na masukat at mag-imbak ng data sa pagkakalantad ng UV hanggang sa tatlong buwan. Mas mababa sa 2mm makapal at mas mababa sa isang sentimetro ang lapad, ang sensor ay madaling magsuot para sa mga tagal ng hanggang sa dalawang linggo sa isang thumbnail na may isang solong aplikasyon ng malagkit.

Ang sensor na mas kaunting baterya ay nagsasamantala sa lakas na ibinigay ng isang NFC na pinagana ng smartphone upang ilipat ang data sa isang app na maaaring magamit ng nagsusuot upang matukoy ang kanilang pagkakalantad sa mahabang panahon. Tinitiyak ng disenyo ng tag na ang data ay mananatiling personal at ang paglilipat nito ay nasa ilalim ng kontrol ng gumagamit. Bilang isang disenyo na hindi gaanong baterya, ang tag ay pinananatiling maliit at hindi nakakagambala.

Mayroong iba pang mga aplikasyon para sa mga sensor at NFC sa pangangalagang pangkalusugan. Ang isang application kung saan dinisenyo ang NXP Semiconductors na NHS3152 ay pagsunod sa therapy. Ang mga interface ng NFC3152 na pinapagana ng NFC sa isang network ng mga resistive na piraso na, kadalasan, ay inilatag sa ilalim ng foil na ibabaw ng isang guhit ng mga gamot na gamot. Habang nakuha ang bawat tableta, tinatala ng aparato ang biglaang pagbabago sa paglaban kapag nasira ang foil at kapag naganap ang pagkilos. Itinala nito ang aksyon na handa na upang ilipat sa isang mambabasa gamit ang naka-embed na interface ng NFC. Pinapayagan ng disenyo ang operasyon na may isang maliit na mapagkukunan ng kapangyarihan at tinitiyak ang data ay ilipat lamang kapag na-scan sa isang aprubadong mambabasa, na tumutulong na mapanatili ang pagiging kompidensiyal sa medikal.

Hindi praktikal na mga kapaligiran

Sa mga application ng supply-chain at pamamahagi, ang pagsasama ng pag-andar ng tag at pandamdam ay ginagawang mas madali ang pag-deploy ng mga solusyon sa IoT sa mga kapaligiran kung saan ang mga maginoo na sensor node ay hindi praktikal at mahal. Sa transportasyon ng pagkain isang pangunahing kinakailangan ay para sa temperatura at iba pang mga kadahilanan sa kapaligiran na kontrolado. Ang panloob ng isang trak ay maaaring nilagyan ng isang monitor node monitor ng pangkalahatang antas ngunit hindi ito maaaring magbigay ng data sa isang sapat na antas ng butil ng galamay upang magbigay ng katiyakan. Ang mahalagang kadahilanan sa mga application na ito ay ang isang indibidwal na pagsasama ay pinananatili sa itaas o sa ibaba ng ilang mga kritikal na temperatura na ipinahayag na angkop na kainin.

Bagaman posible na magkasya sa isang module ng sensor na nagpapanatili ng regular na pakikipag-ugnay sa mga server ng ulap kahit na isang gateway na naka-mount sa trak, hinihiling nito na ang buong fleet ay ginawang katugma sa module na iyon at may isang backbone network. Ang mahalaga, gayunpaman, ang pag-access sa data para sa pag-iipon kapag naabot nito ang isang pangunahing waypoint at inilipat sa isang iba't ibang serbisyo ng paghahatid, o inihatid sa dulo ng customer. Ito ay sa mga puntong ito na mababasa ang data ng kapaligiran ng consignment gamit ang mga nakatuong mambabasa. Bilang isang resulta, ang pagkain-transportasyon at mga katulad na paggamit ng mga kaso ay lubos na angkop sa pagpapatupad gamit ang mga tag na pinagana ng NFC. Ang iba't ibang mga sensor ay nagrekord ng data sa mga regular na agwat o kapag ang mga threshold ay lumampas; ang database para sa bawat paglalakbay ay mai-download kapag ang tag ay dumaan sa isang RF gateway o na-scan ng isang portable na mambabasa.

Sa iba pang mga kaso, ang mga sensor sa kapaligiran ay maaaring maayos sa lugar sa mga bodega o pabrika. Kahit na mukhang kapaki-pakinabang para sa mga sensor na ito na gumamit ng isang permanenteng koneksyon sa RF sa pamamagitan ng Bluetooth o Zigbee, ang paulit-ulit na koneksyon sa wireless ay maaaring hindi praktikal dahil sa pagkagambala mula sa iba pang kagamitan o mga hadlang sa kuryente sa mga lokasyong ito. Kung ang mga kagamitan o lokasyon ng bodega ay nangangailangan ng mga visual na tseke bilang karagdagan sa mga pagkuha ng data, ang paggamit ng NFC upang ma-access ang kanilang mga panloob na database ay maaaring kumatawan ng isang mas naaangkop na solusyon.

Nakapirming at mobile

Ang suporta para sa parehong nakapirming at mobile environment sensing sa NFC data transmisyon ay ibinibigay ng mga aparato tulad ng NXP's NHS3100 (nakalarawan, itaas at kanan). Ito ay isang IC na-optimize para sa pagsubaybay sa temperatura at pag-log at kasama ang isang naka-embed na interface ng NFC. Mayroon itong sariling panloob na sensing ng temperatura at sumusuporta sa direktang koneksyon sa isang baterya kung saan kinakailangan ang independiyenteng kapangyarihan.

Salamat sa mga aparato tulad nito, maaaring punan ng NFC ang mga lugar ng IoT kung saan ang patuloy na koneksyon ay hindi praktikal o hindi kanais-nais at makakatulong upang paganahin ang mga application ng sensor na hindi maaaring gumamit ng mga mapagkukunan ng panloob na kapangyarihan.

Ross Murgatroyd, Senior Global Product Manager sa Farnell