Styrktarefni: NFC ýtir IoT forritum lengra

Tæknin á bakvið internet hlutanna (IoT) gerir heiminn í kringum okkur gáfaðri. Í mörgum útfærslum munu skynjari hnútar sem eru settir upp til að miðla gögnum stöðugt yfir á netþjóna í skýinu veita sýn á umhverfið á mínútu og mínútu en það eru fjölmörg notkunaratvik þar sem stöðug tenging er annað hvort óhagkvæm eða óþörf .

RFID

Það eru fjölmargar aðstæður þar sem takmarkanir á kostnaði eða stærð þýða að það er óhagkvæm að hafa kerfið stöðugt knúið um rafhlöðu eða orkuuppskeru. Dæmi nú í fjöldaframleiðslu er RFID merkið sem notað er til að bera kennsl á vörur í aðfangakeðju.

Mörg vörumerki sem notuð eru í dag eru óvirk tæki sem innihalda loftnet, RF tengi, aflbreytir og minni en engin innri aflgjafi. Rafsegulsviðið, sem myndast hefur af RFID lesandanum, veitir orku sem þarf af merkinu til að senda skilaboð til baka. Fyrstu kynslóðir RFID merkisins notuðu tiltölulega einfalda siðareglur sem hentaði til að lesa strengi tölustafa sem bera kennsl á eina vöru.

Innleiðing NFC-samskiptareglna (NFC) stækkaði mjög getu RF-knúinna merkimiða. Sony og Philips Electronics hófu störf við staðalinn árið 2002 og þróuðu samskiptareglur sem samþykktar voru sem staðalbúnaður af ISO og IEC árið 2003. Stuttu síðar stofnuðu fyrirtækin, ásamt farsímaframleiðandanum Nokia, NFC Forum til að kynna forrit fyrir stutta stundina -skiptu þráðlausa siðareglur.

Notast við tíðni 13,56MHz og merkin verða virk þegar þau eru innan 10 cm frá lesandanum. Í mörgum hagnýtum forritum snertir NFC-virkt merki ytra byrði lesandans áður en viðskipti hefjast. Í samanburði við samskiptareglur eins og Bluetooth, fer gagnaflutningur fram með tiltölulega lágum hraða: frá um það bil 100kbit / s í aðeins meira en 400kbit / s. Mikilvægur greinarmunur á NFC og eldri RFID samskiptareglum er stuðningur við ríkari tvíhliða samskipti sem hægt er að dulkóða.

Gagnaflutning frá hlustunartæki er hægt að ná með álagsbreytingu, tækni sem nýtir sér hvata tengingu. Mismunur á viðnám „hlustunar“ búnaðar, svo sem merkis, veldur amplitude eða fasabreytingum í loftnetsspennu kjörbúnaðarins. Þegar full tvíátta samskipti eru notuð skiptast merkið og lesandinn á milli fræðslu og hlustunar. Hins vegar kallar þessi háttur á aflgjafa inni í merkinu en einföldu samskiptareglur um álagsbreytingar leyfa notkun með óvirkum merkjum með rafhlöðu.

Greiðsluvinnsla

Greiðsluvinnsla, eitt af fyrstu forritunum fyrir NFC, nýtti sér dulkóðunarstuðninginn. Að snerta NFC-virkt tæki ofan á lesandanum fullnægir tveimur mikilvægum skilyrðum. Eitt er að bjóða upp á örugga þráðlausa tengingu en koma í veg fyrir þörfina á að setja kort í lesara til að koma á tengingu með pinnunum í hefðbundinni flís-og-PIN útstöð. Að auki, með því að stuðla að látbragði þess að snerta kort eða síma við lesandann og síðan píp eða ljós til að sýna árangursrík viðskipti, veitir aðferðin notandanum það traust að þeir einir séu ábyrgir fyrir því að hefja viðskiptin.

Af svipuðum ástæðum hefur NFC orðið sú siðaregla sem valin er fyrir flutningaforrit - sem veitir ferðamönnum greiðan möguleika á að greiða fargjaldið þegar þeir fara um borð í lest eða strætó einfaldlega með því að snerta greiðslukort eða sérstakt merki á yfirborði lesandans.

Persónuleg heilsa

Í persónulegum heilsufarslegum forritum, sem einnig munu oft kalla á stuðning við dulkóðun, veitir snertisamspilun notandanum stjórn á því hvenær gögn eru afhent eða sótt, svo og þægindi þess að geta notað skynjara sem hafa enga innri aflgjafa. Ein forrit sem hefur birst að undanförnu sem sýnir fram á að þetta er UV skynjari. Snyrtivörufyrirtækið L’Oreal uppgötvaði í kjölfar neytendarannsóknar og endurgjöfar að teygjanlegur húðskynjari sem hann þróaði og sendi frá sér árið 2016 hafði hjálpað notendum að sýna fram á hegðun sem leiddi til minni áhættusamt útsetningar fyrir UV geislum sólarinnar.

Á raftækjasýningunni í byrjun árs 2018 fylgdi L’Oreal UV-plástrinum mínum með tæki sem var ætlað að gera kleift að fylgjast með UV-útsetningu til lengri tíma litið. UV Sense var fyrsta rafræna skynjarinn án rafhlöðunnar til að mæla og geyma upplýsingar um UV-váhrif í allt að þrjá mánuði. Minni en 2 mm þykkur og minna en sentímetrar í þvermál, auðvelt er að nota skynjarann ​​í allt að tvær vikur á smámynd með einni límbeitingu.

Rafgeymislausi skynjarinn nýtir sér kraftinn sem NFC-snjall snjallsími veitir til að flytja gögn yfir í app sem notandinn getur notað til að ákvarða útsetningu þeirra yfir langan tíma. Hönnun merkisins tryggir að gögnin haldist persónuleg og flutningur þess er undir stjórn notandans. Sem hönnun án rafhlöðu er merkinu haldið lítið og lítið áberandi.

Það eru önnur forrit fyrir skynjara og NFC í heilsugæslu. Forrit sem NXP hálfleiðarar hannaði NHS3152 fyrir er meðferðaraðferð. NHS3152-NFC-virktu tengi við netið af ónæmisræmum sem venjulega eru lagðar undir þynnu yfirborðs ræmis lækningapilla. Þegar hver pilla er tekin bendir tækið á skyndilega breytingu á mótstöðu þegar þynnið er brotið og þegar aðgerðin átti sér stað. Það skráir aðgerðina sem er tilbúin til flutnings til lesanda með innbyggðu NFC tengi. Hönnunin gerir kleift að nota litla aflgjafa og tryggir að gögn séu aðeins flutt þegar þau eru skönnuð með viðurkenndum lesanda, sem hjálpar til við að viðhalda trúnaði á læknisfræði.

Óframkvæmilegt umhverfi

Í aðfangakeðju- og dreifingarforritum gerir samsetning virkni merkis og skynjun auðveldara að dreifa IoT lausnum í umhverfi þar sem hefðbundnir skynjari hnúður væru óframkvæmanlegir og dýrir. Í matvælaflutningum er lykilskilyrðið að stjórnað verði hitastigi og öðrum umhverfisþáttum. Innri lyftarinn kann að vera búinn skynjari hnúður sem fylgist með heildarstigum en það er ekki víst að gögn gefi nægjanlegt þéttleika til að veita fullvissu. Mikilvægi þátturinn í þessum forritum er að einstökum vörusendingum er haldið yfir eða undir ákveðnu mikilvægu hitastigi til að lýsa sér hæf til að borða.

Þótt mögulegt sé að passa skynjaraeiningu sem viðheldur reglulegu sambandi við skýþjóna þó að hlið sé fest í lyftaranum, þá krefst það þess að allur flotinn sé gerður samhæfur við þá einingu og með burðarnet. Það sem skiptir þó máli er að fá aðgang að gögnum fyrir sendingu þegar þau komast að aðalstigspunkti og er flutt til annarrar afhendingarþjónustu eða afhent endanlegan viðskiptavin. Það er á þessum tímapunktum að hægt er að lesa umhverfisgögn sendingarinnar með sérstökum lesendum. Fyrir vikið henta matvælaflutningar og sambærileg notkunartilfelli mjög vel til útfærslu með því að nota NFC-virkt merki. Hinar ýmsu skynjarar skrá gögn með reglulegu millibili eða þegar farið er yfir þröskuld; gagnagrunni fyrir hverja ferð er síðan hlaðið niður þegar merkið er komið í gegnum RF hlið eða skannað af flytjanlegum lesanda.

Í öðrum tilvikum er heimilt að festa umhverfisskynjara á lager eða verksmiðjur. Þótt það gæti virst hagkvæmt fyrir þessa skynjara að nota varanlega RF tengingu í gegnum Bluetooth eða Zigbee, geta viðvarandi þráðlausar tengingar verið óhagkvæmar vegna truflana frá öðrum búnaði eða rafmagnsþröngum á þessum stöðum. Ef búnaðurinn eða geymsluhúsnæðið krefst sjónrænnar skoðana til viðbótar við gagnaöflun, getur notkun NFC til að fá aðgang að innri gagnagrunnum þeirra verið viðeigandi lausn.

Fastur og hreyfanlegur

Stuðningur við bæði fastan og hreyfanlegan umhverfisskynjun með NFC gagnaflutningi er veittur af tækjum eins og NHS3100 NXP (mynd, efst og til hægri). Þetta er IC bjartsýni fyrir hitastig eftirlit og skógarhögg og inniheldur innbyggt NFC tengi. Það hefur sína eigin innri hitastigskynjun og styður beina tengingu við rafhlöðu þar sem þörf er á sjálfstæðri afl.

Þökk sé tækjum sem þessum, getur NFC fyllt út svæði IoT þar sem stöðug tenging er óhagkvæm eða óæskileg og til að hjálpa til við að gera skynjaraforrit sem geta ekki notað innri aflgjafa.

Ross Murgatroyd, yfirmaður alþjóðlegrar vöruframleiðslu hjá Farnell