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            汽車上的NFC: 看NFC Forum CR13 如何實現車門無線鑰匙功能


            作者:    時間:2022/2/18 16:56:10  來源:意法半導體博客   
             
            NFC Forum發布了第 13 版NFC證書(NFC Forum CR13),使NFC Forum設備要求規范 3.0 版正式生效。相比 第 12版NFC證書,新版主要增加了支持汽車連接聯盟(CCC) 數字車門鑰匙讀取器和手機數字鑰匙卡仿真(CE)等多項功能,簡而言之,13 版NFC證書 將確保汽車廠商能夠提供可互操作的NFC鑰匙系統。至于其它的新增功能,這里就不一一贅述了,我們只探討一下13 版NFC證書給汽車行業及其消費者帶來哪些影響。
             
            NFC Forum CR13:今天的非接觸式車鑰匙存在哪些問題?
            消費者任由企業專有系統擺布。一種車型只與一代手機配合使用,而新車型可能有不同的要求,結果,缺乏行業協調的混亂局面讓消費者感到沮喪,因而不愿意接受無線車鑰匙這項新技術。NFC Forum CR13 旨在加強非接觸式汽車鑰匙實用性。例如,新規要求即使手機處于省電模式NFC功能也能照常用。當手機電源關閉,只顯示一個需要充電的圖標時,手機廠商必須為NFC預留正常工作所需的最低電量。因此,當把手機當作車鑰匙時,客戶再也不用擔心手機電量了。
             
            NFC Forum CR13:解決互操作性問題,實現大規模應用
            NFC Forum CR13發布的背后原因
            符合 NFC Forum CR13 標準的手機將滿足 CCC汽車連接聯盟的技術要求。此外,在滿足12版NFC證書和 EMVCo 支付要求的智能手機中,大多數也應該通過13版NFC證書認證。因此,新版證書是基于現有標準,旨在提高設備之間的互操作性。同樣, 意法半導體的ST25R3920 提供了更先進的波形整形功能,現在開發 NFC Forum CR13 閱讀器,波形整形是必不可少的功能。對于NFC銀行卡支付,EMVCo 3.0 標準已經有了嚴格的波形單調性測試。NFC Forum最近工作目標是在各種不同標準之間統一測試協議。
             
            波形整形是一種使讀卡器和PICC(近距離感性耦合芯片卡)參考卡片匹配得更準確的信號調整方法,目的是避免過沖和通信錯誤。簡而言之,這種方法可以微調讀卡器和卡片之間的耦合操作,無需重新匹配天線。波形整形是車企滿足新證書更嚴格的標準要求的關鍵;對于消費者而言,這項技術意味著將有更多的手機和門鎖可以互操作,改善用戶的使用體驗。
             
            采用NFC Forum CR13
            按照慣例,新證書從發布到大規模采用需要大約三年。不過,NFC Forum暫時延長了廠商執行 CR13證書的寬限期?,F在,企業從舊版升級到新版,過渡期是七十二月,而不是十八個月??梢?,NFC Forum考慮到了汽車行業開發周期比其他行業更長的特點。
             
            然而,我們預測實際過渡期會比以往更短。今天發布的大多數智能手機實際上都兼容 NFC Forum CR13,廠商只需要發布一次軟件更新,操作系統就能達到CR13標準要求。同樣,市面上已經有了用于設計CR13兼容讀取器的軟硬件,例如,意法半導體為用戶提供了射頻抽象層軟件 STSW-ST25RFAL002?,方便開發者使用ST25R3920開發CR13 兼容閱讀器。
             
            NFC Forum CR13:充分考慮到NFC 車門鎖、中控等應用
            NFC汽車鑰匙讀取器的特別之處在于:不對讀取器有特別要求
            汽車NFC 模塊主要位于三個地方:門把手、前后窗之間的 B 柱和中控臺。前兩個模塊用于開車門鎖,支持不同的開鎖方式,監控人員進入車內。門把手內部空間很小,需要纖薄的組件和天線,而B 柱可以安裝尺寸擴大四倍的線圈。這三個地方的NFC的功能是不同的。例如,中控臺NFC模塊可以驗證智能手機,驗證成功后系統自動調整座椅位置。我們還考慮到,在汽車與十幾歲孩子的手機配對時,家長將會給車子設定各種限速。
             
            想到這三個地方需要完全不同的系統,決策者和設計人員很是糾結。ST25R3920 等讀取器 芯片的優勢是三個地方都能用。例如,ST25R3920的工作溫度范圍超大,在-40 ºC 至 +105 ºC 之間,這意味著它在車內外都可以用,從門把手到中控臺,ST25R3920可輕松安裝在車輛的任何位置。只用一款新品意味著只需驗證一個組件,從而大大簡化了設計制造過程。
             
            用 ST芯片設計 NFC 模塊,有驚喜,無驚險
             
             
            用智能手機NFC標簽開車鎖
             
            凡是對ST25R3920感興趣的人,都能買到一塊便宜的 X-NUCLEO-NFC06A1擴展板。這塊板子所用的主芯片是ST25R3916,除沒有車規認證外,ST25R3916與ST25R3920完全一樣。我們甚至還提供符合 MISRA-C 標準的固件 STSW-STM8-NFC5,用于在 NUCLEO-8S208RB 主板上做測試。此外,我們還提供天線匹配圖形用戶界面STSW-ST25R004,并在 eDesign Suite軟件中單獨提供天線匹配工具,進一步提高開發的便利性。
             
            強大的軟硬件生態系統可以縮短產品上市時間,對于產品開發很重要。例如,只需使用 X-NUCLEO 擴展板板,開發人員就可以利用自動天線調諧和超低功耗喚醒序列兩大功能。然后,工程師可以選擇把相同的組件添加到最終設計中,移植在開發板上使用過的軟件代碼。因此,我們提供的不只是產品,還有應用開發方法。
             
            幾年前,工程師需要說服決策者,才能在車輛中使用 NFC。那時,梅賽德斯在E 級車型中采用了ST25R 讀取器?,F在,無鑰匙進入和手機汽車配對風靡一時,管理者都想在車上裝讀取器。因此,成功的設計是面向未來,并且可以預測行業的發展方向。ST25R3920 NFC 讀取器和STM8 MCU可以組成一個 NFC Forum CR13 讀取器。因此,投資這些組件將帶來長期回報。
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