物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中非接觸近場通信方案NFC詳解（二）_NFC模塊分析

01

物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中為什么要使用NFC模塊

在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中使用NFC模塊的原因主要有以下幾個方面：

便捷性

NFC模塊通過非接觸式的數(shù)據(jù)交換方式，使得設(shè)備間的連接和信息傳輸變得極為便捷。用戶只需簡單地將兩個支持NFC的設(shè)備靠近，即可實現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速傳輸或功能的觸發(fā)，無需復(fù)雜的配對過程或線纜連接。這種便捷性在物聯(lián)網(wǎng)場景中尤為重要，可以大大提升用戶體驗和設(shè)備的操作效率。

安全性

NFC模塊內(nèi)置了多種安全機制，如加密、解密和身份驗證等，可以確保數(shù)據(jù)傳輸過程中的安全性和可靠性。在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)的安全性是至關(guān)重要的，NFC模塊通過其內(nèi)置的安全機制，可以有效防止數(shù)據(jù)泄露和非法訪問，保護用戶的隱私和設(shè)備的安全。

靈活性

NFC模塊支持多種通信模式和操作模式，如讀寫模式、點對點模式和卡模擬模式等。這些模式使得NFC模塊在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中具有極高的靈活性，可以適應(yīng)不同的應(yīng)用場景和需求。例如，在智能家居場景中，用戶可以通過NFC模塊輕松配置智能家居設(shè)備，實現(xiàn)便捷的設(shè)備連接和操作；在支付場景中，NFC模塊可以模擬銀行卡或支付卡，實現(xiàn)非接觸式的移動支付功能。

低功耗

NFC模塊通常采用低功耗設(shè)計，可以在保持高效數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐瑫r，降低設(shè)備的能耗。這對于物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備來說尤為重要，因為物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備通常需要長時間運行，并且往往受到電池容量的限制。NFC模塊的低功耗特性有助于延長物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的使用時間，降低維護成本。

廣泛的應(yīng)用場景

NFC模塊在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中有著廣泛的應(yīng)用場景。例如，在智能家居領(lǐng)域，NFC模塊可以用于設(shè)備的配置和控制；在門禁系統(tǒng)中，NFC模塊可以用于實現(xiàn)無卡化通行；在公共交通領(lǐng)域，NFC模塊可以用于公交卡、地鐵卡的非接觸式刷卡乘車等。這些應(yīng)用場景的廣泛性使得NFC模塊在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中具有重要的應(yīng)用價值。

綜上所述，物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中使用NFC模塊的原因主要包括便捷性、安全性、靈活性、低功耗以及廣泛的應(yīng)用場景等方面。這些優(yōu)勢使得NFC模塊成為物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中不可或缺的重要組成部分。

本文會再為大家詳解無線通信模塊家族中的一員——NFC模塊。

1.NFC模塊的定義

NFC模塊，即近場通信（Near Field Communication）模塊，是一種集成了NFC技術(shù)的硬件組件。它允許設(shè)備在短距離內(nèi)（通常不超過10厘米）進行非接觸式的數(shù)據(jù)交換和通信。NFC模塊通過電磁感應(yīng)原理，在設(shè)備間建立無線連接，實現(xiàn)快速、便捷的信息傳輸和交互。

2.NFC模塊的原理

NFC模塊的原理基于RFID（射頻識別）技術(shù)，通過電磁感應(yīng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。當(dāng)兩個支持NFC的設(shè)備相互靠近時，它們會各自產(chǎn)生一個磁場，并通過這個磁場來傳輸數(shù)據(jù)。具體來說，一個NFC設(shè)備（如智能手機）作為主動設(shè)備，會發(fā)出一個高頻電磁信號；而另一個NFC設(shè)備（如智能卡或NFC標(biāo)簽）作為被動設(shè)備，則通過電磁感應(yīng)產(chǎn)生電流，從而讀取或響應(yīng)主動設(shè)備發(fā)出的信號。這種數(shù)據(jù)交換過程不需要物理接觸，也不需要通過復(fù)雜的配對過程，因此非常便捷。

3.NFC模塊的分類

NFC模塊可以根據(jù)其功能和應(yīng)用場景進行分類。一般來說，NFC模塊可以分為以下幾類：

標(biāo)準(zhǔn)NFC模塊：支持基本的NFC功能，如讀取NFC標(biāo)簽、模擬NFC卡等。這類模塊廣泛應(yīng)用于智能手機、平板電腦等消費類電子產(chǎn)品中。

安全NFC模塊：在標(biāo)準(zhǔn)NFC模塊的基礎(chǔ)上增加了安全功能，如加密、解密、身份驗證等。這類模塊通常用于需要高安全性的應(yīng)用場景，如移動支付、身份識別等。

集成NFC模塊：將NFC功能與其他功能模塊（如處理器、存儲器等）集成在一起的模塊。這類模塊常見于智能手機、智能手表等高度集成的設(shè)備中。

4.NFC模塊的選型參數(shù)

在選擇NFC模塊時，需要考慮以下參數(shù)：

工作頻率：NFC模塊的工作頻率通常為13.56MHz，這是NFC技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)工作頻率。

傳輸速度：雖然NFC的傳輸速度相對較慢，但在某些應(yīng)用場景下仍需考慮其傳輸速度是否滿足需求。常見的傳輸速度有106 Kbit/s、212 Kbit/s和424 Kbit/s等。

通訊距離：NFC模塊的通訊距離通常在幾厘米以內(nèi)，但不同模塊的通訊距離可能有所不同。需要根據(jù)具體應(yīng)用場景選擇合適的通訊距離。

兼容性：需要確保所選的NFC模塊與現(xiàn)有設(shè)備和系統(tǒng)兼容，以便實現(xiàn)無縫的數(shù)據(jù)交換和通信。

安全性：對于需要高安全性的應(yīng)用場景，需要選擇具備加密、解密、身份驗證等安全功能的NFC模塊。

功耗：低功耗是NFC模塊的一個重要特點，需要關(guān)注模塊的功耗表現(xiàn)以延長設(shè)備的使用時間。

5.NFC模塊的使用注意事項

在使用NFC模塊時，需要注意以下事項：

避免與金屬物品接觸：金屬物品會干擾NFC信號的傳輸，因此在使用NFC模塊時應(yīng)避免將其與金屬物品放在一起。

保持設(shè)備干燥：潮濕的環(huán)境可能會影響NFC模塊的性能，因此應(yīng)確保設(shè)備處于干燥狀態(tài)。

避免過度彎曲：雖然NFC模塊具有一定的柔韌性，但過度彎曲可能會導(dǎo)致模塊損壞或性能下降。

注意電磁干擾：強電磁場可能會干擾NFC信號的傳輸，因此在使用NFC模塊時應(yīng)避免將其置于強電磁場環(huán)境中。

遵守使用規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)：在使用NFC模塊時，應(yīng)遵守相關(guān)的使用規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，以確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩院涂煽啃浴?/p>

NFC模塊廠商眾多，這些廠商專注于生產(chǎn)和提供NFC（近場通信）相關(guān)的技術(shù)和產(chǎn)品。以下是一些知名的NFC模塊廠商及其特點：

深圳市中研智能科技有限公司

地理位置：位于廣東東莞市。

產(chǎn)品特點：提供多種NFC模塊，如RFID讀卡器模塊、USB接口NFC感應(yīng)模塊等，適用于門禁、支付等多種應(yīng)用場景。

深圳市偉訊嘉科技有限公司

地理位置：位于廣東深圳市龍崗區(qū)。

產(chǎn)品特點：專注于NFC模塊的研發(fā)和生產(chǎn)，提供13.56MHz高頻IC卡RFID門禁讀卡器讀寫模塊等，具有高性能和穩(wěn)定性。

廣州龍日電子科技有限公司

地理位置：位于廣東廣州市南沙區(qū)。

產(chǎn)品特點：提供多種RFID讀寫器模塊，包括NFC門禁刷卡器、RFID IC卡感應(yīng)電路板等，廣泛應(yīng)用于門禁系統(tǒng)、物流追蹤等領(lǐng)域。

深圳市信馳達科技有限公司

地理位置：位于廣東深圳市。

產(chǎn)品特點：提供nRF52840模塊等藍牙ZigBee Matter Thread NFC ANT等無線收發(fā)模塊，適用于智能家居、物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域。

深圳市德科物聯(lián)技術(shù)有限公司

地理位置：位于廣東深圳市寶安區(qū)。

產(chǎn)品特點：專注于NFC模塊和RFID技術(shù)的研發(fā)，提供高靈敏度的NFC模塊和RFID射頻IC卡讀卡感應(yīng)模塊，適用于金融支付、身份識別等領(lǐng)域。

深圳市全球易科技有限公司

地理位置：位于廣東深圳市福田區(qū)。

產(chǎn)品特點：主營電子模塊、電子元器件和集成電路模塊等產(chǎn)品，提供PN532NFCRFID V3等NFC模塊，支持近場通信和Android手機通信。

其他廠商

除了上述幾家廠商外，還有許多其他廠商也在生產(chǎn)和銷售NFC模塊，如Infineon、STMicroelectronics、Samsung、NXP等全球知名廠商，以及國內(nèi)的一些新興企業(yè)。

02

供應(yīng)商A：廣州盛炬智能科技

1、產(chǎn)品能力

（1）選型手冊

（2）主推型號1：CU100-NTAG

對應(yīng)的產(chǎn)品詳情介紹

廣州盛炬智能科技自主研發(fā)的CU100-NTAG是一款NFC標(biāo)簽讀寫模塊，該模塊具有一系列獨特的功能和特性，適用于多種應(yīng)用場景。以下是對CU100-NTAG的詳細介紹：

產(chǎn)品特性

通訊方式：采用UART通訊，支持高速數(shù)據(jù)傳輸。

支持標(biāo)簽：支持NXP公司的NTAG0/213/215/216標(biāo)簽卡，這些標(biāo)簽卡具有廣泛的應(yīng)用基礎(chǔ)和兼容性。

工作頻率：13.56MHz，這是NFC技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)工作頻率。

通信接口：UART（TTL電平），便于與各種微控制器和處理器連接。

波特率：19200bps，確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和效率。

讀卡天線：CU100-NTAG需外接天線，用戶可以根據(jù)需要選擇合適的天線進行連接。

工作電源：3.3V~5.0V，寬電壓范圍適應(yīng)不同的供電環(huán)境。

工作電流：小于50mA，低功耗設(shè)計有助于延長設(shè)備的使用時間。

讀卡距離：0~7cm，滿足近距離非接觸式通信的需求。

工作溫度：-20~85℃，寬溫度范圍適應(yīng)各種工作環(huán)境。

產(chǎn)品優(yōu)勢

高度集成：模塊體積小巧，便于嵌入安裝到其他產(chǎn)品設(shè)備中，節(jié)省空間。

運算速度快：采用ST處理器和專業(yè)讀卡芯片，運算速度及穩(wěn)定性得到充分的保障。

調(diào)試方便：調(diào)試簡單方便，直接通過串口調(diào)試助手發(fā)送串口命令即可，降低了開發(fā)難度。

功能豐富：支持NTAG系列標(biāo)簽的UID讀取和扇區(qū)數(shù)據(jù)讀寫操作，滿足多種應(yīng)用需求。

提供文檔支持：提供測試demo和硬軟件操作說明等文檔，幫助用戶更簡易地開發(fā)和使用。

應(yīng)用場景

CU100-NTAG模塊適用于多種應(yīng)用場景，包括但不限于：

零售：在零售領(lǐng)域，可以用于商品信息的快速讀取和展示，提升購物體驗。

游戲：在游戲領(lǐng)域，可以用于游戲數(shù)據(jù)的讀寫和存儲，實現(xiàn)游戲進度的保存和恢復(fù)。

消費電子：在消費電子領(lǐng)域，可以用于智能家居設(shè)備的配置和控制，實現(xiàn)智能家居的便捷操作。

硬件參考設(shè)計

2、支撐

（1）技術(shù)產(chǎn)品

技術(shù)資料

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審核編輯 黃宇