Përmbajtja e sponsorizuar: NFC shtyn më tej aplikimet IoT

Sponsored Content: NFC pushes IoT applications further afield

Teknologjitë që fshihen në internet të gjërave (IoT) po e bëjnë botën më të inteligjencës përreth nesh. Në shumë zbatime, nyjet e sensorit që janë instaluar për të transmetuar të dhëna vazhdimisht në serverët në cloud do të ofrojnë një pamje të mjedisit në bazë minutë-minutë, por ka raste të përdorimit të shumta kur lidhja e vazhdueshme është ose jopraktike ose e panevojshme .

RFID

Ekzistojnë situata të shumta kur kufizimet e kostos ose madhësisë do të thotë se është jopraktike që sistemi të furnizohet vazhdimisht përmes një baterie ose korrës energjie. Një shembull tani në prodhimin masiv është etiketa RFID që përdoret për të identifikuar produktet në një zinxhir furnizimi.

Shumë etiketa produktesh në përdorim sot janë pajisje pasive që përmbajnë një antenë, ndërfaqe RF, konvertues energjie dhe memorie, por pa burim të brendshëm energjie. Fusha elektromagnetike e krijuar nga lexuesi RFID siguron energjinë e nevojshme nga etiketa për të dërguar një mesazh përsëri. Brezat e parë të etiketës RFID përdorën një protokoll relativisht të thjeshtë që ishte i përshtatshëm për të lexuar një varg shifrash që identifikojnë një produkt të vetëm.

Paraqitja e protokollit të komunikimit në afërsi (NFC) zgjeroi shumë aftësinë e etiketave me energji RF. Sony dhe Philips Electronics filluan të punojnë mbi standardin në 2002, duke zhvilluar një protokoll që u miratua si standard nga ISO dhe IEC në 2003. Pas pak kohësh, së bashku me prodhuesin e telefonisë celulare Nokia kompanitë formuan Forumin NFC për të promovuar aplikime për të shkurtër -kërkoj protokoll wireless.

Duke punuar me një frekuencë prej 13.56MHz, etiketat bëhen aktive kur ato vijnë brenda 10 cm nga një lexues. Në shumë aplikime praktike, etiketa e mundësuar nga NFC prek sipërfaqen e jashtme të lexuesit para se të fillojë transaksioni. Në krahasim me protokollet siç është Bluetooth, transferimi i të dhënave ndodh me një ritëm relativisht të ulët: nga rreth 100kbit / s në pak më shumë se 400kbit / s. Një dallim i rëndësishëm midis NFC dhe protokolleve të mëparshëm RFID është mbështetja për ndërveprime më të pasura me dy drejtime, të cilat mund të kodohen.

Transmetimi i të dhënave nga një pajisje dëgjimi mund të arrihet duke përdorur modulimin e ngarkesës, një teknikë që përfiton nga bashkimi induktiv. Një ndryshim në rezistencën e pajisjes 'dëgjuese' të tillë si një etiketë shkakton amplituda ose ndryshime fazore në tensionin e antenës së pajisjes së votimit. Kur është përdorur një komunikim i plotë dypalësh, etiketa dhe lexuesi alternative midis sondazhit dhe dëgjimit. Sidoqoftë, kjo mënyrë bën thirrje për një burim energjie brenda etiketës, ndërsa protokollet e thjeshtë të modulimit të ngarkesës lejojnë përdorimin me etiketa pasive më pak të baterive.

Përpunimi i pagesës

Përpunimi i pagesës, një nga aplikacionet kryesore të hershme për NFC, shfrytëzoi mbështetjen e kriptimit. Akti i prekjes së një pajisjeje të mundësuar nga NFC në krye të lexuesit plotëson dy kushte të rëndësishme. Njëra është të siguroni një lidhje wireless të sigurt por ajo që shmang nevojën për të futur një kartë në një lexues, në mënyrë që të krijoni një lidhje duke përdorur kunjat e një terminali tradicional të çipit dhe PIN-it. Për më tepër, duke promovuar gjestin e prekjes së një karte ose telefoni tek lexuesi i ndjekur nga një zhurmë ose dritë për të treguar një transaksion të suksesshëm, teknika i siguron përdoruesit besimin se ata vetëm janë përgjegjës për fillimin e transaksionit.

Për arsye të ngjashme, NFC është bërë protokolli i zgjedhjes për aplikimet e transportit - duke siguruar udhëtarëve mundësinë e lehtë për të paguar tarifën pasi hipin në një tren apo autobus thjesht duke prekur një kartë pagese ose një etiketë të dedikuar në sipërfaqen e një lexuesi.

Personal-shëndetësore

Në aplikimet e shëndetit personal, të cilat gjithashtu shpesh do të bëjnë thirrje për mbështetje të enkriptimit, ndërveprimi me prekje siguron përdoruesin që të jetë nën kontroll, kur dorëzohen ose merren të dhënat, si dhe lehtësinë për të qenë në gjendje të përdorë sensorë që nuk kanë burim të brendshëm energjie. Një aplikacion që është shfaqur kohët e fundit që demonstron këtë është një sensor UV. Ndërmarrja e Kozmetikës L’Oreal zbuloi pas një studimi të konsumatorit dhe feedback-ut se një sensor i shtrirë i lëkurës që ai zhvilloi dhe lëshoi në vitin 2016 kishte ndihmuar përdoruesit të demonstrojnë sjellje që çuan në ekspozim më pak të rrezikshëm ndaj rrezeve UV të diellit.

Në Show Elektronikë të Konsumatorit në fillim të 2018, L'Oreal ndoqi My UV Patch me një pajisje të destinuar për të lejuar monitorim afatgjatë të ekspozimit UV. UV Sense ishte sensori i parë elektronik me më pak bateri që mati dhe ruaj të dhënat e ekspozimit UV për deri në tre muaj. Më pak se 2 mm të trasha dhe më pak se një centimetër në diametër, sensori lehtë mund të vishet për periudha deri në dy javë në një tablo me një aplikim të vetëm ngjitës.

Sensori më pak i baterisë përfiton nga energjia e furnizuar nga një smartphone i aktivizuar me NFC për të transferuar të dhëna në një aplikacion që përdoruesi mund të përdorë për të përcaktuar ekspozimin e tyre gjatë periudhave të gjata kohore. Dizajni i etiketës siguron që të dhënat mbeten personale dhe transferimi i tij është nën kontrollin e përdoruesit. Si një model më pak baterie, etiketa mbahet e vogël dhe e pamenduar.

Ka aplikime të tjera për sensorë dhe NFC në kujdesin shëndetësor. Një aplikim për të cilin gjysmëpërçuesit NXP projektuar NHS3152 është aderimi i terapisë. NHS3152 e aktivizuar nga NFC në një rrjet të shiritave rezistentë, të cilët, zakonisht, janë hedhur nën sipërfaqen e petë të një rrip pilulash medicinale. Ndërsa merret secila pilulë, pajisja vëren ndryshimin e papritur të rezistencës kur petë është thyer dhe kur veprimi ndodhi. Ai regjistron veprimin gati për transferim te një lexues duke përdorur ndërfaqen e tij të ngulitur NFC. Dizajni lejon funksionimin me një burim të vogël energjie dhe siguron që të dhënat transferohen vetëm kur skanohen me një lexues të aprovuar, i cili ndihmon në ruajtjen e konfidencialitetit mjekësor.

Mjedise jopraktike

Në aplikacionet e zinxhirit të furnizimit dhe shpërndarjes, kombinimi i funksionalitetit dhe sensibilizimit të etiketave e bën më të lehtë vendosjen e zgjidhjeve IoT në mjediset ku nyjet e sensorit konvencional do të ishin jopraktike dhe të shtrenjta. Në transportin e ushqimit një kërkesë kryesore është që temperatura dhe faktorët e tjerë mjedisorë të kontrollohen. Brendësia e një kamioni mund të pajiset me një nyje sensori që monitoron nivelet e përgjithshme, por kjo mund të mos sigurojë të dhëna në një nivel të mjaftueshëm të kokrrizave për të siguruar siguri. Faktori i rëndësishëm në këto aplikacione është se një dërgesë individuale mbahet sipër ose nën disa temperatura kritike që duhet të deklarohen të përshtatshme për të ngrënë.

Megjithëse është e mundur të vendosni një modul sensori që mban kontakte të rregullta me serverat e cloud, megjithëse një hyrje e montuar në kamion, kjo kërkon që e gjithë flota të jetë e përputhshme me atë modul dhe me një rrjet shtyllë kurrizore. Sidoqoftë, ajo që është e rëndësishme është qasja në të dhënat për ngarkesën kur ajo arrin një pikë kryesore dhe transferohet në një shërbim të ndryshëm të shpërndarjes, ose i dorëzohet klientit përfundimtar. Në këto pika, të dhënat mjedisore të dërgesës mund të lexohen duke përdorur lexues të dedikuar. Si rezultat, transporti ushqimor dhe rastet e ngjashme të përdorimit janë shumë të përshtatshme për zbatim duke përdorur etiketa të aktivizuara me NFC. Sensorët e ndryshëm regjistrojnë të dhëna në interval të rregullt ose kur tejkalohen pragjet; baza e të dhënave për secilin udhëtim pastaj shkarkohet kur etiketa kalohet përmes një porte RF ose skanohet nga një lexues i lëvizshëm.

Në raste të tjera, sensorët e mjedisit mund të fiksohen në depo ose fabrika. Edhe pse mund të duket e dobishme për këta sensorë të përdorin një lidhje të përhershme RF përmes Bluetooth ose Zigbee, lidhjet e vazhdueshme wireless mund të jenë jopraktike për shkak të ndërhyrjes nga pajisjet e tjera ose kufizimet e energjisë në ato vende. Nëse pajisjet ose vendndodhjet e depove kërkojnë kontrolle vizuale përveç marrjeve të të dhënave, përdorimi i NFC për të hyrë në bazat e të dhënave të tyre të brendshme mund të paraqesë një zgjidhje më të përshtatshme.

Fikse dhe e lëvizshme

Mbështetja si për sensibilizimin mjedisor ashtu edhe për atë celular, me transmetimin e të dhënave NFC sigurohet nga pajisje të tilla si NHS3100 NXP (në foto, sipër dhe djathtas). Ky është një IC i optimizuar për monitorimin dhe prerjet e temperaturës dhe përfshin një ndërfaqe të ngulitur NFC. Ka sensibilizimin e vet të brendshëm të temperaturës dhe mbështet lidhjen e drejtpërdrejtë me një bateri ku kërkohet energji e pavarur.

Falë pajisjeve të tilla si këto, NFC mund të plotësojë zonat e IoT ku lidhja e vazhdueshme është jopraktike ose e padëshirueshme dhe për të ndihmuar në mundësimin e aplikacioneve të sensorëve që nuk mund të përdorin burimet e brendshme të energjisë.