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启纬智芯nfc芯片开启物联网无源新时代

如今物联网设备深度渗透入社会,无处不在。然而,电网的电力供应并不是无处不在,很多物联网设备不得不依赖电池供电。这带来一个无法解决的问题:电池总有没电的时候,没电了设备就不能工作了。例如家里的智能门锁,虽然平时方便好用,但是没电的时候开不了锁就很让人头痛。如果有一种不用电池也不用插电就能工作的物联网技术,是不是很厉害?

您一定以为这是天方夜谭,其实不然。这种技术不仅有,而且已经成熟,这就是南京启纬智芯微电子有限公司研发出的TurboNFC技术。目前大部分手机(包括华为、苹果、三星、小米、Oppo、LG、SONY等)都支持NFC(近场通信)通信技术。TurboNFC技术可以高效的采集NFC信号中包含的射频能量,并将此能量转换为可供物联网设备工作的能量。使用这个技术,用户用手机就可以轻易的驱动诸如智能锁一类的物联网设备,这些设备不需要电池就可以工作。想象您家中的智能门锁不用装电池,当您手持手机靠近锁时,锁自动无线获得电能并与手机通信确定您的身份,开锁。从此再也不用担心没电问题。

技术与产品介绍

启纬智芯已将此技术应用于自研芯片TN2115S1,并已经量产。TN2115S1是一款通用型NFC无线MCU,内嵌ARM Coretx-M0 内核,最高主频12MHz。结合安卓或者苹果手机,TN2115S1可无电池运行,同时为物联网设备提供最高达300mW的直流电能。其主要参数和特性如下:

• 6-12Mhz ARM Cortex-M0 内核,片上集成RC振荡器
• 32KB FLASH,8KB RAM,2KB EEPROM
• NFC接口支持ISO14443A标准协议,106kbps速率
• 能量采集接口可由手机采集最高300mW直流功率,可驱动电机,或为超级电容充电
• 片上集成I2C,SPI,UART,13个GPIO,SWD调试接口
• QFN40封装,低成本
• -40 至 125 工业级

TN2115S1产品采用独创的TurboNFC 技术,在提供通用双端口标签的通信与存储功能的同时,还提供了无与伦比的NFC无线能量采集能力。TN2115S1系列产品非常适合使用在可视智能穿戴设备、小型智能家居设备、智能传感器等小型移动应用的NFC通信接口和无源供能。

TurboNFC技术极大地提升和扩展了传统被动NFC接口的效能和功能。使用TurboNFC技术的被动接口具有比传统被动接口2倍或更高的天线效率。在使用常见具有NFC接口的智能手机作为NFC主动接口时,TN2115S1可以实现业界领先的,多达300mW的无线功率接收。TN2115S1的极高能量采集能力大幅扩展了NFC的应用范围。很多之前必须依赖电池供电的应用,如驱动电机,驱动带背光的液晶,以及驱动运行人脸识别或指纹识别算法的MCU或DSP,均可以通过使用TN2115S1实现无源化。

此外,TN2115S1芯片具有多种灵活的通信模式。除了传统的卡模拟模式外,还支持内存扩展的卡模拟模式,以及透传模式。多种工作模式可满足不同应用场景的数据传输需求。TN2115S1具有高速SPI或I2C作为与MCU的数据传输接口,内部带有EEPROM及RAM用来存储数据。TN2115S1仅需要少量外部元件即可工作。


结构框图

为便于开发,启纬智芯为TN2115S1准备了完善的软件开发套件,允许客户使用目前主流ARM开发环境快速开发TN2115S1的固件。同时,启纬智芯还提供与TN2115S1配套的,运行于安卓和iOS的App例程,客户可参照此例程,迅速开发出配套手机App。针对硬件开发,启纬智芯设计了面向TN2115S1的主流应用的数款开发板套件,便于客户评估和开发。

应用举例

应用于eink手机外壳/无电池动态相框


Elink动态显示无源动态相框

应用于eink智能饰品/挂件




Eink动态显示的挂件

应用于无源门禁卡/访客卡/工牌/行李牌


NFC无源永久行李牌

应用于智能行李箱/无电池智能锁


无电池智能挂锁

启纬智芯为客户提供了完整的解决方案。目前启纬智芯正在与多家在各领域内国际领先的企业,针对TN2115S1展开紧密合作,合作产品涵盖:智能门锁、行业专用智能锁具、航空行李牌、员工卡、智能卡、手机周边、以及消费类电子产品等等。

启纬智芯将于2019年深圳国际物联网展(展位:1A277)展示TN2115S1芯片、开发套件、以及合作伙伴基于TN2115S1开发的产品。欢迎参观指导。如有疑问,欢迎来电咨询。电话:0512-81660729/18682128181。公司网址:www.fusens.com.cn。

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