على الرغم من NFC مشابه لـ RFID في كثير من النواحي ويستند إلى RFID ، إنه مفهوم مستقل. في حالة RFID باستخدام العلامات الخاملة والنشطة ، يمكن قراءة العلامات النشطة من مسافة طويلة نسبيًا ، بينما تعمل تقنية NFC ، كما يوحي اسمها ، في المجال القريب منطقة المجال الكهرومغناطيسي RFID لا يزال موجودًا وسيكون في المستقبل المنظور. NFC هو تطوير مباشر لـ RFID ، وقد تفكر في الفروع المتوازية. على المستوى الأساسي ، NFC عادة ما يكون اثنان حثيًا الأجهزة المزدوجة يتم إجراء الاتصال عن طريق تعديل الطاقة التي يمتصها الجهاز السلبي. سلبي RFID يمتص طاقة التردد الراديوي ثم يستخدمها لإرسال البيانات مرة أخرى إلى قارئ نشط RFID يمكن استخدام مصدر الطاقة الخاص به لإرسال البيانات مرة أخرى إلى القارئ. كما هو الحال مع NFC ، هناك دائمًا استثناءات لـ القاعدة 5 NFC العلامات لها مسافة عمل أطول (تصل إلى 1 متر). في التطبيق الأكثر شيوعًا لـ NFC ، يعد الجهاز جهازًا نشطًا ، يعمل كجهاز رئيسي في الاتصال ويخلق مجالًا قريبًا من التردد الراديوي المعدل والذي يعمل على تشغيل الأجهزة عادةً ما تستخدم الأجهزة النشطة اسم القارئ ، بينما تسمى الأجهزة المنفعلة العلامات. تتضمن الأمثلة الشائعة للعلامات الملصقات الأنظمة المضمنة. الأكثر شيوعا NFC القراءقد تراها في حياتك اليومية هي الهواتف الذكية أو الدفع محطات. الاتصال قريب المدىفي اتصال RF نموذجي ، يرسل هوائي الإرسال إشارات التردد الراديوي إلى مساحة حرة ، وهوائي به على الأقل λ / 4 (ربع الطول الموجي) مطلوب ليكون فعالاً. متى المسافة بين جهازي RF تتجاوز 2λ (طولين موجيين) ، على سبيل المثال ، حوالي 245 ملم (10 بوصة) لـ 2.4 إشارات غيغاهرتز ، هم يمكن عادةً الاتصال ببعضها الآخر. بدلاً من ذلك ، NFC يتصل في مجال قريب مكاني المنطقة أدناه λ / 2 (أقل من نصف الطول الموجي). اثنان المجال القريب تُستخدم الأجهزة كملفين من محث مقترن أو جرح محول على قلب مغناطيسي مشترك NFC المعايير الفنية منذ NFC تعمل العلامات في المجال القريب ، والميزات والمواصفات الفنية مختلفة تمامًا عن الأكثر تقليدية ذات المجال البعيد التقنيات اللاسلكية التي قد تكون أكثر دراية بها. هيا بنا انظر إلى بعض البيانات الفنية المثيرة للاهتمام المتعلقة بـ NFC و كيف لمقارنتها بـ المجال البعيد تقنية لاسلكية مسافة العمل على الرغم من مخصص من نقطة إلى نقطة يمكن أن يصل الجهاز إلى أكثر من 100 كم وفقًا للمعيار ، يُقدر أن النطاق الخارجي الأقصى النموذجي 2.4 جيجا هرتز جهاز wifi حوالي 50 إلى 75 مترًا. متى أ بلوتوث يعمل الجهاز على نفس 2.4 جيجا هرتز WiFi ، سيتم استبدال عرض النطاق الترددي لزيادة استهلاك الطاقة والتوسع إلى أكثر من 300 متر للإصدار 5.0. نطاق LoRa يمكن أن تتجاوز المعدات 10 كيلومترات ، واستهلاكها للطاقة أقل بكثير من هؤلاء تقنيتان ، والنطاق الترددي محدود للغاية
NFC حسب التصميم بحد أقصى 10 سم. المجال القريب أنظمة اتصالات بالحث المغناطيسي (مثل NFC) قوة كثافة. صارمة للغاية تتحلل كثافة القدرة بمعدل يتناسب مع مقلوب القوة السادسة المدى. هذا أكبر من مجال بعيد الاتصال ، بحيث يكون في نهاية المجال القريب منطقة 13.56 ميجا هرتز (التردد الأكثر شيوعًا لـ NFC) ، مستوى طاقته أقل من بمقدار 10000 إلى 1000000 مرة مجال بعيد اتصال (-40 ديسيبل إلى -60 ديسيبل) ). ما يعادل متعمد المجال البعيد الارسال. مثل أي قاعدة جيدة ، هناك استثناءات. NFC اكتب 5 علامات باستخدام ISO-15693 يمكن قراءة البروتوكول بواسطة أجهزة مخصصة على مسافة تصل إلى متر واحد ؛ ومع ذلك ، في الواقع ، إن لم يكن كل الهواتف الذكية ، لا يمكن إلا أن تتوافق معظم الهواتف الذكية مع 10 سم حد. بعض عالية الأداء NFC تسمح الهوائيات بقراءة العلامات التي يصل طولها إلى 15 سم ، بينما على الجانب الآخر من الطيف ، تحدد بعض العلامات الأصغر المسافة بحوالي 2 سم. تؤدي المسافة المنخفضة إلى مطالبة المستخدم بإجراءات فعلية صريحة لكي يعمل البروتوكول. مخالفًا لـ always-on خصائص wifi و Bluetooth ، NFC هو بروتوكول الاتصال اللاسلكي الوحيد واسع الانتشار الذي يتطلب من المستخدمين اتخاذ إجراءات واعية من أجل الاستخدام. تكررmhz هي وحدة قياس لا يمكن تتوقع أن تجده في المواصفات اللاسلكية للهواتف الذكية الحديثة. اي فون 11 لديه تردد اتصال يصل إلى 8 جيجا هرتز و 60 جيجا هرتز WiGig أصبحت الأجهزة أكثر شيوعًا في السوق. NFC يستخدم طريقة مختلفة لتقليل استهلاك الطاقة والنطاق والسعر و التردد.
مقارنة بمجموعة واسعة من التوصيلات عالية السرعة ، فإن التردد المحدود والمسافة القصيرة يجعلان تنفيذ NFC الهوائيات نسبيًا خالية من الإجهاد. عن لأسباب تتعلق بالبساطة أو قلة الخبرة ، قد يرغب المصممون الحكيمون في استخدام وحدات مع هوائيات مدمجة لـ Bluetooth أو WiFi. في NFC الحقل ، إذا اتبعت IC's التوصيات ، قد يؤدي تصميمك أداءً جيدًا بغض النظر عن الاختلافات الصغيرة في التصنيع أو الكائنات القريبة (على سبيل المثال ، في الموجات الدقيقة الترددات). معدل البياناتالحد الأقصى لعرض النطاق الترددي الذي يدعمه NFC القياسي هو 424 كيلو بت / ثانية ، أي حوالي ثمانية أضعاف سرعة الطلب الهاتفي التقليدي 56 كيلو اتصال. هذا يجعل التقييد المعيار قابلاً للمقارنة في الأداء مع Bluetooth ، والذي يمثل نصف معدل بيانات الإصدار 4.0. لسوء الحظ ، يحتوي المعيار على قدر كبير من الحمل ، وتعمل معظم الأجهزة عادةً على 50 كيلو بت / ثانية. حتى لو كان معدل البيانات على الاتصال محدودًا للغاية ، وهناك بعض البراعة والإبداع ، فإن التطبيقات لا نهاية لها. منذ الذاكرة في معظم العلامات محدودة نسبيًا ، ولا توجد حاجة تقريبًا لمعدلات بيانات أعلى. ذاكرةمعظم موديلات NFC تحتوي العلامات على 100 بايت حتى 1 كيلو بايت من الذاكرة ، على الرغم من النماذج المتوفرة لها سعة ذاكرة تصل إلى 64 كيلو بايت. هؤلاء عادةً ما تُستخدم سعات التخزين الأكبر للبطاقات الذكية. على الرغم من يبدو حجم التخزين هذا محدودًا بعض الشيء ، فهو يسمح بعدد كبير من 8-16 بت (1-2 بايت) قراءات أجهزة الاستشعار أو بيانات حول محتويات العلامة المرفقة. السحب الحاليكثير NFC توفر ics مخرجات حصاد الطاقة ، والتي يمكن أن توفر حوالي 5mA الحالي في ظل ظروف. أفضل فيما يلي لا توجد اقتراحات خاصة لأساليب معالجة أقل من 5mA: إمداد الطاقة لأجهزة الاستشعار الخارجية والدوائر التناظرية. من حيث استشعار درجة الحرارة ، NFC ics المزودة بأجهزة استشعار درجة الحرارة المدمجة تستخدم على نطاق واسع لتتبع البضائع القابلة للتلف عن تخزين خارجي ، سعته أكبر من التي يوفرها NFC IC. تحديث الحبر الإلكتروني العرض. شحن بطارية ليثيوم صغيرة شحن المكثف الفائق (كهربائيا طبقة مزدوجة مكثف) السعر NFC العلامات، والعلامات و ics الأساسية على نطاق واسع لتتبع الأصول ، وبالتالي يجب أن تكون بأسعار معقولة. إذا NFC يتم لصق العلامات على كل عنصر في السوبر ماركت ، أو كل قطعة ملابس في متجر الملابس ، حتى 50c لكل علامة ، ستصبح بسرعة غير شعبية. لحسن الحظ ، بساطة NFC يجعل إنتاج العلامات والعلامات الأساسية أمرًا سهلاً ، وتتراوح تكلفة كل علامة بين 10c و 50 ج ، اعتمادًا على وحدة التخزين. متى تقرأ NFC المعايير ، ستجد أن هم تم تصميمها لدعم معايير وتطبيقات حالية متعددة. لحسن الحظ ، وبعيدًا عن عقولنا ، فإن جميع مهندسي الإلكترونيات تقريبًا غير المنخرطين في التيار الرئيسي NFC تحتاج أعمال التنفيذ إلى فهم عمق NFC علامة أنواع. جميع الهواتف الذكية الحديثة يجب أن تدعم كل نوع علامة للتوافق مع NFC قياسي. ستشرح ورقة البيانات بوضوح وظائف وخصائص كل NFC IC ، سواء نشط أو خامل ، علامة أو قارئ ، ملصق أو كامل SoC. نوع العلامة 2 يمكن أن يلبي معظم NFC البطاقات والملصقات وعلامات الأصول الخاصة بـ NFC نوع علامة المنتدى 2. يمكن إجراء تخزين واسترجاع المعلومات الأساسية من خلال NFC أو الاتصال I2C الواجهة المستخدمة للاتصال بـ متحكم. يدعم نوع العلامة 4 بشكل أساسي الوظائف التي تؤدي العمليات الحسابية على أساس التخزين والاسترجاع ، بالإضافة إلى وظائف الأمان المتقدمة. أخيرًا ، إذا احتجت إلى القراءة لفترة طويلة والسماح للمستخدمين بالتفاعل مع العلامة من خلال هاتف ذكي ، فستحتاج إلى نوع العلامة 5.
الجزء 2 من عمق NFC أنواع العلامات