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UmschaltenÜbersicht zur NFC-Datenübertragung
NFC, eine drahtlose Kommunikationstechnologie mit niedriger Datenrate und kurzer Reichweite, funktioniert durch die Synergie zweier Geräte – Initiator und Ziel. Diese Geräte, die allgemein als Tag und Lesegerät bezeichnet werden, tauschen Daten über eine HF-Trägerfrequenz von 13,56 MHz aus und basieren auf kontaktloser elektromagnetischer Induktion. Der erforderliche Abstand für solche Interaktionen beträgt normalerweise weniger als 10 cm.
Standards und Kommunikationsprotokolle in NFC
Basierend auf unterschiedlichen Datenraten sowie unterschiedlichen Modulations- und Kodierungsanforderungen wird die NFC-Technologie durch drei Hauptstandards manifestiert: NFC-A, NFC-B und NFC-F. Diese Standards sind mit unterschiedlichen Modulations- und Kodierungsarten verbunden, wie in Tabelle 1 dargestellt.
NFC-Non-Return-to-Zero-Level-Kodierung (NRZ-L)
- Darstellung: Das NRZ-L-Kodierungsschema ist in Abbildung 1 dargestellt, wobei eine binäre „1“ durch eine hohe Spannung (+V) und eine binäre „0“ durch eine niedrige Spannung (0 Volt) gekennzeichnet ist.
- Merkmal: Diese Darstellung wird auch als unipolare NRZ-Kodierung bezeichnet und ist unkompliziert, wobei jeder Bitwert mit einem eindeutigen Spannungspegel markiert wird.
NFC-Manchester-Kodierung
- Variation: Es gibt zwei Varianten von Manchester-Codes: AC- (bipolar) und DC-Typen (unipolar).
- Bedeutung des Übergangs: Sowohl die binäre „1“ als auch die binäre „0“ werden durch Spannungsübergänge innerhalb derselben Bitperiode gekennzeichnet – High-to-Low bedeutet eine binäre „1“, während Low-to-High eine binäre „0“ bedeutet.
- Übergangspräzision: Diese Übergänge werden sorgfältig in der Mitte der Bitperiode platziert, wodurch die Klarheit der Datensignale verstärkt wird.
NFC-modifizierte Miller-Kodierung
- Binäre '1'-Zuordnung: Die binäre Logik „1“ wird ausnahmslos durch einen Übergang von hoch nach niedrig und dann wieder zurück nach hoch innerhalb der Bitperiode angezeigt, unabhängig vom Zustand des vorherigen Bits.
- Binäre '0'-Zuordnung: Die Darstellung der binären „0“ hängt vom Zustand des vorhergehenden Bits ab – wenn das vorherige Bit eine „1“ war, folgt die aktuelle Null einem umgekehrten Übergangsmuster, und wenn es eine „0“ war, entspricht die Zuordnung der einer binären „1“.
Modulationsarten bei NFC
NFC umfasst eine Reihe von Modulationsarten wie Amplitude Shift Keying (ASK) in den Varianten 10% und 100% und verwendet Lastmodulationstechniken. Diese Modulationsmethoden sind für die Präzision und Effizienz von NFC-Kommunikationsprotokollen von entscheidender Bedeutung.
Zusammenfassend
Die Architektur von NFC basiert auf anspruchsvollen Modulations- und Codierungsprotokollen, wobei jeder Standard einzigartige Mechanismen verwendet, um eine sichere und effektive Kommunikation zwischen Geräten in unmittelbarer Nähe zu gewährleisten. Ob durch die Spannungspegel von NRZ-L, die übergangsbasierten binären Anzeigen von Manchester oder die kontextabhängigen Zuordnungen von Modified Miller – die NFC-Technologie lässt sich an eine Vielzahl von Betriebsumgebungen und Anforderungen anpassen.
Jacky
Erfahrener IoT-Experte mit fundierter Erfahrung in der Entwicklung und Bereitstellung vernetzter Systeme, die intelligente, effiziente Technologien in verschiedenen Branchen ermöglichen. Meine Kenntnisse im Bereich IoT-Lösungen tragen wesentlich zur Weiterentwicklung vernetzter Umgebungen bei.