สารบัญ
สลับบทนำ การสำรวจภูมิทัศน์ NFC
เทคโนโลยีการสื่อสารระยะใกล้ (NFC) ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงครั้งสำคัญในด้านการเชื่อมต่อไร้สาย โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการทำธุรกรรมระยะใกล้และการแลกเปลี่ยนข้อมูล โดยพื้นฐานแล้ว เทคโนโลยีนี้ขับเคลื่อนด้วยองค์ประกอบสำคัญสองประการ ได้แก่ แท็ก NFC และ เครื่องอ่านเอ็นเอฟซีองค์ประกอบเหล่านี้โต้ตอบกันภายในเครือข่าย โดยกำหนดตามบทบาทของตนเองในฐานะ “ผู้ริเริ่ม” และ “เป้าหมาย”
โหมด NFC แบบแอ็คทีฟและแบบพาสซีฟ
สถาปัตยกรรมเครือข่าย NFC อนุญาตให้มีโหมดการทำงานหลักสองโหมด ได้แก่ โหมดแอ็คทีฟและโหมดพาสซีฟ ในโหมดแอ็คทีฟ อุปกรณ์ที่เริ่มต้นและอุปกรณ์เป้าหมายจะได้รับพลังงานแยกกัน โดยมักจะได้รับจากแหล่งพลังงานแบตเตอรี่ภายใน ในทางกลับกัน โหมดพาสซีฟหมายถึงเครือข่ายที่อุปกรณ์หนึ่งเครื่อง ซึ่งโดยปกติคือเครื่องอ่าน จะได้รับพลังงานแบบแอ็คทีฟ ในขณะที่แท็กเป็นโหมดพาสซีฟ โดยได้รับพลังงานในการทำงานจากอุปกรณ์แอ็คทีฟ การทำงานแบบพาสซีฟนี้อาศัยการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าเพื่อใช้พลังงานและถ่ายโอนข้อมูล
กลไกภายในของแท็ก NFC
แท็ก NFC ซึ่งสามารถมีอยู่ได้ทั้งในรูปแบบแอ็คทีฟหรือพาสซีฟ ถือเป็นรากฐานของแอปพลิเคชันต่างๆ ที่ใช้ NFC เนื่องจากมีส่วนประกอบที่ฝังอยู่ แท็ก NFC มีโปรเซสเซอร์หรือไมโครคอนโทรลเลอร์เพื่อแบ่งงานภายในระบบ EEPROM เพื่อจัดเก็บข้อมูล อัลกอริทึมเพื่อป้องกันการชนกันของสัญญาณ และคุณลักษณะการเข้ารหัสที่รักษาความปลอดภัยในการสื่อสาร อุปกรณ์ที่ซับซ้อนแต่กะทัดรัดนี้ทำงานโดยปรับเปลี่ยนข้อมูลเป็นคลื่นพาหะ RF 13.56 MHz ซึ่งอำนวยความสะดวกด้วยวงจรอินเทอร์เฟซ RF ภายในและเสาอากาศแบบลูปที่ออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับความถี่นี้
การใช้แท็ก NFC ประเภทต่างๆ
ความสามารถในการปรับตัวถือเป็นจุดแข็งประการหนึ่งของแท็ก NFC โดยเน้นที่การแบ่งออกเป็น 5 ประเภทที่แตกต่างกัน ได้แก่ ประเภท 1 ถึงประเภท 5 โดยแต่ละประเภทจะมีลักษณะเฉพาะตัวที่แตกต่างกัน:
- แท็กประเภท 1 มีฟังก์ชันการทำงานขั้นพื้นฐาน โดยทั่วไปมีความสามารถในการอ่าน/เขียน และมีความจุหน่วยความจำพอประมาณ
- แท็กประเภท 2 ช่วยเพิ่มพื้นที่จัดเก็บและทำงานได้เร็วขึ้น จึงเหมาะกับการใช้งานที่หลากหลายมากขึ้น
- แท็กประเภท 3 มักจะเชื่อมโยงกับระบบที่ซับซ้อนมากขึ้น โดยรวมคุณลักษณะด้านความปลอดภัยเพิ่มเติม
- แท็กประเภท 4 เป็นลักษณะเฉพาะที่มีความยืดหยุ่นสูงในด้านความปลอดภัยและขนาดหน่วยความจำซึ่งสามารถขยายได้มาก
- แท็กประเภท 5 เช่น แท็ก Mifare Classic เป็นที่รู้จักกันว่าเป็นเทคโนโลยีเฉพาะซึ่งให้ข้อได้เปรียบที่ชัดเจนสำหรับกรณีการใช้งานที่เฉพาะเจาะจง
พารามิเตอร์การเลือกแท็ก NFC โดยทั่วไปจะครอบคลุมถึงลักษณะการใช้งาน/แบบพาสซีฟ ความจุหน่วยความจำ ความเร็วในการทำงาน วิธีการเข้าถึงข้อมูล อัลกอริทึมการชน และราคา
เครื่องอ่าน NFC: ดูใกล้ชิดยิ่งขึ้น
เครื่องอ่าน NFC ถือเป็นอุปกรณ์ที่ใช้งานได้ในสมการ NFC โดยเป็นเครื่องมือสอบถามข้อมูลที่แปลความและประมวลผลสัญญาณจากแท็ก โดยมีโครงร่างที่ซับซ้อนดังนี้:
- ไมโครคอนโทรลเลอร์อันทรงพลัง มักมาจากซีรีส์ LPC
- IC ตัวอ่าน NFC เฉพาะที่จัดทำโดยผู้ผลิต เช่น NXP Semiconductors
- วงจรจับคู่เสาอากาศที่ปรับแต่งให้เหมาะกับความถี่การทำงาน 13.56MHz
- เสาอากาศแบบห่วงที่สร้างขึ้นเพื่อโต้ตอบภายในสเปกตรัม NFC
เครื่องอ่าน NFC มีอินเทอร์เฟซโฮสต์มากมายตั้งแต่ SPI และ I2C ไปจนถึง RS232 และ UART และการออกแบบปกติจะรวม EEPROM เพื่อรองรับการจัดเก็บโปรโตคอล NFC และบัฟเฟอร์ FIFO เพื่อจัดการกับการส่งและรับเฟรมข้อมูลอย่างมีประสิทธิภาพ
บทสรุป การเลือก NFC ให้เหมาะกับความต้องการของคุณ
ในยุคที่เทคโนโลยี NFC ขยายตัวอย่างรวดเร็ว การรับรู้ถึงความแตกต่างด้านฟังก์ชันระหว่างแท็กและเครื่องอ่านจึงถือเป็นสิ่งสำคัญยิ่ง ที่สำคัญกว่านั้น การทำความเข้าใจความสามารถที่แตกต่างกันของแท็กประเภทต่างๆ จะช่วยให้ผู้ใช้สามารถปรับส่วนประกอบ NFC ให้ตรงกับความต้องการเฉพาะของแอปพลิเคชันได้ ซึ่งจะนำไปสู่ปฏิสัมพันธ์ที่มีประสิทธิภาพสูงสุดและเวิร์กโฟลว์ที่คล่องตัวในโลกที่นำเอาการเชื่อมต่อแบบไร้สัมผัสมาใช้มากขึ้นเรื่อยๆ
