基于NFC技術(shù)控制的電子錢(qián)包設計

發(fā)布時(shí)間:2015-11-19 13:59    發(fā)布者:designapp
關(guān)鍵詞: NXP , NFC , 電子錢(qián)包
1 背景

NFC具有雙向連接和識別的特點(diǎn),工作于13.56MHz頻率范圍,作用距離接近10厘米。NFC技術(shù)在ISO 18092、ECMA 340和ETSI TS 102 190框架下推動(dòng)標準化,同時(shí)也兼容應用廣泛的ISO 14443 Type-A、B以及Felica標準非接觸式智能卡。

PN544符合歐洲電信標準協(xié)會(huì )(ETSI)制定的最新NFC規范,能夠為手機制造商和電信營(yíng)運商提供完全兼容的平臺,用以推出下一代NFC設備和服務(wù):PN544完全兼容現已發(fā)布的所有通過(guò)單線(xiàn)協(xié)議(SWP) 連接SIM卡和主機控制器接口(HCI)的NFC規范。
PN65O即為PN544加上NXP的SmartMX安全模塊,PN544和PN65O硬件PIN對PIN完全兼容。同時(shí),PN65O / PN544還提供多種主機接口選擇 ,確保手機制造商實(shí)現輕松集成High Speed UART、SPI、I2C,并支持多種RF接口協(xié)議:ISO14443A/B、ISO15693、MIFARE、Felica.此外,恩智浦與Gemalto、Oberthur Technologies和Giesecke& Devrient等領(lǐng)先SIM卡制造商密切合作,以確保包括MIFARE技術(shù)在內的SWP接口的互通。

2 NFC電子錢(qián)包總體結構

2.1 NFC PN544/PN65O的結構框圖

如下圖1為NFC PN544/PN65O的結構框圖。



圖1 NFC PN544/PN65O硬件電路框圖

2.2 PN544和PN65O優(yōu)勢特性

(1)小尺寸,便于進(jìn)行尺寸優(yōu)化
(2)低功耗
(3)電池關(guān)閉及低電量工作模式
(4)可選與平臺無(wú)關(guān)的軟件堆棧
(5)提供GPIO PORT 可供外部單元控制
(6)中斷 IRQ 可使外部控制單元的命令通訊更簡(jiǎn)易
(7)支持安全單元控制接口
(8)整合電源控制單元

3 關(guān)于NXP最新的NFC電子錢(qián)包解決方案

NFC電子錢(qián)包功能是以手機為交易平臺,由PN544 NFC控制器 (PN65O內置了安全模塊)和安全模塊兩大部分實(shí)現移動(dòng)支付及數據交換功能。

3.1 RF部分

NFC射頻電路是由EMC濾波電路、匹配電路、接收電路、天線(xiàn)等四部分組成。

3.2 EMC電路

由于該系統是以13.56MHz的操作頻率為基礎。該頻率由石英晶振產(chǎn)生。與此同時(shí)還會(huì )產(chǎn)生高階諧波。為了符合內部電磁兼容性規則,13.56MHz的三次、五次及五次以上的高階諧波必須適當的抑止。所以該EMC電路配置為一LC低通濾波器,用來(lái)濾除高次諧波。

3.3 天線(xiàn)匹配電路

由于天線(xiàn)線(xiàn)圈本身是一個(gè)低阻抗的設備,為了能夠把NFC IC 送出的能量以最大化的傳遞給天線(xiàn) ,所以在天線(xiàn)與NFC IC間須加一匹配電路。消除因不匹配而造成的信號反射形成的能量損失。

3.4接收電路

由R127,C118,R128,C119組成,芯片內部產(chǎn)生的Vmid電位作為RX管腳的輸入電位,為減少擾動(dòng),需用電容將Vmid接地。Vmid的偏置電壓可以增加Rx腳的電壓驅動(dòng)。圖2 所示的為NFC 射頻接收電路。



圖2 NFC射頻部分電路

3.5 NFC與SIM卡安全模塊接口電路

NFC IC帶有SWP一線(xiàn)接口可以實(shí)現與SIM卡的數據通訊,其參考電路如下圖3所示。

圖3 NFC與SIM卡安全模塊接口電路

4 PN65O/PN544 Demo Board 展示

關(guān)于PN65O/PN544 Demo Board 展示如圖4 所示,如5為Android開(kāi)發(fā)平臺示意圖。



圖4N65O/PN544 Demo Board 示意圖



圖5:Android開(kāi)發(fā)平臺展示圖

5 結語(yǔ)

本文的NXP實(shí)用的NFC電子錢(qián)包解決方案,以13.56MHz的操作頻率為基礎,以手機為交易平臺 ,由NXP PN544 NFC控制器 (PN65O內置了安全模塊)和安全模塊兩大部分實(shí)現移動(dòng)支付及數據交換功能,為電子支付提供便捷、安全、超凡體驗。
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