RFID/NFC技術不斷突破 迎接智慧生活龐大商機
RFID/NFC技術不斷突破 迎接智慧生活龐大商機
賴品如
2018-10-18 02:50
智慧化是近年來IT領域最重要的趨勢，透過智慧化的設計，大幅提升身邊的各種電子設備的效能與易用性，而RFID/NFC是早期智慧化系統所應用的技術之一，在低功耗、易攜帶、快速存取的特色下，包括門禁、物流、醫療等領域都已採用RFID/NFC作為系統的一部分。不過隨著智慧化趨勢的加深，RFID/NFC也需要同步進化，意法半導體(ST)於近日所舉辦之「智慧聯網技術研討會–RFID/NFC觸動龐大商機 ST落實智慧願景」，以技術與應用面兩端，剖析目前的發展狀態。
3大驅動力量 建構ST領先地位
ST亞太區代理商業務總監陳志旭指出，ST是技術走向的企業，先進研發中心遍布全球，目前已有大約17,000項專利，研發人員超過7,400名，在RFID/NFC方面更是深耕多年。而就市場近期發展來看，智慧物件與物聯網無疑是兩大重要趨勢，透過技術的研發，ST也不斷擴大此一領域的技術應用。
在智慧物件，ST主要產品包括車用IC、離散元件、功率電晶體、類比與工業轉換IC等，物聯網領域則有MEMS和專業成像感測器、數位ASIC與泛用型安全MCU EEPROM。ST向來力求其產品品質策略保持與客戶一致期望進而達到市場的領導地位，預計將透過以「客戶為中心」、「確保品質」、「強化領導地位」等3個驅動力量達到此一目標，每個驅動因素也都有各自的特定關注領域，建構起ST的領導地位。
除了本身的技術投入外，通路商也是ST擴展產品應用的重要力量，益登科技資深產品協理劉景渤表示，益登科技希望可以透過公司的橋接媒合，將廠商的高品質產品導入市場。對於未來發展，益登科技則看好物聯網、數據中心、雲端計算、自動化技術、車用、醫療、工業控制與其他新興應用。而在多數領域中，RFID/NFC將是不可或缺的技術，透過縝密的售前技術支援與售後服務，促使供需雙方的成功。
RFID/NFC應用多元 ST以完整產品線布局市場
對於RFID/NFC的技術與應用，ST產品行銷經理黃鐙誼在「無源感應能量帶領物聯網新未來」演講中指出，智慧化設備已逐漸滲透到我們的日常生活中，無論是手機、無人機、智慧音箱等電子式裝置，或是衣服、球鞋、家具等非電子設備，都可以加入各類型智慧元件擷取運作數據，並將之傳輸加以應用。
現在多數電子設備的電力來源都離不開電路板，而RFID不須內建供電設計即可運作的方式，則在物聯網時代大有可為。黃鐙誼介紹RFID的原理，主要是透過讀取器產生電磁場，並在電源電壓中轉換至標籤，載波頻率則由讀取器調製將訊息發送到標籤，標籤反向散佈載體以便將訊息發送回讀取器，並修改阻抗。
就頻段類別來看，RFID可分為低頻、高頻、超高頻等3段。低頻運作頻段為125kHz~134 kHz，高頻為13.56MHz，超高頻則為860 MHz~960 MHz。這3段的特色不同，其應用也各有區別，目前ST的產品則集中在低頻。至於NFC是可與物聯網設備互動的交互式技術，屬於近場通訊的短距離無線通訊標準，運作是與RFID高頻相同的13.56MHz，其標準也同樣是ISO14443和ISO15693，其互動性與零耗電特色，讓此技術非常適用於物聯網架構。近年來NFC的技術快速普及，2017蘋果的iPhone已將NFC應用於ApplePay，並從iOS11開始支援NFC讀取器。
過去的無電源數據讀取標準與技術演進，最初開始是現在仍大量使用的一維條碼，後期數據量更大的二維條碼(QR Code)出現，應用也逐漸拓廣。RFID/NFC被視為第3代標準，當初主要是希望透過其主動、可讀寫、可加密等特色取代QR Code，不過這兩項技術各有優缺點，各自的應用領域也仍難以被取代的。
對於未來發展，黃鐙誼認為在智慧物件與穿戴式裝置中，RFID/NFC的應用潛力相當深厚，包括智慧電表、照明、車載、冷鏈物流、工業設備、機器人等，都市非常適合的領域，而其中多數領域目前也都已應用。對於ST在NFC的布局，黃鐙誼特別介紹了M24SR、M24LR、ST25DV等動態標籤。其中M24SR採用非揮發性記憶體作為儲存，即便斷電依舊能保存數據，除採用ISO 14443-A無線協定與NFC Type4外，透過工業標準的I2C介面與裝置的主控端溝通，M24SR不僅讓手機可快速與藍牙設備達成配，也可透過手機安裝App後，協助設備進行時鐘校準、自動重啟。
ST25DV-I2C則提供長程RFID介面，相容於ISO 15693功能的NFC手機，具有創新的能源採集輸出功能，能提供系統能量，因此能達到無電池設計。上述通訊協定為ISO 15693與NFC TypeV傳輸速率為53kb/s，ST25DV-I2C系列元件可作為儀表的黑盒子，可儲存錯誤、登入資訊以及驗證日期，其介面能讓電力線、ZigBee或低於Giga赫茲RF通訊更完備。
除了先前提到的兩類RFID/NFC標籤IC外，ST的ST25家族系列產品，針對不同應用推出對應IC，包括雙介面、可快速傳輸模式能量收集裝置的ST25DV，其具備可設定中斷功能、RF管理，以及低功率模式。此標籤亦可透過I2C介面、13.56MHz RFID讀取裝置或NFC手機進行操作。
I2C雙線介面在I2C協定中扮演從屬角色，非接觸式介面相容於ISO/IEC 15693標準及NFC TypeV標籤。另外不同密度的ST25TV、ST25TA、適用於公共交通和運輸的ST25TB等，則提供了完整的解決方案。另外，ST25RU系列是高效能、低功耗及低成本的超高頻讀寫器，其讀寫距離可長達10公尺，非常適合智能物聯免電源或智能無人零售的應用。
