基于NFC控制器的电子钱包设计

2014-06-06 09:21:25来源: 互联网

  1 背景

  NFC即近距离无线通信。是由恩智浦公司发起,由诺基亚、索尼等着名厂商联合主推的一项无线技术---在单一芯片上结合感应式读卡器、感应式卡片和点对点的功能,能在短距离内与兼容设备进行识别和数据交换。NFC具有双向连接和识别的特点,工作于13.56MHz频率范围,作用距离接近10厘米。 NFC技术在ISO 18092、ECMA 340和ETSI TS 102 190框架下推动标准化,同时也兼容应用广泛的ISO 14443 Type-A、B以及Felica标准非接触式智能卡。

  PN544符合欧洲电信标准协会(ETSI)制定的最新NFC规范,能够为手机制造商和电信营运商提供完全兼容的平台,用以推出下一代NFC设备和服务:PN544完全兼容现已发布的所有通过单线协议(SWP) 连接SIM卡和主机控制器接口(HCI)的NFC规范。

  PN65O即为PN544加上NXP的SmartMX安全模块,PN544和PN65O硬件PIN 对 PIN 完全兼容。同时,PN65O / PN544还提供多种主机接口选择 ,确保手机制造商实现轻松集成High Speed UART、SPI、I2C,并支持多种RF接口协议:ISO14443A/B 、ISO15693、MIFARE、Felica.此外,恩智浦与Gemalto、Oberthur Technologies和Giesecke & Devrient等领先SIM卡制造商密切合作,以确保包括MIFARE技术在内的SWP接口的互通。

  2 NFC电子钱包总体结构

  2.1 NFC PN544 / PN65O的结构框图

  如下图1为NFC PN544 / PN65O的结构框图。

  图1 NFC PN544 / PN65O 硬件电路框图

  2.2 PN544和PN65O优势特性

  (1)小尺寸,便于进行尺寸优化

  (2)低功耗

  (3)电池关闭及低电量工作模式

  (4)可选与平台无关的软件堆栈

  (5)提供GPIO PORT 可供外部单元控制

  (6)中断 IRQ 可使外部控制单元的命令通讯更简易

  (7)支持安全单元控制接口

  (8)整合电源控制单元

  3 关于NXP最新的NFC电子钱包解决方案

  NFC电子钱包功能是以手机为交易平台 ,由PN544 NFC控制器 (PN65O内置了安全模块)和安全模块两大部分实现移动支付及数据交换功能。

  3.1 RF 部分

  NFC 射频电路是由 EMC 滤波电路、匹配电路、接收电路、天线等四部分组成。

  3.2 EMC电路

  由于该系统是以13.56MHz的操作频率为基础。该频率由石英晶振产生。与此同时还会产生高阶谐波。为了符合内部电磁兼容性规则,13.56MHz的三次、五次及五次以上的高阶谐波必须适当的抑止。所以该EMC电路配置为一LC低通滤波器,用来滤除高次谐波。

  3.3 天线匹配电路

  由于天线线圈本身是一个低阻抗的设备,为了能够把NFC IC 送出的能量以最大化的传递给天线 ,所以在天线与NFC IC间须加一匹配电路 。消除因不匹配而造成的信号反射形成的能量损失。

  3.4接收电路

  由R127,C118,R128,C119组成,芯片内部产生的Vmid电位作为RX管脚的输入电位,为减少扰动,需用电容将Vmid接地。Vmid的偏置电压可以增加Rx 脚的电压驱动。图2 所示的为NFC 射频接收电路。

  图2 NFC射频部分电路

  3.5 NFC与SIM卡安全模块接口电路

  NFC IC带有SWP一线接口可以实现与SIM卡的数据通讯,其参考电路如下图3所示。

  图3 NFC与SIM卡安全模块接口电路

  4 PN65O / PN544 Demo Board 展示

  关于PN65O / PN544 Demo Board 展示如图4 所示,如5 为Android开发平台示意图。

图4:PN65O / PN544 Demo Board 展示

  图5:Android开发平台展示图

  5 结论

  本文的NXP实用的NFC电子钱包解决方案,以13.56MHz的操作频率为基础,以手机为交易平台 ,由NXP PN544 NFC控制器 (PN65O内置了安全模块)和安全模块两大部分实现移动支付及数据交换功能,为电子支付提供便捷、安全、超凡体验。

关键字:NFC  控制器  电子钱包

编辑:孟娟 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/wltx/2014/0606/article_12311.html
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