如今物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備深度滲透入社會(huì)，無處不在。然而，電網(wǎng)的電力供應(yīng)并不是無處不在，很多物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備不得不依賴電池供電。這帶來一個(gè)無法解決的問題：電池總有沒電的時(shí)候，沒電了設(shè)備就不能工作了。例如家里的智能門鎖，雖然平時(shí)方便好用，但是沒電的時(shí)候開不了鎖就很讓人頭痛。如果有一種不用電池也不用插電就能工作的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，是不是很厲害？

您一定以為這是天方夜譚，其實(shí)不然。這種技術(shù)不僅有，而且已經(jīng)成熟，這就是南京啟緯智芯微電子有限公司研發(fā)出的TurboNFC技術(shù)。目前大部分手機(jī)（包括華為、蘋果、三星、小米、Oppo、LG、SONY等）都支持NFC（近場通信）通信技術(shù)。TurboNFC技術(shù)可以高效的采集NFC信號(hào)中包含的射頻能量，并將此能量轉(zhuǎn)換為可供物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備工作的能量。使用這個(gè)技術(shù)，用戶用手機(jī)就可以輕易的驅(qū)動(dòng)諸如智能鎖一類的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，這些設(shè)備不需要電池就可以工作。想象您家中的智能門鎖不用裝電池，當(dāng)您手持手機(jī)靠近鎖時(shí)，鎖自動(dòng)無線獲得電能并與手機(jī)通信確定您的身份，開鎖。從此再也不用擔(dān)心沒電問題。

技術(shù)與產(chǎn)品介紹

啟緯智芯已將此技術(shù)應(yīng)用于自研芯片TN2115S1，并已經(jīng)量產(chǎn)。TN2115S1是一款通用型NFC無線MCU，內(nèi)嵌ARM Coretx-M0 內(nèi)核，最高主頻12MHz。結(jié)合安卓或者蘋果手機(jī)，TN2115S1可無電池運(yùn)行，同時(shí)為物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備提供最高達(dá)300mW的直流電能。其主要參數(shù)和特性如下：

1. 6-12Mhz ARM Cortex-M0 內(nèi)核，片上集成RC振蕩器

2. 32KB FLASH，8KB RAM，2KB EEPROM

3. NFC接口支持ISO14443A標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，106kbps速率

4. 能量采集接口可由手機(jī)采集最高300mW直流功率，可驅(qū)動(dòng)電機(jī)，或?yàn)槌?jí)電容充電

5. 片上集成I2C，SPI，UART，13個(gè)GPIO，SWD調(diào)試接口

6. QFN40封裝，低成本

7. -40 至 125 工業(yè)級(jí)

TN2115S1產(chǎn)品采用獨(dú)創(chuàng)的TurboNFC 技術(shù)，在提供通用雙端口標(biāo)簽的通信與存儲(chǔ)功能的同時(shí)，還提供了無與倫比的NFC無線能量采集能力。TN2115S1系列產(chǎn)品非常適合使用在可視智能穿戴設(shè)備、小型智能家居設(shè)備、智能傳感器等小型移動(dòng)應(yīng)用的NFC通信接口和無源供能。

TurboNFC技術(shù)極大地提升和擴(kuò)展了傳統(tǒng)被動(dòng)NFC接口的效能和功能。使用TurboNFC技術(shù)的被動(dòng)接口具有比傳統(tǒng)被動(dòng)接口2倍或更高的天線效率。在使用常見具有NFC接口的智能手機(jī)作為NFC主動(dòng)接口時(shí)，TN2115S1可以實(shí)現(xiàn)業(yè)界領(lǐng)先的，多達(dá)300mW的無線功率接收。TN2115S1的極高能量采集能力大幅擴(kuò)展了NFC的應(yīng)用范圍。很多之前必須依賴電池供電的應(yīng)用，如驅(qū)動(dòng)電機(jī)，驅(qū)動(dòng)帶背光的液晶，以及驅(qū)動(dòng)運(yùn)行人臉識(shí)別或指紋識(shí)別算法的MCU或DSP，均可以通過使用TN2115S1實(shí)現(xiàn)無源化。

此外，TN2115S1芯片具有多種靈活的通信模式。除了傳統(tǒng)的卡模擬模式外，還支持內(nèi)存擴(kuò)展的卡模擬模式，以及透傳模式。多種工作模式可滿足不同應(yīng)用場景的數(shù)據(jù)傳輸需求。TN2115S1具有高速SPI或I2C作為與MCU的數(shù)據(jù)傳輸接口，內(nèi)部帶有EEPROM及RAM用來存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。TN2115S1僅需要少量外部元件即可工作。

結(jié)構(gòu)框圖

為便于開發(fā)，啟緯智芯為TN2115S1準(zhǔn)備了完善的軟件開發(fā)套件，允許客戶使用目前主流ARM開發(fā)環(huán)境快速開發(fā)TN2115S1的固件。同時(shí)，啟緯智芯還提供與TN2115S1配套的，運(yùn)行于安卓和iOS的App例程，客戶可參照此例程，迅速開發(fā)出配套手機(jī)App。針對(duì)硬件開發(fā)，啟緯智芯設(shè)計(jì)了面向TN2115S1的主流應(yīng)用的數(shù)款開發(fā)板套件，便于客戶評(píng)估和開發(fā)。

應(yīng)用舉例

應(yīng)用于eink手機(jī)外殼/無電池動(dòng)態(tài)相框

Elink動(dòng)態(tài)顯示無源動(dòng)態(tài)相框

應(yīng)用于eink智能飾品/掛件

Eink動(dòng)態(tài)顯示的掛件

應(yīng)用于無源門禁卡/訪客卡/工牌/行李牌

NFC無源永久行李牌

應(yīng)用于智能行李箱/無電池智能鎖

無電池智能掛鎖

啟緯智芯為客戶提供了完整的解決方案。目前啟緯智芯正在與多家在各領(lǐng)域內(nèi)國際領(lǐng)先的企業(yè)，針對(duì)TN2115S1展開緊密合作，合作產(chǎn)品涵蓋：智能門鎖、行業(yè)專用智能鎖具、航空行李牌、員工卡、智能卡、手機(jī)周邊、以及消費(fèi)類電子產(chǎn)品等等。

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林

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