汽车上的NFC: 看NFC Forum CR13 如何实现车门无线钥匙功能

时间:2022-02-18 15:12来源:

摘要:NFCForum发布了第13版NFC证书(NFCForumCR13),使NFCForum设备要求规范30版正式生效。相比第12版NFC证书,新版主要增加了支持汽车连接联盟(CCC)数字车门钥匙读取器和手机数字钥匙卡仿真(CE)等多项功能,简而言之,13版NFC证书将确保汽车厂商能够提供可互操作的NFC钥匙系统。至于其它的新增功能,这里就不一一赘述了,我们只探讨一下13版NFC证书给汽车行业及其消费者带来哪些影响。


NFC Forum发布了第 13 版NFC证书(NFC Forum CR13),使NFC Forum设备要求规范 3.0 正式生效。相比 第 12版NFC证书,新版主要增加了支持汽车连接联盟(CCC) 数字车门钥匙读取器和手机数字钥匙卡仿真(CE)等多项功能,简而言之,13 版NFC证书 将确保汽车厂商能够提供可互操作的NFC钥匙系统。至于其它的新增功能,这里就不一一赘述了,我们只探讨一下13 版NFC证书给汽车行业及其消费者带来哪些影响。
 
NFC Forum CR13:今天的非接触式车钥匙存在哪些问题?
消费者任由企业专有系统摆布。一种车型只与一代手机配合使用,而新车型可能有不同的要求,结果,缺乏行业协调的混乱局面让消费者感到沮丧,因而不愿意接受无线车钥匙这项新技术。NFC Forum CR13 旨在加强非接触式汽车钥匙实用性。例如,新规要求即使手机处于省电模式NFC功能也能照常用。当手机电源关闭,只显示一个需要充电的图标时,手机厂商必须为NFC预留正常工作所需的最低电量。因此,当把手机当作车钥匙时,客户再也不用担心手机电量了。
 
NFC Forum CR13:解决互操作性问题,实现大规模应用
NFC Forum CR13发布的背后原因
符合 NFC Forum CR13 标准的手机将满足 CCC汽车连接联盟的技术要求。此外,在满足12版NFC证书和 EMVCo 支付要求的智能手机中,大多数也应该通过13版NFC证书认证。因此,新版证书是基于现有标准,旨在提高设备之间的互操作性。同样, 意法半导体的ST25R3920 提供了更先进的波形整形功能,现在开发 NFC Forum CR13 阅读器,波形整形是必不可少的功能。对于NFC银行卡支付,EMVCo 3.0 标准已经有了严格的波形单调性测试。NFC Forum最近工作目标是在各种不同标准之间统一测试协议。
 
波形整形是一种使读卡器和PICC(近距离感性耦合芯片卡)参考卡片匹配得更准确的信号调整方法,目的是避免过冲和通信错误。简而言之,这种方法可以微调读卡器和卡片之间的耦合操作,无需重新匹配天线。波形整形是车企满足新证书更严格的标准要求的关键;对于消费者而言,这项技术意味着将有更多的手机和门锁可以互操作,改善用户的使用体验。
 
采用NFC Forum CR13
按照惯例,新证书从发布到大规模采用需要大约三年。不过,NFC Forum暂时延长了厂商执行 CR13证书的宽限期。现在,企业从旧版升级到新版,过渡期是七十二月,而不是十八个月。可见,NFC Forum考虑到了汽车行业开发周期比其他行业更长的特点。
 
然而,我们预测实际过渡期会比以往更短。今天发布的大多数智能手机实际上都兼容 NFC Forum CR13,厂商只需要发布一次软件更新,操作系统就能达到CR13标准要求。同样,市面上已经有了用于设计CR13兼容读取器的软硬件,例如,意法半导体为用户提供了射频抽象层软件 STSW-ST25RFAL002,方便开发者使用ST25R3920开发CR13 兼容阅读器。
 
NFC Forum CR13:充分考虑到NFC 车门锁、中控等应用
NFC汽车钥匙读取器的特别之处在于:不对读取器有特别要求
汽车NFC 模块主要位于三个地方:门把手、前后窗之间的 B 柱和中控台。前两个模块用于开车门锁,支持不同的开锁方式,监控人员进入车内。门把手内部空间很小,需要纤薄的组件和天线,而B 柱可以安装尺寸扩大四倍的线圈。这三个地方的NFC的功能是不同的。例如,中控台NFC模块可以验证智能手机,验证成功后系统自动调整座椅位置。我们还考虑到,在汽车与十几岁孩子的手机配对时,家长将会给车子设定各种限速。
 
想到这三个地方需要完全不同的系统,决策者和设计人员很是纠结。ST25R3920 等读取器 芯片的优势是三个地方都能用。例如,ST25R3920的工作温度范围超大,在-40 ºC 至 +105 ºC 之间,这意味着它在车内外都可以用,从门把手到中控台,ST25R3920可轻松安装在车辆的任何位置。只用一款新品意味着只需验证一个组件,从而大大简化了设计制造过程。

用 ST芯片设计 NFC 模块,有惊喜,无惊险


用智能手机NFC标签开车锁
 
凡是对ST25R3920感兴趣的人,都能买到一块便宜的 X-NUCLEO-NFC06A1扩展板。这块板子所用的主芯片是ST25R3916,除没有车规认证外,ST25R3916与ST25R3920完全一样。我们甚至还提供符合 MISRA-C 标准的固件 STSW-STM8-NFC5,用于在 NUCLEO-8S208RB 主板上做测试。此外,我们还提供天线匹配图形用户界面STSW-ST25R004,并在 eDesign Suite软件中单独提供天线匹配工具,进一步提高开发的便利性。
 
强大的软硬件生态系统可以缩短产品上市时间,对于产品开发很重要。例如,只需使用 X-NUCLEO 扩展板板,开发人员就可以利用自动天线调谐和超低功耗唤醒序列两大功能。然后,工程师可以选择把相同的组件添加到最终设计中,移植在开发板上使用过的软件代码。因此,我们提供的不只是产品,还有应用开发方法。
 
几年前,工程师需要说服决策者,才能在车辆中使用 NFC。那时,梅赛德斯在E 级车型中采用了ST25R 读取器。现在,无钥匙进入和手机汽车配对风靡一时,管理者都想在车上装读取器。因此,成功的设计是面向未来,并且可以预测行业的发展方向。ST25R3920 NFC 读取器和STM8 MCU可以组成一个 NFC Forum CR13 读取器。因此,投资这些组件将带来长期回报。


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