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NFC设备设计宝典:设计约束篇

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标签: NFC

NFC

《NFC设备设计宝典:设计约束篇》讲了当今NFC设备的技术,以及这些技术在诸如金融支付、公共交通、行政管理、机动车、工业、通信工具以及物联网等领域的应用。

《NFC设备设计宝典:设计约束篇》通过数个翔实的技术实例,讨论了诸多标准(如[SO、CEN、NFC  Forum、EMV等)和监管认证(如ERC、FCC、ErPSI、无线电频率、隐私及生态污染等)下的约束,以及NFC设备不得不面对的审批、外形、功能性、结构性、环境或协同等问题。

《NFC设备设计宝典:设计约束篇》适合从事NFC设备设计、研发和制造的专业人士阅读,也可作为高校相关专业师生的参考用书。

译者序

原书前言

第1  部分 NFC  简介和回顾

第1  章 近场通信(NFC)  原理回顾  2

1.  1 “非接触式”  的物理基础与NFC  2

1.  1.  1 传播和辐射的现象  2

1.  1.  2 场与空间区域的分类  2

1.  1.  3 空间区域  2

1.  1.  4 远场:  r  >>  λ  /2π  (Fraunhofer  区)  3

1.  1.  5 中场:  r  约等于λ  (Fresnel  区)  3

1.  1.  6 近场区域:  r  <<  λ  /2π  (Rayleigh  区)  和NFC  的起点  3

1.  1.  7 非接触式、RFID  和NFC  应用的注释说明  3

1.  2 NFC  的概念  4

1.  2.  1 Biot ̄Savart  定律  5

1.  2.  2 圆形天线轴上一点的场H  5

1.  2.  3 作为“d”  一个函数的场H  的衰减  7

1.  2.  4 矩形天线的轴上一点的场H  8

第2  章 NFC  的规范约束  9

2.  1 简介  9

2.  1.  1 规范性、标准性和NFC  市场约束  9

2.  1.  2 词汇表  9

2.  1.  3 规范  10

2.  1.  4 标准  10

2.  2 规范性约束  10

2.  2.  1 从发起者到接收者的上行链路  11

2.  2.  2 NFC  设备天线上的非接触式规范约束  15

2.  3 结论  23

第3  章 规则约束和推荐规范  24

3.  1 针对NFC  和NFC  天线的规则约束  24

3.  1.  1 射频规定  24

3.  1.  2 关于NFC  辐射和污染的约束  25

3.  1.  3 ERC  70 ̄03  标准和ETSI  300  330  规范  25

3.  2 关于标准的讨论  29

3.  2.  1 关于人体暴露在电磁场中  29

3.  2.  2 关于个人自由(隐私)  的社会约束  30

3.  2.  3 环境影响  32

3.  3 NFC  市场的规范  32

3.  3.  1 应用NFC  技术的短距离设备  32

3.  3.  2 用户期望的成本与市场价  33

3.  3.  3 注意虚假广告  33

第2  部分 NFC  应用领域导致的约束

第4  章 NFC  应用的分类与成果  36

4.  1 NFC  应用的分类方法  36

4.  1.  1 技术  36

4.  1.  2 “NFC  Forum  设备”  和“NFC  Forum  标签”  37

4.  1.  3 NFC  Forum  设备通信的“模式”  38

4.  1.  4 NFC  Forum  设备的角色  39

4.  1.  5 应用分类的可行性及其约束  39

4.  2 应用成果及其直接约束  41

4.  2.  1 Touch  &  Go  41

4.  2.  2 Touch  &  Confirm  42

4.  2.  3 Touch  &  Connect  42

4.  2.  4 Touch  &  Explore  42

第5  章 NFC  应用领域导致的约束  43

5.  1 NFC  应用的技术可行性范围  43

5.  1.  1 架构和电子功能  43

5.  1.  2 形状.  尺寸和外形(公共场合除外)  43

5.  1.  3 备注和表的部分解释  45

5.  1.  4 用于长距比赛监测的接收者/标签  45

5.  1.  5 用于监控奢侈品的接收者/标签  46

5.  2 NFC  设备细分、市场类型、问题和影响及直接技术约束  47

5.  2.  1 市场部门和类型  47

5.  3 移动电话  48

5.  4 银行/货币事务/付款  49

5.  5 运输  50

5.  5.  1 第一种情况:  电池辅助型和平板电池型卡模拟模式  52

5.  5.  2 第二种情况:  电池输出的卡模拟模式  52

5.  5.  3 第三种情况:  碰撞和负载效应  53

5.  6 汽车  53

5.  6.  1 消费类电子产品  55

5.  7 健康服务  57

5.  8 沟通介质  57

5.  8.  1 NFC  平板电脑  58

5.  8.  2 NFC  USB  钥匙  58

5.  8.  3 NFC  沟通和促销介质  58

5.  8.  4 “附加性”  的NFC  设备、棒和贴纸  59

第3  部分 设计NFC  系统及其天线时需要解决的应用约束问题

第6  章 NFC  的结构约束  62

6.  1 天线形状导致的约束  62

6.  2 操作距离变化导致的约束  62

6.  2.  1 距离和磁耦合  63

6.  3 在约束下发起者天线的品质因数Q  的最大可接受值  63

6.  4 回归(逆)  调制电压的约束  64

6.  4.  1 无源负载调制(PLM)  64

6.  4.  2 有源负载调制(ALM)  66

第7  章 应用功能约束  69

7.  1 天线调谐/失谐约束  69

7.  1.  1 发起者的情况  69

7.  1.  2 接收者的电路示意图  69

7.  1.  3 “调谐”  “未调谐”  和“失谐”  的移动电话  75

7.  2 环境的影响和约束  78

7.  2.  1 环境的物理影响  78

7.  2.  2 环境对天线及其性能的影响  78

7.  2.  3 电场  78

7.  2.  4 磁场  80

Ⅹ  NFC  设备设计宝典:  设计约束篇

第4  部分 一致性和互操作性约束

第8  章 一致性约束  88

8.  1 NFC  设备的一致性测试  88

8.  2 NFC  IPx  的“一致性”  测试规范  88

8.  2.  1 ISO  23917  测试(NFC  IP1  协议)  90

8.  2.  2 ISO  22536  测试(NFC  IP1  RF  接口)  90

8.  3 发起者天线的电特性  91

8.  3.  1 天线的电感和电阻  91

8.  3.  2 品质因数  92

8.  3.  3 带宽  93

8.  3.  4 天线的调谐及阻抗匹配  94

8.  4 接收天线的调整方法  97

8.  4.  1 吸收阈值  97

8.  4.  2 读取模式下的吸收  97

8.  4.  3 共振频率  98

8.  4.  4 带宽  98

8.  5 与接收者一起使用的测量方法  98

8.  6 发起者天线的电测量  99

8.  6.  1 测量发起者辐射的磁场  99

8.  6.  2 品质因数的测量  100

8.  6.  3 在应用中测量Q  值  103

8.  6.  4 测量应用程序中的带宽  104

8.  7 整个系统的调整方法  105

8.  7.  1 需要被执行的测量  105

8.  7.  2 测量的执行顺序  105

8.  7.  3 能源领域、零位线和安全操作领域  105

8.  8 测量工具  106

第9  章 互操作性约束  107

9.  1 标准和互操作性  107

9.  2 测试的问题:  NFC  ISO、EMV  和NFC  Forum  等  108

9.  2.  1 EMV  一致性测试  108

9.  3 实际应用:  测量的一些简单例子  114

9.  3.  1 例子1  114

9.  3.  2 例子2  116

9.  3.  3 NFC  Forum  中的一致性测试  118

9.  3.  4 更低层的NFC  Forum  测试和验证方法  119

9.  3.  5 测试NFC  与CEN  的一致性  119

9.  3.  6 什么是总体的互操性?  120

结语 NFC  及其天线的“近场”“远场”  的未来  121

参考文献  126

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