汽車上的NFC: 看NFC Forum CR13 如何實現(xiàn)車門無線鑰匙功能

NFC Forum發(fā)布了第 13 版NFC證書(NFC Forum CR13)，使NFC Forum設備要求規(guī)范 3.0 版正式生效。相比 第 12版NFC證書，新版主要增加了支持汽車連接聯(lián)盟(CCC) 數(shù)字車門鑰匙讀取器和手機數(shù)字鑰匙卡仿真(CE)等多項功能，簡而言之，13 版NFC證書 將確保汽車廠商能夠提供可互操作的NFC鑰匙系統(tǒng)。至于其它的新增功能，這里就不一一贅述了，我們只探討一下13 版NFC證書給汽車行業(yè)及其消費者帶來哪些影響。

NFC Forum CR13：今天的非接觸式車鑰匙存在哪些問題？

消費者任由企業(yè)專有系統(tǒng)擺布。一種車型只與一代手機配合使用，而新車型可能有不同的要求，結果，缺乏行業(yè)協(xié)調的混亂局面讓消費者感到沮喪，因而不愿意接受無線車鑰匙這項新技術。NFC Forum CR13 旨在加強非接觸式汽車鑰匙實用性。例如，新規(guī)要求即使手機處于省電模式NFC功能也能照常用。當手機電源關閉，只顯示一個需要充電的圖標時，手機廠商必須為NFC預留正常工作所需的最低電量。因此，當把手機當作車鑰匙時，客戶再也不用擔心手機電量了。

NFC Forum CR13:解決互操作性問題，實現(xiàn)大規(guī)模應用

NFC Forum CR13發(fā)布的背后原因

符合 NFC Forum CR13 標準的手機將滿足 CCC汽車連接聯(lián)盟的技術要求。此外，在滿足12版NFC證書和 EMVCo 支付要求的智能手機中，大多數(shù)也應該通過13版NFC證書認證。因此，新版證書是基于現(xiàn)有標準，旨在提高設備之間的互操作性。同樣， 意法半導體的ST25R3920 提供了更先進的波形整形功能，現(xiàn)在開發(fā) NFC Forum CR13 閱讀器，波形整形是必不可少的功能。對于NFC銀行卡支付，EMVCo 3.0 標準已經有了嚴格的波形單調性測試。NFC Forum最近工作目標是在各種不同標準之間統(tǒng)一測試協(xié)議。

波形整形是一種使讀卡器和PICC(近距離感性耦合芯片卡)參考卡片匹配得更準確的信號調整方法，目的是避免過沖和通信錯誤。簡而言之，這種方法可以微調讀卡器和卡片之間的耦合操作，無需重新匹配天線。波形整形是車企滿足新證書更嚴格的標準要求的關鍵；對于消費者而言，這項技術意味著將有更多的手機和門鎖可以互操作，改善用戶的使用體驗。

采用NFC Forum CR13

按照慣例，新證書從發(fā)布到大規(guī)模采用需要大約三年。不過，NFC Forum暫時延長了廠商執(zhí)行 CR13證書的寬限期?，F(xiàn)在，企業(yè)從舊版升級到新版，過渡期是七十二月，而不是十八個月?？梢?，NFC Forum考慮到了汽車行業(yè)開發(fā)周期比其他行業(yè)更長的特點。

然而，我們預測實際過渡期會比以往更短。今天發(fā)布的大多數(shù)智能手機實際上都兼容 NFC Forum CR13，廠商只需要發(fā)布一次軟件更新，操作系統(tǒng)就能達到CR13標準要求。同樣，市面上已經有了用于設計CR13兼容讀取器的軟硬件，例如，意法半導體為用戶提供了射頻抽象層軟件 STSW-ST25RFAL002?，方便開發(fā)者使用ST25R3920開發(fā)CR13 兼容閱讀器。

NFC Forum CR13：充分考慮到NFC 車門鎖、中控等應用

NFC汽車鑰匙讀取器的特別之處在于：不對讀取器有特別要求

汽車NFC 模塊主要位于三個地方：門把手、前后窗之間的 B 柱和中控臺。前兩個模塊用于開車門鎖，支持不同的開鎖方式，監(jiān)控人員進入車內。門把手內部空間很小，需要纖薄的組件和天線，而B 柱可以安裝尺寸擴大四倍的線圈。這三個地方的NFC的功能是不同的。例如，中控臺NFC模塊可以驗證智能手機，驗證成功后系統(tǒng)自動調整座椅位置。我們還考慮到，在汽車與十幾歲孩子的手機配對時，家長將會給車子設定各種限速。

想到這三個地方需要完全不同的系統(tǒng)，決策者和設計人員很是糾結。ST25R3920 等讀取器 芯片的優(yōu)勢是三個地方都能用。例如，ST25R3920的工作溫度范圍超大，在-40 oC 至 +105 oC 之間，這意味著它在車內外都可以用，從門把手到中控臺，ST25R3920可輕松安裝在車輛的任何位置。只用一款新品意味著只需驗證一個組件，從而大大簡化了設計制造過程。

用 ST芯片設計 NFC 模塊，有驚喜，無驚險

用智能手機NFC標簽開車鎖

凡是對ST25R3920感興趣的人，都能買到一塊便宜的 X-NUCLEO-NFC06A1擴展板。這塊板子所用的主芯片是ST25R3916，除沒有車規(guī)認證外，ST25R3916與ST25R3920完全一樣。我們甚至還提供符合 MISRA-C 標準的固件 STSW-STM8-NFC5，用于在 NUCLEO-8S208RB 主板上做測試。此外，我們還提供天線匹配圖形用戶界面STSW-ST25R004，并在 eDesign Suite軟件中單獨提供天線匹配工具，進一步提高開發(fā)的便利性。

強大的軟硬件生態(tài)系統(tǒng)可以縮短產品上市時間，對于產品開發(fā)很重要。例如，只需使用 X-NUCLEO 擴展板板，開發(fā)人員就可以利用自動天線調諧和超低功耗喚醒序列兩大功能。然后，工程師可以選擇把相同的組件添加到最終設計中，移植在開發(fā)板上使用過的軟件代碼。因此，我們提供的不只是產品，還有應用開發(fā)方法。

幾年前，工程師需要說服決策者，才能在車輛中使用 NFC。那時，梅賽德斯在E 級車型中采用了ST25R 讀取器?，F(xiàn)在，無鑰匙進入和手機汽車配對風靡一時，管理者都想在車上裝讀取器。因此，成功的設計是面向未來，并且可以預測行業(yè)的發(fā)展方向。ST25R3920 NFC 讀取器和STM8 MCU可以組成一個 NFC Forum CR13 讀取器。因此，投資這些組件將帶來長期回報。