NFC顺物联网之势崛起 意法半导体实力几何？

高科技发展日新月异，不过近年来许多技术及产品的创新皆围绕着“物联网(IoT)”此一主轴，物联网相关应用的衍生充满无限大的想像空间，带动庞大的市场需求，促使业者相继地投入智慧城市、智慧居家、智慧生活、身分辨识、远端医疗等应用领域。物联网影响所及，我们的食衣住行等日常生活、工作环境及运作模式、休闲娱乐方式等皆将产生重大变革。

本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/201701/342964.htm　　

根据国际研究机构Gartner于2015年所发布的资讯，预估2020年连网装置将超过260亿个，后续衍生的商机更可望高达上兆美元。麦肯锡全球研究院(McKinsey Global Institute)也预测，到了2025年，物联网相关应用服务最高可为全球经济创造11兆美元(约合361兆台币)的产值。

针对物联网的普及，无线传输技术的进展是重要关键，值得注意的是，在各式各样的无线传输技术中，近场通讯(Near Field Communication;NFC)已扮演越来越重要的角色。根据IHS的研究报告，至2020年，NFC智慧型手机销量将达到22亿台，另外，包括PC与周边、网路设备、智慧家庭、车载装置、健康医疗、智慧电表与工业自动化等装置等都将更广泛地内建NFC。

　　意法半导体扮演推手 共享庞大商机

　　NFC技术由来已久，它是一种短距离高频无线通讯技术，能让电子装置之间进行非接触式点对点的资料传输及资料交换。NFC在13.56MHz频率运行于10公分距离内，其传输速度有106Kbit/秒、212Kbit/秒或者424 Kbit/秒3种。

　　目前NFC已通过成为ISO/IEC IS 18092国际标准、EMCA-340标准与ETSI TS 102 190标准。NFC采用主动和被动两种读取模式。在实际的运作上，NFC会发射触发动作的短距离讯号，当使用者将两个装置彼此碰触，如智慧型手机和喇叭，NFC就会立即连接两者，具有免接线、免密码的好处，使用起来相对便利许多。

　　为协助台湾合作夥伴掌握物联网趋势，半导体产业领导厂商意法半导体(ST)，特别与文晔科技携手于日前举办“物联网NFC/RFID关键技术与新应用趋势研讨会”，邀请多位专家分享物联网的新兴应用趋势，以及介绍NFC/RFID、类比感应元件、微控制器(MCU)及智慧安全等产品概况。意法半导体并于现场展示各种创新产品与最新应用，与现场来宾热烈交流，共享高达上兆美元的智慧产业商机。

　　可传递资料及能量 RFID独一无二

　　研讨会中首先登场分享的是意法半导体产品行销经理黄镫谊，他以个人随身携带的手机、平板、帽子、笔记本、手册、钥匙、徽章、比及手表为例指出，万物皆可内建NFC;透过简便快速的方式与外界产生连结。黄镫谊并强调RFID是唯一可以传递资料和能量的无线技术，因此应用范围也就更形扩大。

　　黄镫谊相当看好NFC基于RFID技术在物联网领域的应用可能性。尤其是Apple已在前年(2015)加入NFC Forum，其最新手机已开放NFC功能，预期将能大举振奋NFC的普及度。意法半导体对于NFC的推广不遗余力，除了是NFC论坛的主要会员外，也已推出相关产品及解决方案。

　　其中，ST所推出采用非挥发性记忆体 -电子抹除式可复写唯读记忆体(EEPROM)的NFC标签，相较其他业者的产品，ST的NFC标签的资料保留期限能长达200年，是工业标准的20倍，擦写次数超过100万次，是工业标准的10倍。工作温度范围-40°C～85°C，确保标签在最恶劣的工作条件下仍保持完美的读写性能和耐用性。

　　ST的ST25TA系列产品就是采用EEPROM，记忆体容量从2Kbit～64Kbit，涵盖现有全部市场需求。为储存NFC数据，EEPROM记忆体区块直接支援NDEF格式。ST是全球最大的EEPROM技术和EEPROM记忆体供应商。

　　整体来说，ST推出的NFC标签晶片拥有市场上最广泛的存储范围、最长的资料保留期限、最多的重复书写次数和最强的资料保护能力，其动态NFC标签因支援I2C介面， 可连结MCU，可用于物联网中各种电子产品，在无电源下资料存取及与智慧型手机资料传输，因此已获得消费电子、电脑周边、家电、工业自动化和健康保健产品等领域的采用。

　　微型铁氧体NFC标签 采用ST25晶片

　　值得一提的，与ST携手合作、针对物联网应用提供高性能微型NFC标签解决方案的韦侨科技(SAG)主管也亲临现场分解决方案。韦侨科技是全球RFID电子标签的领导者，日前与ST联合发布一款微型铁氧体NFC标签(NFC Ferrite Tag)，此产品采用意法半导体ST25物联网(IoT)NFC标签晶片，用于物联网数据传输。

　　此一铁氧体NFC标签具有轻巧、纤薄等特性，焊点可直接焊接在印刷电路板表面，在生产线上进行表面贴装。此外，铁氧体NFC标签具有抗金属干扰特性，即便置于金属产品之上，仍能正常工作，这些功能使其特别适用于消费性电子产品、穿戴式设备和智能健身医疗产品物联网数据传输。小巧轻薄对穿戴式产品至关重要，新款铁氧体NFC规格还能很好地满足穿戴式产品对轻巧和纤薄的需求。

　　除尺寸小巧轻薄(4.9x3.0x2.5mm)外，让这款内嵌天线的铁氧体NFC标签还有出色的射频性能表现，这受益于意法半导体最先进的支持NDEF (NFC 数据交换格式)信息的ST25TA02K NFC Forum Type 4标签晶片。

　　无需使用任何专门的应用软体，安卓NFC手机即可直接读写NDEF数据。除支持NDEF格式外，ST25TA02K还内置20位计数器和128位密码加密机制，保护对2Kbit EEPROM存储器的读写操作。

　　动态NFC标签 内建EEPROM

　　为彻底发挥ST的创新“动态NFC标签”功能，意法半导体资深技术行销工程师吴祥民特别说明Dynamic NFC天线的设计重点。他指出，其位置必须尽可能靠近NFC天线位置，最好是在几毫米的距离内，因为任何线路的加入都可能改变天线的特性且需重新调整。

　　ST推出的“动态NFC标签记忆体”M24SR系列，包含三个重要模组晶片，分别是非挥发性记忆体(NVM)，是一种即使断电数据也不会遗失的电子记忆体;有线介面(工业标准I2C介面)，用于与主机的控制器进行通讯，此I2C介面工作频率高达1MHz，可确保手机与目标设备之间数据的快速传输。

　　第三个部分则是无线介面，用于与其他无线装置进行通讯，此无线介面与ISO14443-A通讯协议完全相容，数据速率高达106kb/s。整体来看，M24SR晶片内的EEPROM能省去外部EEPROM的需求，有助降低模组的总体尺寸及缩短产品的研发周期，因此大受业界青睐。

　　32位元微控制器 预期将成为互联设备核心

　　在“STM32系列产品介绍与应用发展”此一议程中，意法半导体产品行销经理余玟宏则说明STM32系列具备9大产品系列与32个产品线，涵盖Cortex-M0/M0+/M3/M4/M7等5种MCU核心，是意法半导体瞄准物联网产业领域的利器，也为ST创造庞大营收。意法半导体2015年公司净收入达到69亿美元。其中微控制器和数位IC事业部就贡献22.9亿美元之多。

　　预期未来的互联设备所采用的MCU将以32位元为主，因此STM32系列是意法半导体进军物联网的战斗主力。针对日趋激烈的物联网市场争夺战，意法半导体提供的多元微控制器产品及解决方案、完整的开发工具，以及快速支援各种产业需求的技术能力，将是物联网应用业者在此一极端发散的市场中胜出的重要关键。

　　事实上，在物联网及智慧终端应用领域中，意法半导体的微控制器产品及解决方案可说是无所不在。自从意法半导体于2007年推出第1颗Cortex-M内核的STM32系列微控制器开始，经过10年的长期耕耘，至2015年底累积出货量已突破10亿颗，堪称全球32位元微控制器成长最快的品牌，现今更获得越来越多物联网应用业者的采用。意法半导体并预计在明年量产STM32 H7。

　　力推开放式开发环境 加速系统设计

　　为推动物联网快速普及，意法半导体坚持开放式开发环境，以快速满足客户的嵌入式系统设计需求，STM32开放式开发环境(Open Development Environment;ODE)就是因应需求而推出。推出一年多以来，此开发平台已成为功能完整的整合开发生态系统。

　　STM32开放式开发环境是以STM32 ARM Cortex 32位元微控制器为基础，环境包含全套的功能扩展板，让使用者能够在开发中的产品上轻松增加感测器、通讯介面、电源管理、动作控制和致动，以及讯号转换功能。

　　此外，STM32 ODE还包含预先整合的套装软体、评估平台和参考设计，适用于多种嵌入式系统应用。模组化硬体结合完整的软体，让设计人员能够快速开发原型，顺利地将创意转化成终端设计。

　　发展至今，除了与Arduino Shield的扩展板相容外，开发环境共有20余款STM32 Nucleo开发板和20余款STM32 Nucleo扩展板，为开发人员提供开发智慧物件和物联网应用所需的全部功能。

　　其中包括“处理”，也就是最佳化选择，设定正确的功耗、记忆体容量和微控制器周边设备等;“感测”，9轴MEMS动作感测器、环境感测器、近距离感测器、测距感测器和MEMS麦克风;“连接”，低功耗蓝牙、Wi-Fi、NFC和Sub-GHz射频;“动作控制和致动”，DC马达驱动器、步进马达驱动器、三相DC无刷马达驱动器;“讯号转换”，透过运算放大器调整讯号;此外，不只是硬体，STM32 ODE还结合了开发板和扩展板，以及完整的同类软体发展环境。

　　MCU通过标准认证 确保物联网安全

　　意法半导体技术行销经理阎欣怡则针对物联网安全提出说明，她指出意法半导体的安全MCU经过最新安全标准认证及支付相关认证(通用准则EAL6+、EMVCo、CuP)，涵盖了接触式和非接触式通信的完整范围介面，包括ISO/IEC 7816、ISO/IEC 14443 A类 & B类、NFC、USB、SPI和I2C。

　　她并且强调，在快速发展的互联数位世界中，安全显得更为重要，物联网中的每一台装置，包括智慧电视、智慧冰箱、智慧咖啡机等都有可能被骇客入侵，因而引发危害事件，而意法半导体所推出安全微控制器和安全型完整解决方案，可以保护使用者的隐私安全，让物联网能加速普及。

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