近场通讯(NFC)是一种短距高频的无线电技术,我们可以用NFC手机查询岭南通的余额,两台手机轻碰交换名片,快速配对蓝牙、WIFI,可用手机代替门禁钥匙、交通一卡通、信用卡、校园一卡通等等,手机用户凭着配置了支付功能的手机就可以行遍全国。但是使用这种手机支付方案的用户必须更换支持NFC的手机。
然而,目前拥有NFC功能的手机多为高端手机,该门槛直接导致这一项先进、实用的技术在国内推广缓慢。为此,本作品设计一款实现为大多数不具备NFC功能的手机或者平板电脑等设备增加NFC能力,且方便携带、低功耗,让更多人享受到NFC技术带来的便捷生活。
本作品通过设计一款方便携带的可以通过BLE(蓝牙低功耗)技术和OTG接口将外部NFC芯片接入到手机、平板电脑等设备的“NFC皮”,以及其配套软件驱动,实现为不具备NFC功能的手机或者平板电脑等设备增加近场通讯的能力,在实现这项功能的前提下,探索近场通讯与BLE技术更多的优势互补,开发出透过NFC和BLE技术进行数据传输的底层通道,给人们提供例如查询岭南通的余额,两台手机轻碰交换名片,外置设备通过NFC感应完成握手认证,模拟门禁卡、交通一卡通、金融IC卡等代替传统卡片的功能,旨在解决手机用户需要重新购买支持NFC功能的高端手机才能享受到NFC带来的便利的痛点,同时加速整个NFC技术对于设备支持以其功能生态圈的发展,实现让更多人享受到科技带来的便捷生活。 本作品的基本思路为手机客户端通过机载蓝牙或OTG,发送指令到BLE双模蓝牙模块,BLE双模蓝牙模块将指令转发至MCU主控模块,MCU主控模块根据指令表进行读写NFC模块的操作,NFC模块通过NFC天线对智能卡或NFC设备进行读写,并且反馈数据到NFC模块,NFC模块反馈数据到MCU主控模块,MCU主控模块将处理好的数据返回到BLE双模蓝牙模块,透过蓝牙或者OTG上载到客户端。 本作品的技术关键为“NFC皮”的硬件电路以及手机蓝牙客户端的程序设计。硬件电路应用技术成熟的近场通信芯片PN532作为MCU主控模块以及其外围的NFC模块、NFC天线。作为与外部NFC设备进行通信的部分,必须要求其具有稳定的工作状态以及可靠的读取信息的能力,更重要的是要求其具有更高的安全性。本作品应用相对安全的近场通讯芯片以及支持BLE和双模技术的超低功耗和传输功率和距离可调及传输安全性高的CC2540BLE蓝牙芯片。配合本作品设计的手机蓝牙客户端完成本手机“NFC皮”的信息读取、校验和显示。 本作品的技术指标为作品应用具备近场通讯的PN532芯片作为MCU主控模块,其能够阅读符合ISO14443A格式的NFC标签、NFC设备和普通智能卡。使得本作品可更好地适用和应用于不同的用户手机、平板电脑等设备和场合。同时信息的传输应用超低功耗以及具备BLE双模蓝牙4.0技术的CC2540芯片,其能够快速、准确和安全的将信息发送到用户手机客户端,更重要的是能跟进高速信息时代发展的步伐。使得本作品具有更多实用价值和应用市场。
获得学校“一等奖”,广东省“二等奖”