發布日期:2022-05-20 點擊率:29
自從2014年九月蘋果公司推出Apple Pay新一代的流動支付,接著三星公司在今年三月也推出了Samsung Pay,這帶來了NFC功能的智能手機和手表替傳統信用卡的新機遇,于是,很多設計13.56MHz NFC或RFID讀寫器和標簽的工程師就詢問我們:有沒有一個設定容易又準確的測試方案,他們有興趣看到讀寫器與標簽之間的信號溝通。
圖1. NFC/RFID讀寫器,標簽,手機
用傳統儀器很難分析NFC/RFID信號
有些工程師曾經嘗試用頻譜儀去分析 13.56MHz的信號,但是,當標簽一接觸到讀寫器,信號就瞬間改變,回復連續波狀態。也有些工程師嘗試用示波器,發覺很難尋找微秒(usec)毫伏值的脈沖信號,就算看到瞬間脈沖也分不清哪個是讀寫器信號哪個是標簽信號。針對設計工程師日常碰見的問題,通過一下步驟,我們一步一步帶領大家去解決。
讀寫器設定
一般工程師以為把讀寫器的USB接頭插入電腦的USB端口,就可啟動電腦編程控制讀寫器,但其實不行。為什么把所有電腦USB端口都插過還是無法啟動讀寫器呢? 首先我們需要把電腦通信端口地址(com port address)設定,啟動NFC/ RFID讀寫器軟件,端口設置,再選擇操作卡標準,例如ISO 14443A Mifare_Std S50,就可尋卡,標簽就有回應了!
標簽是怎樣跟讀寫器溝通呢?
讀寫器經過天線連續發射13.56MHz的信號,當標簽接收得到能量,上電復位,等待讀寫器命令,讀寫器將命令調制到 13.56MHz的載波上,芯片根據接收的命令,控制負載狀態把響應信息調制和編碼經標簽天線把信號反向散射(backscattering)標簽和讀寫器互相確認便溝通傳達訊息(圖2)。
圖2. NFC/RFID系統——標簽和讀寫器互相確認溝通
又容易又準確的測試方案
針對13.56MHzNFC/ RFID溝通信號的特性,我們借助了是德科技的X-系列信號分析儀,內置有89601B BHC軟件專門分析NFC/ RFID信號。把近場磁探頭固定擺放在標簽和讀寫器之上,接上信號分析儀(圖3),啟動89601B BHC軟件,設定中頻13.56MHz/ 頻寬8MHz/ 自動功率范圍,設定觸發電平,啟動電腦讀寫器軟件,按一按尋卡,標簽有回應,瞬間微秒的脈沖也被抓住了。進行NFC/ RFID信號分析配合ISO 14443 Type A 106kbps,就可一目了然看到采集時間脈沖圖,ASK眼圖,頻譜,解調位,ASK分析總結和ISO 14443分析總結。值得一提的是解調位可看不同格式,例如Hex Bits,又可改變采集時間及選擇脈動指數,在采集時間脈沖圖里,有清晰的箭頭說明哪一個是讀寫器脈沖哪一個是標簽脈沖,更可測量頻帶功率,用來對比不同標簽的反向散射功率特別有用,可以選擇不同脈沖指數分析讀寫器脈沖及標簽脈沖溝通信息及特性。
圖3. 信號分析儀測試設置
全兼容NFC/RFID/EMV測試系統
在Apple Pay和Samsung Pay支付操怍上智能手機是扮演標簽的角色,在不同的應用上手機可以分別扮演讀寫器,標簽或點到點的角色,例如在商店超市里,讓廣告海報攜帶RFID 標簽,手機就可以扮演讀寫器的角色去接收多媒體內容。是德科技有一套針對全兼容 ISO 14443A/18092 NFC,ISO 15693/18000-3 RFID,EMV (Europay MasterCard VISA) Level 1 標準測試系統,進行數字協議和模擬射頻分析,可仿真讀寫器和標簽,產生任意波形,有強大波形,邏輯,協議和電壓分析功能,更配合參考天線和全自動定位機械手作精確重復性高的定位分析。
總結
新一代的流動支付Apple Pay和Samsung Pay帶來無限商機,促進NFC/RFID讀寫器,標簽,智能手機和手表的硏究開發。本文針對讀寫器和標簽瞬間微秒短小和毫伏值溝通的小信號,提供了一個又容易又準確的測試方案,運用電平觸發捕捉信號,并進行詳細的讀寫器和標簽溝通訊息分析,還介紹了一套全兼容的數碼協議和模擬射頻測試系統,希望能幫助讀者更有效測試NFC/RFID/EMV器件并拿到合格認證。
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