物联网系统中非接触近场通信方案NFC详解（二）_NFC模块分析

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物联网系统中为什么要使用NFC模块

在物联网系统中使用NFC模块的原因主要有以下几个方面：

便捷性

NFC模块通过非接触式的数据交换方式，使得设备间的连接和信息传输变得极为便捷。用户只需简单地将两个支持NFC的设备靠近，即可实现数据的快速传输或功能的触发，无需复杂的配对过程或线缆连接。这种便捷性在物联网场景中尤为重要，可以大大提升用户体验和设备的操作效率。

安全性

NFC模块内置了多种安全机制，如加密、解密和身份验证等，可以确保数据传输过程中的安全性和可靠性。在物联网系统中，数据的安全性是至关重要的，NFC模块通过其内置的安全机制，可以有效防止数据泄露和非法访问，保护用户的隐私和设备的安全。

灵活性

NFC模块支持多种通信模式和操作模式，如读写模式、点对点模式和卡模拟模式等。这些模式使得NFC模块在物联网系统中具有极高的灵活性，可以适应不同的应用场景和需求。例如，在智能家居场景中，用户可以通过NFC模块轻松配置智能家居设备，实现便捷的设备连接和操作；在支付场景中，NFC模块可以模拟银行卡或支付卡，实现非接触式的移动支付功能。

低功耗

NFC模块通常采用低功耗设计，可以在保持高效数据传输的同时，降低设备的能耗。这对于物联网设备来说尤为重要，因为物联网设备通常需要长时间运行，并且往往受到电池容量的限制。NFC模块的低功耗特性有助于延长物联网设备的使用时间，降低维护成本。

广泛的应用场景

NFC模块在物联网系统中有着广泛的应用场景。例如，在智能家居领域，NFC模块可以用于设备的配置和控制；在门禁系统中，NFC模块可以用于实现无卡化通行；在公共交通领域，NFC模块可以用于公交卡、地铁卡的非接触式刷卡乘车等。这些应用场景的广泛性使得NFC模块在物联网系统中具有重要的应用价值。

综上所述，物联网系统中使用NFC模块的原因主要包括便捷性、安全性、灵活性、低功耗以及广泛的应用场景等方面。这些优势使得NFC模块成为物联网系统中不可或缺的重要组成部分。

本文会再为大家详解无线通信模块家族中的一员——NFC模块。

1.NFC模块的定义

NFC模块，即近场通信（Near Field Communication）模块，是一种集成了NFC技术的硬件组件。它允许设备在短距离内（通常不超过10厘米）进行非接触式的数据交换和通信。NFC模块通过电磁感应原理，在设备间建立无线连接，实现快速、便捷的信息传输和交互。

2.NFC模块的原理

NFC模块的原理基于RFID（射频识别）技术，通过电磁感应实现数据交换。当两个支持NFC的设备相互靠近时，它们会各自产生一个磁场，并通过这个磁场来传输数据。具体来说，一个NFC设备（如智能手机）作为主动设备，会发出一个高频电磁信号；而另一个NFC设备（如智能卡或NFC标签）作为被动设备，则通过电磁感应产生电流，从而读取或响应主动设备发出的信号。这种数据交换过程不需要物理接触，也不需要通过复杂的配对过程，因此非常便捷。

3.NFC模块的分类

NFC模块可以根据其功能和应用场景进行分类。一般来说，NFC模块可以分为以下几类：

标准NFC模块：支持基本的NFC功能，如读取NFC标签、模拟NFC卡等。这类模块广泛应用于智能手机、平板电脑等消费类电子产品中。

安全NFC模块：在标准NFC模块的基础上增加了安全功能，如加密、解密、身份验证等。这类模块通常用于需要高安全性的应用场景，如移动支付、身份识别等。

集成NFC模块：将NFC功能与其他功能模块（如处理器、存储器等）集成在一起的模块。这类模块常见于智能手机、智能手表等高度集成的设备中。

4.NFC模块的选型参数

在选择NFC模块时，需要考虑以下参数：

工作频率：NFC模块的工作频率通常为13.56MHz，这是NFC技术的标准工作频率。

传输速度：虽然NFC的传输速度相对较慢，但在某些应用场景下仍需考虑其传输速度是否满足需求。常见的传输速度有106 Kbit/s、212 Kbit/s和424 Kbit/s等。

通讯距离：NFC模块的通讯距离通常在几厘米以内，但不同模块的通讯距离可能有所不同。需要根据具体应用场景选择合适的通讯距离。

兼容性：需要确保所选的NFC模块与现有设备和系统兼容，以便实现无缝的数据交换和通信。

安全性：对于需要高安全性的应用场景，需要选择具备加密、解密、身份验证等安全功能的NFC模块。

功耗：低功耗是NFC模块的一个重要特点，需要关注模块的功耗表现以延长设备的使用时间。

5.NFC模块的使用注意事项

在使用NFC模块时，需要注意以下事项：

避免与金属物品接触：金属物品会干扰NFC信号的传输，因此在使用NFC模块时应避免将其与金属物品放在一起。

保持设备干燥：潮湿的环境可能会影响NFC模块的性能，因此应确保设备处于干燥状态。

避免过度弯曲：虽然NFC模块具有一定的柔韧性，但过度弯曲可能会导致模块损坏或性能下降。

注意电磁干扰：强电磁场可能会干扰NFC信号的传输，因此在使用NFC模块时应避免将其置于强电磁场环境中。

遵守使用规范和标准：在使用NFC模块时，应遵守相关的使用规范和标准，以确保数据传输的安全性和可靠性。

NFC模块厂商众多，这些厂商专注于生产和提供NFC（近场通信）相关的技术和产品。以下是一些知名的NFC模块厂商及其特点：

深圳市中研智能科技有限公司

地理位置：位于广东东莞市。

产品特点：提供多种NFC模块，如RFID读卡器模块、USB接口NFC感应模块等，适用于门禁、支付等多种应用场景。

深圳市伟讯嘉科技有限公司

地理位置：位于广东深圳市龙岗区。

产品特点：专注于NFC模块的研发和生产，提供13.56MHz高频IC卡RFID门禁读卡器读写模块等，具有高性能和稳定性。

广州龙日电子科技有限公司

地理位置：位于广东广州市南沙区。

产品特点：提供多种RFID读写器模块，包括NFC门禁刷卡器、RFID IC卡感应威廉希尔官方网站 板等，广泛应用于门禁系统、物流追踪等领域。

深圳市信驰达科技有限公司

地理位置：位于广东深圳市。

产品特点：提供nRF52840模块等蓝牙ZigBee Matter Thread NFC ANT等无线收发模块，适用于智能家居、物联网等领域。

深圳市德科物联技术有限公司

地理位置：位于广东深圳市宝安区。

产品特点：专注于NFC模块和RFID技术的研发，提供高灵敏度的NFC模块和RFID射频IC卡读卡感应模块，适用于金融支付、身份识别等领域。

深圳市全球易科技有限公司

地理位置：位于广东深圳市福田区。

产品特点：主营电子模块、电子元器件和集成威廉希尔官方网站 模块等产品，提供PN532NFCRFID V3等NFC模块，支持近场通信和Android手机通信。

其他厂商

除了上述几家厂商外，还有许多其他厂商也在生产和销售NFC模块，如Infineon、STMicroelectronics、Samsung、NXP等全球知名厂商，以及国内的一些新兴企业。

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供应商A：广州盛炬智能科技

1、产品能力

（1）选型手册

（2）主推型号1：CU100-NTAG

对应的产品详情介绍

广州盛炬智能科技自主研发的CU100-NTAG是一款NFC标签读写模块，该模块具有一系列独特的功能和特性，适用于多种应用场景。以下是对CU100-NTAG的详细介绍：

产品特性

通讯方式：采用UART通讯，支持高速数据传输。

支持标签：支持NXP公司的NTAG0/213/215/216标签卡，这些标签卡具有广泛的应用基础和兼容性。

工作频率：13.56MHz，这是NFC技术的标准工作频率。

通信接口：UART（TTL电平），便于与各种微控制器和处理器连接。

波特率：19200bps，确保数据传输的稳定性和效率。

读卡天线：CU100-NTAG需外接天线，用户可以根据需要选择合适的天线进行连接。

工作电源：3.3V~5.0V，宽电压范围适应不同的供电环境。

工作电流：小于50mA，低功耗设计有助于延长设备的使用时间。

读卡距离：0~7cm，满足近距离非接触式通信的需求。

工作温度：-20~85℃，宽温度范围适应各种工作环境。

产品优势

高度集成：模块体积小巧，便于嵌入安装到其他产品设备中，节省空间。

运算速度快：采用ST处理器和专业读卡芯片，运算速度及稳定性得到充分的保障。

调试方便：调试简单方便，直接通过串口调试助手发送串口命令即可，降低了开发难度。

功能丰富：支持NTAG系列标签的UID读取和扇区数据读写操作，满足多种应用需求。

提供文档支持：提供测试demo和硬软件操作说明等文档，帮助用户更简易地开发和使用。

应用场景

CU100-NTAG模块适用于多种应用场景，包括但不限于：

零售：在零售领域，可以用于商品信息的快速读取和展示，提升购物体验。

游戏：在游戏领域，可以用于游戏数据的读写和存储，实现游戏进度的保存和恢复。

消费电子：在消费电子领域，可以用于智能家居设备的配置和控制，实现智能家居的便捷操作。

硬件参考设计

2、支撑

（1）技术产品

技术资料

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审核编辑 黄宇