NFC-Schnittstellen-IC

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ams bringt den AS3955, ein NFC-Schnittstellen-IC mit Funk­tionen für Energy Harvesting und zur Datenübertragung. Der AS3955 stellt eine kontaktlose Brücke zwischen einem NFC-Leser (etwa einem Smartphone oder einem Tablet) und einem Mikrocontroller her. Der AS3955 kann aber auch als Stromquelle für das Host-Gerät dienen; er gewinnt aus der HF-Energie, die ein NFC-Leser abstrahlt, bis zu 5 mA bei 4,5 V. Das reicht aus, um eine Li-Ionen-Zelle aufzuladen.



Der AS3955 bietet dem Entwicklungsingenieur zwei bi-direktionale Betriebsarten für die Daten­über­tragung. In der "erweiterten Betriebsart" kann man Standard-NFC-Tag-Befehle verwenden und so mit minimalem Rechenaufwand des Host-Mikrocontrollers Daten übertragen. Eine zweite Betriebs­art ("Tunneling Mode") stellt einen transparenten Kanal zwischen dem NFC-Leser und dem Host-Mikrocontroller bereit, auf dem der Anwender ein Übertragungsprotokoll seiner Wahl implementieren kann, entweder ein Standardprotokoll oder ein proprietäres. Beide Betriebsarten arbeiten ohne Datenpufferung im internen EEPROM des AS3955, wodurch die Datenübertragung schneller läuft.

 

Der AS3955 hat ein HF-Frontend, an das man eine einfache externe NFC-Antenne anschließen kann. Er verfügt über ein EEPROM von 2 kbit oder 4 kbit und eine SPI- oder I²C-Schnittstelle für die Kommuni­kation mit einem externen Mikrocontroller. Der Chip ist voll kompatibel mit ISO14443A bis Level 4 und den Spezifikationen des NFC-Forums. Er unterstützt die Stand-alone-Funktionalität eines Type-2-Tags und kann in Kombination mit einer externen MCU auch einen Tag des Typs 4 emulieren.

 

Die Energie, die der AS3955 von einem NFC-Leser "erntet", erlaubt ihm den Betrieb ohne externe Stromversorgung. Die geerntete Energie kann auch externe Schal­tungen speisen. Diese Funktion ermöglicht die Konstruktion von eigenständigen, umweltfreundlichen, batte­rie­losen Geräten, etwa Funksensorschnittstellen, interaktiven Spielen und Spielzeugen, smarten Preisetiketten und Smartcards mit Bezahlfunktion.

 

Eine Funktion zur Datenverwaltung des AS3955 ist seine "Tarnkappenbetriebsart": Der Host-Mikrocontroller kann über I²C oder SPI den HF-Kanal des NFiCs ganz abschalten, nachdem ein Vorgang wie etwa ein Bluetooth-Pairing erfolgreich abgeschlossen ist. Damit hat der Anwender die volle Kontrolle über die NFC-Funktion. Der AS3955 verfügt auch über einen 32-bit Kennwortschutz für den EEPROM-Speicher.

 

Der AS3955 bietet weiterhin eine "stille Betriebsart" für ein ausfallsicheres Bluetooth-Pairing. Hat die Batterie des Hosts nicht mehr genügend Restladung für einen sicheren Betrieb seines Bluetooth-Moduls, schaltet der NFiC AS3955 automatisch seinen HF-Teil ab und verhindert so die Einleitung eines Pairing-Prozesses.

 

Das NFC-Schnittstellen-Tag-IC AS3955 ist in einem 3mm x 3 mm großen 10-Pin-MLPD-Gehäuse in Produktionsstückzahlen verfügbar. WL-CSP-Gehäuse und gesägte Wafer auf Nachfrage. In der WL-CSP-Version kostet das IC 0,98$ bei Abnahme von 1.000 Stück. Ein Demonstationsboard für den AS3955 ist bei ams erhältlich.

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