Pehea e hana ai i kahi kelepona akamai me nā hiʻohiʻona NFC
ʻO NFC (Komo Kaiapili Mahele Kokoke) kekahi o nā hiʻohiʻona koʻikoʻi o nā kelepona akamai hou. Hiki i kēia ʻenehana i nā mea hana ke kamaʻilio ma nā mamao pōkole (ʻoi aku ka liʻiliʻi ma mua o 4 cm) no nā kumu like ʻole e like me nā uku kālā ʻole, nā hoʻopiha kāleka, ke komo ʻana i ka puka, a me nā mea hoʻohui e like me nā pepeiao pepeiao a i ʻole nā mea hoʻolele leo. Nui ka poʻe e noʻonoʻo nei: hiki anei ke "hana i kelepona akamai me NFC"? ʻAe ka pane, akā ʻaʻole ia he manaʻo e pono mākou e kūkulu i kahi kelepona akamai mai ka wā kahiko e like me kahi hale hana nui. E kūkākūkā kēia ʻatikala i ke ala kūpono loa a kūpono hoʻi e hoʻolauna i nā hiʻohiʻona NFC i kahi "kelepona akamai hana home" a i ʻole kahi mea kelepona akamai i hoʻololi ʻia/hoʻākoakoa ʻia, me nā ʻāpana e pono ai, nā pae hoʻohui, a me nā pilikia nui.
1. E hoʻomaopopo i ka NFC a pehea e hana ai
Hana ʻo NFC ma ke alapine (frequency) o 13,56 MHz a kākoʻo i nā ʻano kamaʻilio e like me:
1. ʻAno Heluhelu/Kākau: hana ke kelepona akamai ma ke ʻano he mea heluhelu lepili NFC (e.g. nā kāleka komo heluhelu a i ʻole nā lepili NFC sticky).
2. ʻAno Hoʻohālike Kāleka: "hoʻohālike" ke kelepona akamai i kahi kāleka, no ka laʻana no ka uku a i ʻole ka kaohi komo.
3. ʻAno Peer-to-Peer: ka hoʻololi ʻikepili ma waena o nā polokalamu (e.g. hoʻouna ʻana i nā pilina a i ʻole ka hoʻopili wikiwiki ʻana).
I loko o nā kelepona akamai, ʻo ka modula NFC ka mea maʻamau:
– Mea hoʻokele NFC/IC (ʻāpana nui o ka mea hoʻokele NFC),
– ʻAntenna NFC (antena ʻano wili),
- mea palekana (SE) a i ʻole nā mea ʻē aʻe e like me HCE (Host Card Emulation) no ka hoʻohālike kāleka,
- pili i ke kaʻina hana nui ma o kahi kaʻa e like me I2C a i ʻole SPI, a me ka mana mana.
2. E hoʻoholo i ke ʻano: Kūkulu mai ka wā kahiko vs. Hoʻololi i ka hāmeʻa
ʻO ke kūkulu ʻana i kahi kelepona akamai mai ka wā ʻole (hoʻolālā PCB, koho ʻana i kahi SoC, hana ʻana i ka firmware baseband, palapala hōʻoia radio, a me nā mea ʻē aʻe) he mea paʻakikī loa ia a aneane hiki ʻole ke hoʻonui pākahi me ka ʻole o kahi hui nui a me nā lilo.
ʻO kahi ala ʻoi aku ka maoli:
1. E koho i kahi kelepona akamai/papa i kākoʻo mua i ka NFC akā ʻaʻole i hana ʻia (kekahi mau hihia ma nā ʻano like ʻole o ka hāmeʻa).
2. Kūkulu i kahi kelepona akamai e pili ana i kahi kamepiula papa hoʻokahi (SBC) + module kelepona, a laila hoʻohui i ka NFC.
3. E hana i kahi hāmeʻa "e like me ke kelepona akamai" (hāmeʻa Android) me NFC, no ka laʻana he hāmeʻa kiosk, mea paʻa lima maʻamau, a i ʻole prototype.
No kēia ʻatikala, ke kālele nei mākou i nā ʻano hana ʻelua a me ke kolu no ka mea ʻo lākou ke ala kūpono loa a hiki ke hana ʻia ma ke ʻano he papahana hoʻomohala hāmeʻa.
3. Nā ʻāpana i koi ʻia
Eia nā ʻāpana nui inā makemake ʻoe e hana i kahi polokalamu Android/lima lima me ka NFC:
a) Paepae Kamepiula (ka lolo o ka hāmeʻa)
– SBC (e.g. ma muli o ARM) hiki ke holo i ka Android/Linux.
– Koho ʻē aʻe: kahi papa hoʻomohala Android "mākaukau e hoʻohana".
Nā pae hoʻohālikelike koʻikoʻi:
– Kākoʻo i ka pilina I2C/SPI/UART no ka modula NFC,
- Kākoʻo no nā mea hoʻokele a me nā kernels hiki ke hoʻololi ʻia,
– Mana loa e holo ai i ka Android.
b) Modula Kelepona Paʻalima (e kūpono ke kapa ʻia he "kelepona akamai")
Inā makemake ʻoe e hiki i ka hāmeʻa ke kelepona/SMS/ʻikepili kelepona:
– Modula 4G/5G (e.g. modem LTE e pili ana iā USB a i ʻole M.2),
– Kākoʻo mea hoʻokele a me ka hoʻohui ʻana i loko o ka ʻōnaehana hana.
Hoʻomaopopo: ʻo kēia ka ʻāpana paʻakikī loa, no ka mea, pono nā kelepona leo i ke kākoʻo IMS/VoLTE, ʻaʻole maʻalahi mau ia.
c) Modula NFC
Pono ʻoe i kahi modula NFC me nā kikoʻī maopopo. Hiki i kēia modula ke:
– NFC IC + antenna kaʻawale,
– Module mākaukau hoʻohui (papa liʻiliʻi) e hāʻawi ana i nā pilina I2C/SPI a me nā pine hoʻopilikia.
ʻO nā ʻāpana NFC kaulana i ka ʻoihana e komo pū me nā mea mai NXP, STMicroelectronics, a me nā mea ʻē aʻe. Eia nō naʻe, pono e noʻonoʻo pū ke koho ʻana i nā ʻāpana:
- ka loaʻa ʻana o nā mea hoʻokele no ka Android,
- palapala hoʻohui,
- koi mea palekana inā makemake ʻoe i ka hiʻohiʻona uku.
d) ʻAntenna NFC
He mea nui nā antennas i ka hana. Nā mea e noʻonoʻo ai:
- ka nui o ke kaula,
- ke kau ʻana (ma kahi kokoke i ka uhi hope),
- ka mamao mai ka metala/pākaukau,
- ke hoʻohālikelike/hoʻoponopono ʻana i ka impedance e hōʻoia i ka heluhelu paʻa.
e) ʻElemene Palekana (koho akā he mea nui no nā uku)
Inā ʻo ka pahuhopu wale nō ka heluhelu ʻana i nā lepili (e.g. nānā i ke kaulike o kahi kāleka kikoʻī, heluhelu i ka lepili UID, automation), hiki iā ʻoe ke hoʻohana i ka NFC maʻamau me ka ʻole o kahi mea palekana.
Eia nō naʻe, inā ʻo ka pahuhopu he uku tap-to-pay a i ʻole ka hoʻohālike kāleka palekana:
– Pono ka Secure Element (SE i hoʻokomo ʻia, SIM-based SE, a i ʻole SE waho),
- me ka hōʻoia a me ka hoʻohui ʻana o ka ʻōnaehana uku (paʻakikī loa no nā papahana DIY).
ʻOkoʻa, kākoʻo ʻo Android i ka HCE (Host Card Emulation) no kekahi mau hihia hoʻohana, akā no nā uku pāʻoihana e pono mau ana nā koi palekana a me ka laulima ʻana o ka mea kūʻai aku/pūnaewele uku.
f) Mana, pahu, pila a me ka pale
No ka hana ʻana i ka hāmeʻa e like maoli me kahi kelepona akamai:
– Pale (LCD/OLED) + mea hoʻokele paʻi lima,
– Pākahiko Li-ion + BMS/IC hoʻouka,
- Hoʻokele mana,
– He hihia i hoʻopilikia ʻole i ka antenna NFC.
Hiki i ka metala i loko o ka pahu ke hoʻopilikia i ka NFC, no laila ʻoi aku ka launa pū o nā mea palaki me ka NFC.
4. Kahua Hoʻohui Lako NFC
KaʻAnuʻu Hana 1: Wehewehe i ka interface
Hoʻopili ka hapa nui o nā modula NFC i ka mea hana ma o:
– I2C (maʻamau),
– SPI (wikiwiki),
– me kahi pine IRQ/Interrupt e hoʻomaopopo i ka ʻōnaehana ke loaʻa kahi lepili.
E hōʻoia i loaʻa i ka motherboard nā pine a me nā pae voltage kūpono (e.g., 1,8V a i ʻole 3,3V). Inā ʻaʻole like lākou, e hoʻohana i kahi mea hoʻololi pae.
KaʻAnuʻu Hana 2: E hoʻolālā i ke kau ʻana o ka antenna
Pono e kau ʻia ka antenna:
- kokoke loa i ka ʻili waho (uhi hope),
- mamao aku mai nā pila nui a i ʻole ka pale metala,
- ʻaʻole i uhi ʻia e nā pepili metala hoʻonāukiuki a i ʻole nā apo magnetic.
Hiki i nā mōlina metala a i ʻole nā mau kau magnetic ke hoʻemi nui i ka laulā NFC.
KaʻAnuʻu Hana 3: Hoʻohālikelike a hoʻonohonoho i ka antenna
I nā hoʻolālā ʻoihana, hoʻonohonoho ʻia nā antenna NFC me ka hoʻohana ʻana i kahi kaapuni kūlike (capacitor/inductor) e hoʻokō i ka resonance ma 13,56 MHz. Inā ʻoe e hoʻohana ana i kahi module i kūʻai mua ʻia, ua hoʻonohonoho mua ʻia kēia, akā pono paha e hoʻoponopono ʻia ma muli o ka hihia a me ke kūlana.
KaʻAnuʻu Hana 4: Hoʻāʻo kamaʻilio kumu
E hana i ka hoʻāʻo mua:
- inā ʻike ʻia ka module e ka ʻōnaehana (ʻike ʻia ka hāmeʻa I2C),
- hiki i ka module ke ʻike i nā lepili,
– ua paʻa anei ka uhi ʻana.
Hiki i nā mea hana maʻamau ma Linux ke kōkua i ka nānā ʻana i ke kaʻa I2C, ʻoiai ma Android e hoʻāʻo ʻoe ma o nā noi hoʻāʻo logcat a me NFC.
5. Hoʻohui ʻana o ka polokalamu: Keaukaha, Kernel, a me ka Android Framework
No ka hana ʻana o NFC ma ka Android, ʻaʻole lawa ka hoʻokomo wale ʻana i nā lako. Pono ʻoe i nā papa polokalamu:
a) Mea hoʻokele kernel
– Pono e ʻike ʻia ka modula NFC e ka kernel ma o ka mea hoʻokele kūpono.
– Pono paha ʻoe e hoʻāla i ka hoʻonohonoho kernel a hoʻohui paha i nā mea hoʻokele.
b) HAL (Papa Hoʻokaʻawale Lako)
Hoʻohana ʻo Android i ka HAL e hoʻopili i ka ʻōnaehana me ka lako. No ka NFC, pono e kūlike ka HAL me ka chip i hoʻohana ʻia.
c) Hoʻonohonoho ʻōnaehana a me nā ʻae
Ma ka Android, pono ʻoe:
- hiki ke hoʻāla i ka hiʻohiʻona NFC ma ke kūkulu ʻana (nā hae hiʻohiʻona),
- e hōʻoia i ka holo ʻana o ka lawelawe NFC,
- hoʻohui i nā faila hoʻonohonoho mea kūʻai aku e pili ana i nā ʻāpana NFC,
- e hōʻoia i nā ʻae a me nā kulekele SELinux ʻaʻole e ālai i ke komo ʻana.
d) Hoʻopili a me ka hoʻāʻo ʻana
Ke hoʻāla ʻia ka NFC:
– hoʻāʻo heluhelu lepili NDEF,
- hoʻāʻo ʻano heluhelu/mea kākau,
- Hoʻāʻo Android Beam (hiʻohiʻona kahiko) a i ʻole ka hoʻololi ʻikepili pili,
- ka hoʻāʻo ʻana i ka hoʻohālikelike me nā lepili MIFARE/NTAG e like me ka mea e pono ai.
6. Nā Pilikia Nui: Uku a me ka Palapala Hōʻoia
Manaʻo ka poʻe he nui ʻo ka "loaʻa ʻana o NFC" ʻo ia hoʻi hiki iā ʻoe ke hoʻohana koke iā ia no nā uku. ʻO ka ʻoiaʻiʻo, pili nā uku NFC i:
– ʻElemene palekana a i ʻole ka papahana palekana like,
- palapala hōʻoia palekana,
- ʻae ʻia mai nā pūnaewele uku a me nā panakō,
- ka hoʻohui ʻana me nā lawelawe e like me Google Wallet a i ʻole nā papahana uku kūloko.
No nā papahana pilikino, ʻo ka mea maoli loa:
- heluhelu i nā lepili NFC,
- nā ʻōnaehana komo (e.g. no nā puka),
- hana hoʻomaʻamaʻa me nā lepili NFC,
– kāleka lālā, kiosk, a i ʻole noi kūloko.
ʻAneʻane paʻakikī ka hana ʻana i kahi mea hana DIY hiki ke hoʻohana ʻia no nā ʻōnaehana uku lehulehu me ka ʻole o nā kahawai ʻoihana kūhelu.
7. Nā Manaʻo Kūpono no ka Holomua o ka Papahana
1. E hoʻomaka me kahi pahuhopu maʻalahi: e kālele mua i ka heluhelu ʻana i nā lepili a me ke kākau ʻana i ka NDEF.
2. E hoʻohana i kahi modula NFC maʻamau: koho i hoʻokahi me nā palapala piha a me nā laʻana hoʻohui.
3. E noʻonoʻo i ka hihia mai ka hoʻomaka ʻana: ʻo nā hihia metala a me nā magnet nā ʻenemi o NFC.
4. E ʻae i ka manawa no ka debugging polokalamu: nā hakakā hoʻokele, SELinux, nā ʻae ʻōnaehana, a me ka launa pū ʻana me Android e lawe pinepine i ka manawa.
5. E ana i ka hoʻohana ʻana i ka mana: Hiki i ka NFC ke hoʻonui i ka mana hana ʻole inā ʻaʻole i hoʻonohonoho pono ʻia.
6. E palapala i ka hoʻonohonoho ʻana a me nā uwea: hiki i kahi hewa liʻiliʻi i loko o ka IRQ a i ʻole ka pine hoʻonohonoho hou ke hoʻolilo i ka NFC i mea paʻa ʻole.
8. Manaʻo
ʻO ke kūkulu ʻana i kahi kelepona akamai i hiki ke hoʻohana ʻia me ka NFC ʻaʻole ia e pili ana i ke kau ʻana i kahi module NFC ma ka hāmeʻa a kāhea aku iā ia he lā. ʻO kahi hana maoli e pili ana i ke kūkulu ʻana a i ʻole ka hoʻololi ʻana i kahi hāmeʻa Android/lima lima e kākoʻo ana i ka hoʻohui ʻana o NFC, a laila hoʻohui i ka module NFC, ka antenna kūpono, a me ka hoʻonohonoho ʻana i ke kākoʻo polokalamu (nā mea hoʻokele, HAL, a me ka hoʻonohonoho ʻana o Android). No nā noi e like me ka heluhelu tag, automation, access control, a i ʻole nā polokalamu kūloko, hiki ke hana i kēia papahana. Eia nō naʻe, no nā hiʻohiʻona kiʻekiʻe e like me nā uku contactless, e hana ana ʻoe me nā mea palekana paʻakikī, nā palapala hōʻoia, a me nā koi o ka ʻoihana.
Inā makemake ʻoe, hiki iaʻu ke hoʻoponopono i kēia ʻatikala i mea loea hou aku (e laʻa me nā laʻana o ka hoʻolālā ʻana o ka Android NFC stack, I2C + IRQ + reset wiring schematics, a i ʻole nā ʻanuʻu kūkulu AOSP), a i ʻole ʻoi aku ka pono (nā papa inoa ʻāpana maʻalahi e loaʻa a me nā ʻanuʻu hoʻāʻo).
