Ahoana ny fomba fanaovana finday avo lenta misy endri-javatra NFC
Ny NFC (Near Field Communication) dia iray amin'ireo endri-javatra tena ilaina amin'ny finday avo lenta maoderina. Ity teknolojia ity dia ahafahan'ny fitaovana mifandray amin'ny halavirana fohy (matetika latsaky ny 4 sm) ho an'ny tanjona isan-karazany toy ny fandoavam-bola tsy misy vola, famenoana karatra, fidirana amin'ny varavarana, ary na dia ny fampifandraisana fitaovana toy ny écouteur na haut-parleurs aza. Maro ny olona manontany tena hoe: azo atao ve ny "manao finday avo lenta amin'ny NFC"? Eny ny valiny, saingy tsy midika izany fa tsy maintsy manamboatra finday avo lenta hatrany am-boalohany toy ny orinasa lehibe isika. Ity lahatsoratra ity dia hiresaka momba ny fomba tena azo tanterahina sy mitombina indrindra hampidirana ny endri-javatra NFC amin'ny "finday avo lenta vita an-trano" na fitaovana finday avo lenta novaina/namboarina, anisan'izany ny singa ilaina, ny dingana fampidirana, ary ny fanamby lehibe.
1. Fantaro ny NFC sy ny fomba fiasany
Miasa amin'ny frequence 13,56 MHz ny NFC ary manohana fomba fifandraisana toy ny:
1. Fomba Mpamaky/Mpanoratra: miasa toy ny mpamaky tag NFC ny finday avo lenta (oh: karatra fidirana mamaky teny na tag NFC miraikitra).
2. Fomba Fanahafana Karatra: ny finday avo lenta dia "manahaka" karatra, ohatra ho an'ny fandoavam-bola na fanaraha-maso ny fidirana.
3. Fomba fifandraisana amin'ny hafa: fifanakalozana angona eo amin'ny fitaovana (ohatra, fandefasana fifandraisana na fampiarahana haingana).
Amin'ny finday avo lenta, ny môdio NFC dia mazàna ahitana ireto manaraka ireto:
– Mpanara-maso/IC NFC (puce lehibe indrindra amin'ny mpanara-maso NFC),
– Antena NFC (antena miendrika boribory),
- singa azo antoka (SE) na safidy hafa toy ny HCE (Host Card Emulation) ho an'ny fanahafana karatra,
- fifandraisana amin'ny processeur lehibe amin'ny alàlan'ny bus toy ny I2C na SPI, ary koa ny fanaraha-maso ny herinaratra.
2. Fantaro ny fomba fiasa: Mamorona hatrany am-boalohany fa tsy manova ny fitaovana
Tena sarotra ary saika tsy azo ampitomboina tsirairay ny fanamboarana finday avo lenta hatrany am-boalohany (famolavolana PCB, fisafidianana SoC, famoronana firmware baseband, fanamarinana radio, sns.) raha tsy misy ekipa sy fandaniana lehibe.
Fomba fiasa azo ampiharina kokoa:
1. Misafidiana finday avo lenta/tablette izay efa manohana NFC saingy mbola tsy miasa (misy tranga sasany amin'ny karazana fitaovana).
2. Mamoròna finday avo lenta mifototra amin'ny solosaina tokana (SBC) + môdioly finday, avy eo ampio NFC.
3. Mamoròna fitaovana "mitovy amin'ny finday avo lenta" (fitaovana Android) miaraka amin'ny NFC, ohatra fitaovana kioska, fitaovana finday namboarina manokana, na prototype.
Ho an'ity lahatsoratra ity, hifantoka amin'ny fomba fiasa faha-2 sy faha-3 izahay satria izy ireo no tena mitombina ara-teknika ary azo atao tsara ho tetikasa fampivoarana fitaovana.
3. Singa ilaina
Ireto ny singa fototra raha te-hanamboatra fitaovana Android/entin-tanana misy NFC ianao:
a) Sehatra informatika (ny ati-dohan'ny fitaovana)
– SBC (ohatra mifototra amin'ny ARM) izay afaka mampiasa Android/Linux.
– Safidy hafa: solaitrabe fampandrosoana Android "vonona hampiasaina" kokoa.
Fepetra manan-danja:
- Manohana ny interface I2C/SPI/UART ho an'ny môdely NFC,
- Fanohanana ireo mpamily sy kernel azo ovaina,
- Mahery vaika ampy hampandeha ny Android.
b) Môdiola finday (mba ho mendrika ny hantsoina hoe "finday avo lenta")
Raha tianao ho afaka miantso/SMS/manome angona finday ilay fitaovana:
– Môdioly 4G/5G (ohatra, modem LTE miorina amin'ny USB na M.2),
- Fanohanana ny mpamily sy ny fampidirana azy ao amin'ny rafitra fiasana.
Fanamarihana: matetika ity no ampahany sarotra indrindra, satria ny antso an-tariby dia mitaky fanohanana IMS/VoLTE, izay tsy mora foana.
c) Môdioly NFC
Mila môdioly NFC misy famaritana mazava ianao. Ity môdioly ity dia mety ho:
– NFC IC + antenne misaraka,
– Môdioly vonona hampidirana (solaitrabe kely) izay manome fifandraisana I2C/SPI sy pin interrupt.
Anisan'ireo puce NFC malaza eo amin'ny indostria ireo avy amin'ny NXP, STMicroelectronics, sy ny hafa. Na izany aza, tokony hojerena ihany koa ny fisafidianana puce:
- fisian'ny mpamily ho an'ny Android,
- antontan-taratasy momba ny fampidirana,
- fepetra takiana amin'ny singa azo antoka raha mila endri-javatra fandoavam-bola ianao.
d) Antena NFC
Ny antenne dia anton-javatra lehibe amin'ny fahombiazana. Zavatra tokony hodinihina:
- haben'ny coil,
- fametrahana (matetika eo akaikin'ny fonony aoriana),
- elanelana amin'ny metaly/bateria,
- mampifanaraka/manitsy ny fanoherana mba hahazoana antoka fa marin-toerana ny famakiana.
e) Singa azo antoka (tsy voatery fa ilaina amin'ny fandoavam-bola)
Raha ny famakiana ireo marika fotsiny ihany no kendrena (ohatra, ny fanamarinana ny fifandanjan'ny karatra iray manokana, ny famakiana ny marika UID, ny fanaovana automatique), dia azonao ampiasaina ny NFC mahazatra tsy misy singa azo antoka.
Na izany aza, raha fandoavam-bola "tap-to-pay" na "emulation" karatra azo antoka no kendrena:
– Ilaina ny Secure Element (SE tafiditra, SE mifototra amin'ny SIM, na SE ivelany),
– miampy ny fampidirana ny fanamarinana sy ny tontolo iainana fandoavam-bola (tena sarotra ho an'ny tetikasa DIY).
Na izany aza, manohana ny HCE (Host Card Emulation) ny Android amin'ny tranga fampiasana sasany, saingy mbola mitaky fepetra fiarovana sy fiaraha-miasa amin'ny mpivarotra/tambajotra fandoavam-bola izany ho an'ny fandoavam-bola ara-barotra.
f) Herinaratra, fonony, bateria ary efijery
Mba hahatonga ny fitaovana ho tena mitovy amin'ny finday avo lenta:
– Ecran (LCD/OLED) + mpanara-maso tactile,
– Batterie Li-ion + BMS/IC famandrihana,
- Fitantanana ny herinaratra,
– Boaty tsy manelingelina ny antenne NFC.
Mety hanelingelina ny NFC ny metaly ao anatin'ilay boaty, noho izany dia sahaza kokoa amin'ny NFC ny plastika.
4. Dingana fampidirana fitaovana NFC
Dingana 1: Farito ny interface
Ny ankamaroan'ny môdely NFC dia mifandray amin'ny processeur amin'ny alàlan'ny:
– I2C (ankapobeny),
– SPI (haingana kokoa),
– miampy pin IRQ/Interrupt mba hampandre ny rafitra rehefa misy tag.
Ataovy azo antoka fa manana pins azo ampiasaina sy ambaratonga voltase mifanaraka amin'izany ny motherboard (ohatra, 1,8V na 3,3V). Raha tsy mifanaraka izy ireo dia ampiasao level shifter.
Dingana 2: Mamolavola ny toerana misy ny antenne
Tokony hapetraka ny antenne:
- akaiky araka izay azo atao ny ety ivelany (fonony aoriana),
- lavitry ny bateria lehibe na fiarovana metaly,
– tsy voasarona peta-kofehy metaly manelingelina na peratra andriamby.
Mety hampihena be ny elanelan'ny NFC ny rafitra metaly na ny fitoeran-tariby andriamby.
Dingana 3: Fampifanarahana sy fanitsiana ny antenne
Amin'ny famolavolana indostrialy, ny antenne NFC dia amboarina amin'ny alàlan'ny circuit mifanaraka aminy (capacitor/inductor) mba hahazoana resonance amin'ny 13,56 MHz. Raha mampiasa module efa misy ianao dia mazàna efa amboarina mialoha izany, saingy mety mitaky fanitsiana arakaraka ny boaty sy ny toerana misy azy.
Dingana 4: Fitsapana fifandraisana fototra
Manaova fitsapana voalohany:
- raha hitan'ny rafitra ny môdioly (hita ny fitaovana I2C),
- afaka mahita marika ve ny môdely,
– marin-toerana ve ny fandrakofana?
Afaka manampy amin'ny fanamarinana ny I2C bus ireo fitaovana fototra ao amin'ny Linux, raha amin'ny Android kosa dia afaka manao fitsapana amin'ny alalan'ny logcat sy NFC ianao.
5. Fampidirana rindrambaiko: Driver, Kernel, ary Android Framework
Mba hiasan'ny NFC amin'ny Android dia tsy ampy ny fametrahana ny fitaovana fotsiny. Mila sosona rindrambaiko ianao:
a) Mpamily kernel
– Tsy maintsy fantatry ny kernel amin'ny alalan'ny mpamily mifanaraka amin'izany ny môdio NFC.
– Mety mila mampandeha ny fikirakirana kernel ianao na manampy mpamily.
b) HAL (Sosona Famintinana ny Fitaovana)
Mampiasa ny HAL ny Android mba hampifandraisana ny rafitra amin'ny fitaovana. Ho an'ny NFC, ny HAL dia tsy maintsy mifanaraka amin'ny puce ampiasaina.
c) Fandrindrana sy fahazoan-dàlana amin'ny rafitra
Ao amin'ny Android, mila:
- alefaso ny endri-javatra NFC amin'ny fananganana (sainam-peo),
- hahazoana antoka fa mandeha ny serivisy NFC,
- nampiana rakitra fikirakirana mpivarotra mifandraika amin'ny puce NFC,
– miantoka fa tsy manakana ny fidirana ny fahazoan-dàlana sy ny politikan'ny SELinux.
d) Fampiharana sy fitsapana
Rehefa miasa ny NFC:
- Fitsapana famakiana marika NDEF,
- fitsapana ny fomba famakiana/fanoratra,
- Fitsapana Android Beam (endri-javatra taloha) na fifanakalozana angona mifandraika amin'izany,
– fitsapana mifanaraka amin'ny marika MIFARE/NTAG araka izay ilaina.
6. Fanamby Lehibe: Fandoavana sy fanamarinana
Maro ny olona mihevitra fa ny "fananana NFC" dia midika fa azonao ampiasaina avy hatrany amin'ny fandoavam-bola izany. Raha ny marina, ny fandoavam-bola NFC dia misy:
- Singa azo antoka na tetika fiarovana mitovy amin'izany,
- fanamarinana fiarovana,
- fankatoavana avy amin'ny tambajotra fandoavam-bola sy banky,
- fampidirana amin'ny serivisy toy ny Google Wallet na rafitra fandoavam-bola eo an-toerana.
Ho an'ny tetikasa manokana, ny tena azo tanterahina indrindra dia:
- mamaky ireo marika NFC,
- rafitra fidirana (ohatra ho an'ny varavarana),
- mandeha ho azy miaraka amin'ny marika NFC,
– karatra maha-mpikambana, kioska, na fangatahana anatiny.
Saika tsy azo tanterahina ny famoronana fitaovana vita an-trano izay azo ampiasaina amin'ny rafitra fandoavam-bola ho an'ny daholobe raha tsy misy fantsona ofisialy avy amin'ny indostria.
7. Torohevitra azo ampiharina ho an'ny fahombiazan'ny tetikasa
1. Atombohy amin'ny tanjona tsotra iray: mifantoha aloha amin'ny famakiana ireo marika sy ny fanoratana NDEF.
2. Mampiasà môdio NFC mahazatra: mifidiana iray misy antontan-taratasy feno sy ohatra fampidirana.
3. Diniho hatrany am-piandohana ny tranga: ny tranga metaly sy ny andriamby no fahavalon'ny NFC.
4. Omeo fotoana hanaovana ny fanitsiana ny olana amin'ny rindrambaiko: matetika mitaky fotoana ny fifandirana amin'ny mpamily, ny SELinux, ny fahazoan-dàlana amin'ny rafitra, ary ny fifanarahana amin'ny Android.
5. Fandrefesana ny fanjifana herinaratra: Afaka mampitombo ny herinaratra ampiasaina rehefa tsy ampiasaina ny NFC raha tsy voalamina tsara.
6. Soraty an-tsoratra ny fisehon'ny tambajotra sy ny tariby: ny lesoka kely eo amin'ny IRQ na ny pin reset dia mety hahatonga ny NFC tsy ho marin-toerana.
8. Fehiny
Ny fanamboarana finday avo lenta misy NFC dia tsy hoe mametraka môdio NFC fotsiny amin'ny fitaovana ary mijanona tsy miasa intsony. Ny dingana azo tanterahina dia ny fanamboarana na fanovana fitaovana Android/entin-tanana miorina amin'ny solaitrabe izay manohana ny fampidirana NFC, avy eo manampy ny môdio NFC, ny antenne mety, ary mametraka ny fanohanana rindrambaiko (drivers, HAL, ary configuration Android). Ho an'ny fampiharana toy ny famakiana tag, automation, fanaraha-maso ny fidirana, na fampiharana anatiny, dia azo atao tsara ity tetikasa ity. Na izany aza, ho an'ny endri-javatra ambony kokoa toy ny fandoavam-bola tsy misy fifandraisana, dia hiatrika singa azo antoka sarotra, fanamarinana ary fepetra takian'ny indostria ianao.
Raha tianao, azoko amboarina kokoa ity lahatsoratra ity mba ho ara-teknika kokoa (ohatra, miaraka amin'ny ohatra amin'ny maritrano Android NFC stack, I2C + IRQ + reset wiring schematics, na dingana fananganana AOSP), na azo ampiharina kokoa (lisitry ny singa mora hita sy dingana fitsapana).
