发 帖  
原厂入驻New
[问答] NFC在智能电视有什么应用?
1005 NFC 智能电视 智能家电 TRF7970A
分享
随着NFC近场通信功能的不断普及,以其传输速率快,安全性高等特点,在不同的领域都有着广泛的应用。尤其在授权,支付,蓝牙以及WIFI 配对方面有着突出的优势,将NFC 的应用引入智能电视,使得信息分享,通信连接更加方便快捷,将能够极大提升用户体验。
0
2019-9-20 06:42:06   评论 分享淘帖 邀请回答
3个回答
1 NFC 智能电视的系统结构和总体设计方案 
本文设计采用了TI 的TRF7970A transceiver IC 作为电视机端,RF430CL330H NFCTag 应用在遥控器端;在本系统中, 其基本功能应用如下:
  ·TRF7970A 可以通过和RF430CL330H 的相互通信,实现电视和遥控器之间的配对,也就是目前2.4GHz 数据传输前的配对;
  ·TRF7970A 可以和NFC 智能手机实现WiFi 的快速配对;
  · RF430CL330H 可以和智能手机之间的通信,实现手机的数据信息转换到遥控器或者电视上面;
  ·可以通过NFC 的空中接口对Firmware 的软件升级;
  ·TRF7970A 可以对标签的读写操作,实现电视的功能项选择;
  
  图1 系统结构框图
  TRF7970A 满足NFC 的三种功能通信方式:Reader/Write, Pear to Pear 和Card Emulaiton,完全满足ISO/IEC18092, ISO/IEC21481 的NFC 标准;可以完全与满足NFC 标准的设备端进行信息的交互,RF430CL330H 是一款动态的NFC Tag 芯片, 符合NFC Type 4 的标准,支持的数据速率可达848Kbps, SPI 接口可以MCU 进行有效的沟通。
2019-9-20 15:32:03 评论

举报

  2 硬件电路设计
  2.1 TRF7970A 模块硬件电路设计
  TRF7970A 是一款13.56MHz RFID 高集成度的射频前端芯片,完全支持NFC 的协议标准,通过对该芯片的ISO Control 寄存器进行配置,可以设置成为不同模式的工作状态;TRF7970A 支持SPI 和并口两种通讯接口模式,宽电压(2.7V~5.5V)供电,内部集成了LDO,支持5 种电源管理模式,在5V 供电的情况下输出功率可达200mW。接收回路有两路(RX1和RX2 ),相位相差90 度,保证接收的稳定和可靠性,其基本的硬件电路如下图所示:
  
  图2 TRF7970A 射频前端电路
  射频前端匹配到50 欧姆的射频阻抗,基本的匹配网络如下所示:
  
  图3 TRF7970A 射频前端匹配网
  2.2 TRF7970A 天线匹配电路构建
  TRF7970A 天线是一款50 欧姆的阻抗匹配天线,其基本的匹配电路如下所示:
  
  图4 TRF7970A 天线匹配电路
  由于天线的材质和尺寸大小不一样,每一款生产出来的TRF7970A 天线匹配电路天线都要做完整的天线匹配,根据设计的系统Q 值,天线的电感值来对射频前端的参数进行完整的匹配。
  2.3 RF430CL330H 模块硬件电路设计
  RF430CL330H 是一款满足NFC Type 4 的动态标签,支持ISO/IEC14443 Type B, 支持SPI和I2C 接口,有RF 唤醒功能的一款动态标签;其基本的硬件电路如下:
  
  图5 RF430CL330H 基本参考电路
  从该原理图可以看出,外面很少的外围器件就可以集成到别的芯片外围电路上去,以实现快速的 NFC 功能。在该遥控器项目中,RF430CL330H 及外围电路集成到遥控器的电路上,只是把线圈拿出来作为一个独立的模块,这样便于读写操作。
2019-9-20 15:32:20 评论

举报

  3 系统软件设计
  系统软件设计主要包括智能电视应用中的各项功能的实现:有对TAG 的读取以获取特定电视或者网络节目的权限,有对蓝牙配对WIFI 配对的需求实现快速建立蓝牙与WIFI 的连接,另外电视可以通过P2P 功能获取手机相关图片,链接信息,实现信息的快速切换。也可以通过NFC 对Firmware 进行无线升级。
  3.1 标签读取
  TRF7970A 可支持ISO15693,ISO14443A/B 等标签的读取(如图6 所示)。
  
  图6 TRF7970A 支持的卡片标准3.2 蓝牙配对
  根据NFC 论坛与蓝牙SIG 联盟定义的安全简易配对Bluetooth secure simple paring using NFC(NFCForum-AD-BTSSP)规范,将蓝牙配对信息(如下数组)通过MCU 写RF430CL330H 的NDEF 区域,当任何具有NFC 功能的设备,读取到该内容后将自动进行蓝牙配对的连接过程。
  蓝牙的OOB 数据格式如图7 所示。包括OOB 数据长度,蓝牙设备地址与名称,设备种类以及UUID。
  
  图 7 NDEF 中的蓝牙OOB 数据格式
  蓝牙的NDEF 写入信息数据结构如下:
  Unsigned char NDEF_Application_Data[] =
  {
  //NDEF Tag Application Name
  0xD2, 0x76, 0x00, 0x00, 0x85, 0x01, 0x01,
  //Capability Container ID
  0xE1, 0x03,
  //Capability Container
  0x00, 0x0F, //CCLEN
  0x20, //Mapping version 2.0
  0x00, 0x3B, //MLe (49 bytes); Maximum R-APDU data size
  0x00, 0x34, //MLc (52 bytes); Maximum C-APDU data size
  0x04, //Tag, File Control TLV (4 = NDEF file)
  0x06, //Length, File Control TLV (6 = 6 bytes of data for this tag)
  0xE1, 0x04, //File Identifier
  0x0C, 0x02, //Max NDEF size (3072 bytes)
  0x00, //NDEF file read access condition, read access without any security
  0x00, //NDEF file write access condition; write access without any security
  //NDEF File ID
  0xE1, 0x04,
  0x00, 0x44, //NLEN; NDEF length (68 byte long message)
  0xD2, //MB=1b, ME=1b, CF=0b, SR=1b, IL=0b, TNF=010b
  0x20, //Record Type Length: 32 octets
  0x21, //payload length: 33 octets;
  0x61, 0x70, 0x70, 0x6C, 0x69, 0x63, 0x61, 0x74, 0x69, 0x6F, 0x6E, 0x2F, 0x76,
  0x6E, 0x64, 0x2E, 0x62, 0x6C, 0x75, 0x65, 0x74, 0x6F, 0x6F, 0x74, 0x68, 0x2E,
  0x65, 0x70, 0x2E, 0x6F, 0x6F, 0x62, //Record Type Name: application/vnd.blue
  //tooth.ep.oob
  0x21, 0x00, //OOB optional data length: 33 octets
  0x06, 0x05, 0x04, 0x03, 0x02, 0x01, //bluetooth device address:
  //01:02:03:04:05:06 (example address only)
  0x0D, //EIR Data Length: 13 octets
  0x09, //EIR Data Type: Complete Local Name
  0x48, 0x65, 0x61, 0x64, 0x53, 0x65, 0x74, 0x20, 0x4E, 0x61,0x6D, 0x65, //
  //Bluetooth Local Name: HeadSet Name
  0x04, //EIR Data Length: 4 octets
  0x0D, //EIR Data Type: Class of device
  0x04, 0x04, 0x20, //Class of Device: 0x20:Service Class=
  //Audio, 0x04:Major Device Class=Audio/Video, 0x04: Minor Device Class=Wearable //Headset Device
  0x05, //EIR Data Length: 5 octets
  0x03, //EIR Data type: 16-bit Service Class UUID list (complete)
  0x1E, 0x11, 0x0B, 0x11 //16-bit Service Class UUID list (complete) ;0x111E –
  //HFP-HF, 0x011B ?A2DP-SNK
  };
  3.3 Peer to Peer
  P2P 是基于NFC 论坛定义的Simple NDEF Exchange Protocol(NFCForum-TS-SNEP)规范,其主要流程如下。手机可以通过P2P 的功能将相关的信息例如图片,链接等与电视进行快速交互。
  
  图8 P2P 的软件操作流程
  在P2P 中设备分为主动模式Initiator 和被动模式Target。TRF7970A 既可以作为Initiator 也可以作为Target。相对来说Target 模式下能够有效节约功耗。
  1. 主动模式:设备本身会产生RF 电磁场
  2. 被动模式:设备使用感应的电磁场进行数据传输
  
  图9 P2P 的工作模式
  3.4 Firmware Update
  将MCU 的BSL 功能与NFC 的技术互相结合,通过P2P 的方式实现软件升级。以TI 的MSP430 为例,BSL 的软件主要包括Peripheral Interface(PI),Command Interface 以及BSL_API。BSL 的软件升级接口可以通过UART,SPI,那么将NFC 的接口与SPI 结合即可实现通过NFC 对软件的升级。如图10 所示。
  
  图10 BSL 软件升级方式
  其中NFC 的PI 主要包括三层:SPI 驱动,RFID 硬件接口(与TRF7970A 的接口)以及NFC(NFC 协议的实现,P2P)功能。
  
  图11 NFC PI 结构
  4 总结
  随着NFC 近场通信功能的不断普及,以其传输速率快,安全性高等特点,在不同的领域都有着广泛的应用。尤其在授权,支付,蓝牙以及WIFI 配对方面有着突出的优势,将NFC 的应用引入智能电视,使得信息分享,通信连接更加方便快捷,将能够极大提升用户体验。
2019-9-20 15:32:22 评论

举报

只有小组成员才能发言,加入小组>>

92个成员聚集在这个小组

加入小组

创建小组步骤

关闭

站长推荐 上一条 /7 下一条

快速回复 返回顶部 返回列表