基于Nexperia系统解决方案的NFC功能手机设计

文章摘要： 飞利浦首个具备NFC功能的蜂窝系统解决方案已经应用于Nexperia Sy.Sol 6100平台。该解决方案2004年初进行演示，原型已经面世，将于2005年初与一家领先的手机厂商和网络运营商进行试运行。 1. 硬件实现 硬件NFC功能是通过2个芯片完成的(见图2)，即内嵌固件的PN531 NFC控制器和飞利浦的SmartMX(SMX)，SMX是一个智能卡双接口安全控制器。SmartMX完全由PN531通过双绞线S2C(信号输入/输出通信接口) 接口提供和控制。PN531反过来由基带处理器通过I2C总线和2个用于握手的通用I/O(GPIOs)控制。天线电路一分为二，即EMC滤波

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    飞利浦首个具备NFC功能的蜂窝系统解决方案已经应用于Nexperia Sy.Sol 6100平台。该解决方案2004年初进行演示，原型已经面世，将于2005年初与一家领先的手机厂商和网络运营商进行试运行。

1. 硬件实现

    硬件NFC功能是通过2个芯片完成的(见图2)，即内嵌固件的PN531 NFC控制器和飞利浦的SmartMX(SMX)，SMX是一个智能卡双接口安全控制器。SmartMX完全由PN531通过双绞线S2C(信号输入/输出通信接口) 接口提供和控制。PN531反过来由基带处理器通过I2C总线和2个用于握手的通用I/O(GPIOs)控制。天线电路一分为二，即EMC滤波+RX路径和天线调谐，因此可以自由选择在何处设置非接触天线(目前设置在专用的电池包中)。另外一个GPIO用于控制提供NFC电源的LDO(低压降线性调节器)。

图3：系统软件实现框图。

    在智能卡仿真模式下，RF收发器完全由SmartMX控制，PN531并不能感知数据交换，这样保障了交通或付费应用所需安全系数。与外部读卡器的传输完成时，SmartMX会发出信号，然后PN531可以读取SmartMX中的结果(成功或失败)。

2. 软件实现

    图3是软件系统实现框图。在Sy.Sol 6100软件中已经增加了特定的模块，这些模块与不同应用中许多可能的数据流相兼容，并与目前的Nexperia软件堆栈兼容。这些模块包括：带有到应用程序和I2C驱动程序自适应层的硬件抽象层；此外，SmartMX由一个特定的模块管理；与J2ME栈接口以及与SIM卡进行交互的Java器件层。

    用户还可以通过无线下载Java应用程序，以支持未来的新应用。

3. SmartMX-高度安全的双接口智能卡控制器IC

    高度安全的双接口智能卡控制器IC SmartMX及其JCOP(Java卡开放平台)操作系统最初推出时符合非接触MIFARE协议，并完全符合ISO 14443A标准，能仿真MIFARE卡。运营商可以安全地附加cardlet，以支持其他应用。这些 cardlet可以通过电信网络或非接触链接从基础设施上无线下载，而这一下载处于安全钥匙的控制之下。每个cardlet都有自己的应用识别器，因此 cardlet管理器能选择正确的应用程序，并将正确的信息反馈给外部读卡器。这一识别器还用于传输结束时启动移动平台上正确的midlet(Java应用程序)。

    NFC功能在Nexperia移动平台中的实现非常灵活，能帮助运营商远程安全地增加新的NFC Java应用程序。硬件机构及其内嵌软/硬件完全支持NFC的3个主要操作模式(阅读器/写入器、点对点通讯及卡仿真)，对基带处理器的影响很小。运营商可以选择各种应用相关的安全等级。

    在默认条件下，手机处于NFC目标模式，只有RF信号检测器处于工作状态，准备响应外部读卡器的请求。该状态下功耗很低，但Java随时可能激活其他模式。

图4：双接口智能卡控制器IC应用框图。

NFC应用展望

NFC应用基本可以分为以下4类：

1. 接触－完成进入控制、交通、活动检票等应用中，用户只需将存储了门票信息或访问码的设备靠近读卡器即可，也可用于简单的数据获取应用，如从内嵌非接触芯片的海报中下载互联网链接。 2. 接触－确认 移动付费之类的应用，用户只需输入密码确认交易或者接受交易即可。 3. 接触－连接将2个具备NFC功能的设备连接，能实现数据点对点传输，如下载音乐、交换图片或者同步设置地址簿。

4. 接触－探索 NFC设备可能提供不止一种功能，消费者可以了解设备的功能，确认所能提供的功能和服务。

    NFC存在着巨大的潜力去改变消费者行为和消费习惯，并为移动商务创造新的商机。其独特的简单操作方式使其特别方便消费者使用，其具有的安全性使其成为付费和金融应用的理想选择，这些都是这一技术得到普及的关键因素。

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