如今物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備深度滲透入社會，無處不在。然而，電網(wǎng)的電力供應(yīng)并不是無處不在，很多物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備不得不依賴電池供電。這帶來一個無法解決的問題：電池總有沒電的時候，沒電了設(shè)備就不能工作了。例如家里的智能門鎖，雖然平時方便好用，但是沒電的時候開不了鎖就很讓人頭痛。如果有一種不用電池也不用插電就能工作的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，是不是很厲害？

您一定以為這是天方夜譚，其實不然。這種技術(shù)不僅有，而且已經(jīng)成熟，這就是南京啟緯智芯微電子有限公司研發(fā)出的TurboNFC技術(shù)。目前大部分手機（包括華為、蘋果、三星、小米、Oppo、LG、SONY等）都支持NFC（近場通信）通信技術(shù)。TurboNFC技術(shù)可以高效的采集NFC信號中包含的射頻能量，并將此能量轉(zhuǎn)換為可供物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備工作的能量。使用這個技術(shù)，用戶用手機就可以輕易的驅(qū)動諸如智能鎖一類的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，這些設(shè)備不需要電池就可以工作。想象您家中的智能門鎖不用裝電池，當(dāng)您手持手機靠近鎖時，鎖自動無線獲得電能并與手機通信確定您的身份，開鎖。從此再也不用擔(dān)心沒電問題。

技術(shù)與產(chǎn)品介紹

啟緯智芯已將此技術(shù)應(yīng)用于自研芯片TN2115S1，并已經(jīng)量產(chǎn)。TN2115S1是一款通用型NFC無線MCU，內(nèi)嵌ARM Coretx-M0 內(nèi)核，最高主頻12MHz。結(jié)合安卓或者蘋果手機，TN2115S1可無電池運行，同時為物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備提供最高達300mW的直流電能。其主要參數(shù)和特性如下：

1. 6-12Mhz ARM Cortex-M0 內(nèi)核，片上集成RC振蕩器

2. 32KB FLASH，8KB RAM，2KB EEPROM

3. NFC接口支持ISO14443A標準協(xié)議，106kbps速率

4. 能量采集接口可由手機采集最高300mW直流功率，可驅(qū)動電機，或為超級電容充電

5. 片上集成I2C，SPI，UART，13個GPIO，SWD調(diào)試接口

6. QFN40封裝，低成本

7. -40 至 125 工業(yè)級

TN2115S1產(chǎn)品采用獨創(chuàng)的TurboNFC 技術(shù)，在提供通用雙端口標簽的通信與存儲功能的同時，還提供了無與倫比的NFC無線能量采集能力。TN2115S1系列產(chǎn)品非常適合使用在可視智能穿戴設(shè)備、小型智能家居設(shè)備、智能傳感器等小型移動應(yīng)用的NFC通信接口和無源供能。

TurboNFC技術(shù)極大地提升和擴展了傳統(tǒng)被動NFC接口的效能和功能。使用TurboNFC技術(shù)的被動接口具有比傳統(tǒng)被動接口2倍或更高的天線效率。在使用常見具有NFC接口的智能手機作為NFC主動接口時，TN2115S1可以實現(xiàn)業(yè)界領(lǐng)先的，多達300mW的無線功率接收。TN2115S1的極高能量采集能力大幅擴展了NFC的應(yīng)用范圍。很多之前必須依賴電池供電的應(yīng)用，如驅(qū)動電機，驅(qū)動帶背光的液晶，以及驅(qū)動運行人臉識別或指紋識別算法的MCU或DSP，均可以通過使用TN2115S1實現(xiàn)無源化。

此外，TN2115S1芯片具有多種靈活的通信模式。除了傳統(tǒng)的卡模擬模式外，還支持內(nèi)存擴展的卡模擬模式，以及透傳模式。多種工作模式可滿足不同應(yīng)用場景的數(shù)據(jù)傳輸需求。TN2115S1具有高速SPI或I2C作為與MCU的數(shù)據(jù)傳輸接口，內(nèi)部帶有EEPROM及RAM用來存儲數(shù)據(jù)。TN2115S1僅需要少量外部元件即可工作。

結(jié)構(gòu)框圖

為便于開發(fā)，啟緯智芯為TN2115S1準備了完善的軟件開發(fā)套件，允許客戶使用目前主流ARM開發(fā)環(huán)境快速開發(fā)TN2115S1的固件。同時，啟緯智芯還提供與TN2115S1配套的，運行于安卓和iOS的App例程，客戶可參照此例程，迅速開發(fā)出配套手機App。針對硬件開發(fā)，啟緯智芯設(shè)計了面向TN2115S1的主流應(yīng)用的數(shù)款開發(fā)板套件，便于客戶評估和開發(fā)。

應(yīng)用舉例

應(yīng)用于eink手機外殼/無電池動態(tài)相框

Elink動態(tài)顯示無源動態(tài)相框

應(yīng)用于eink智能飾品/掛件

Eink動態(tài)顯示的掛件

應(yīng)用于無源門禁卡/訪客卡/工牌/行李牌

NFC無源永久行李牌

應(yīng)用于智能行李箱/無電池智能鎖

無電池智能掛鎖

啟緯智芯為客戶提供了完整的解決方案。目前啟緯智芯正在與多家在各領(lǐng)域內(nèi)國際領(lǐng)先的企業(yè)，針對TN2115S1展開緊密合作，合作產(chǎn)品涵蓋：智能門鎖、行業(yè)專用智能鎖具、航空行李牌、員工卡、智能卡、手機周邊、以及消費類電子產(chǎn)品等等。

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林

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