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亞太加速器

ST攜手AVNET開創NFC/RFID技術

  • 賴品如

意法半導體台灣區總經理 Giuseppe Izzo。

意法半導體(ST)在台灣與安富利 (AVNET)共同舉辦以物聯網(Internet of Thing)與智慧生活應用為主的研討會,這個主題為「NFC/RFID無源連接萬物」的技術饗宴。看好近場通訊(Near Field Communication;NFC)技術在物聯網應用領域的爆炸式成長良機,ST介紹系列半導體解決方案,包括NFC/RFID、時差測距(ToF)感測器、微控制器(MCU)與STSAFE系列安全晶片等產品,現場並展示各種最新產品及應用實例。

ST台灣區總經理Giuseppe Izzo強調ST聚焦於汽車電子、工業、個人裝置與網通、電腦與週邊裝置的重要市場,涵蓋智慧駕駛、智慧製造、智慧家與城市,以及通訊系統等四大應用領域,並持續驅動強勁的成長引擎,以優異的產品組合與完整的解決方案,攜手生態系統夥伴創造良好的商業模式,掌握物聯網技術的成長,ST的半導體解決方案無論是在汽車電子、工業4.0應用上所展現令人耳目一新的設計,在各種行動裝置或設備上,更是巧妙運用NFC/RFID技術的激發無限創意,打造更貼近人心的使用者體驗。

意法半導體產品行銷經理 黃鐙誼。

意法半導體技術行銷經理 朱振盟。

意法半導體專案經理 李慶嘉。

意法半導體技術行銷經理 閻欣怡。

意法半導體技術行銷專案經理 余玟宏。

NFC力推多樣化智慧型物聯網的關鍵應用

ST亞太區產品策略行銷經理黃鐙誼提綱挈領摘要NFC/RFID系列產品線的發展動態與第一手創意應用市場趨勢,他觀察到現今主流的智慧型產品大量整合人工智慧技術的優勢,其中因為無電源情境下的應用,尤其在新興的非電子類產品的範疇,使用無電源環境下的感應與啟動功能的設計,逐漸成為產業界新興應用的設計亮點,當中首推以NFC/RFID技術打造出許多繁花似錦般的創意產品,吸引著消費者的目光。

NFC/RFID是一種無線傳輸與資料交換的技術,可以在NFC 讀寫器(如手機端)與標籤兩端進行非接觸式點對點的傳遞資料與能量,其NFC標籤,被看中的就是資料保留期限、重複讀寫次數和資料保護能力。ST繼相關控制與運算的晶片,以及自2005年來一直維持全球排名第一的EEPROM等記憶體晶片產品之外,再搭配NFC/RFID的應用,提供更完整、穩定的效能展現,成為廣受業界所推崇的主要供應商。黃鐙誼指出,NFC/RFID ST25 系列產品線在消費性電子、電腦週邊、家電、工業自動化和健康保健領域廣受好評。

RFID技術規範依感應距離來做區隔,使用短距離的ISO 14443(或NFC Forum Type 2 & Type 4規格)與長距離的ISO 15693(或NFC Forum Type 5)的兩大規格標準為主,短距離為3~ 10公分的應用,而1公尺的長距離則另推動不同的使用情境。自2018年後短距離NFC應用已經大量使用於手機等行動支付系統的應用上,涵蓋Android與OS X陣營的智慧型手機上,擁有大量App與軟體支援不斷擴充的使用範例。

長距離的NFC應用也日益受到重視,系統廠商開發出智慧型應用與搭配輕便易用的App,對NFC應用的推廣有強大的推波助瀾之效。在消費者行為的追蹤與追朔、生動有趣的互動機制、身分認證與安全識別的使用,以及品牌資訊的保護等巧妙的設計,因為提供同步與雲端服務或網站直接連動,無論是金錢支付、交通票證驗證,甚至連汽車啟動、機台軟體更新等日常生活中隨處可及的使用典範,創造相當令人期待的市場規模。預估到2020年,使用NFC技術的裝置將超過22億個。

動態NFC標籤技術打造無電源環境的安全創意情境

談到NFC晶片,黃鐙誼羅列三個主要的系列產品,分別是ST25T、ST25D與ST25R三大主流,搭配STM32的MCU提供從POS零售裝置、智慧照明、智慧醫療,一路到車用應用的參考設計。另外在動態NFC標籤設計應用上,這個主要由晶片與天線所組成的線路,資料經由讀寫器與標籤之間做雙向的讀取,標籤端不用電源就可以運作。考量到無電源環境下的使用情境,尤其日常生活中的智慧門鈴與指紋辨識裝置的應用,透過智慧型手機的NFC讀寫器主動感應動態標籤後,就可以啟動門鎖等應用,由於無電池的需求,使用者體驗因此大幅提升。

長距離ISO 15693 NFC為主的應用日益朝向多元化發展,黃鐙誼舉出幾個實用範例,例如ST透過增加RAM記憶體容量,大幅改善MCU裝置利用NFC無線傳輸做系統韌體更新的速度;此外,在低功率模式的範例中,ST25DV-PWM系列晶片,提供直接PWM輸出而用來驅動低功耗馬達和LED驅動器,這有助於在高山、野外或不易取得電源時,利用NFC技術來做為緊急應變與特殊的應用。

電子紙資料更新,也是使用NFC技術的另一個賣點。在家電產品領域,如微波爐、洗衣機與電視的參數設定,以及在智慧電表使用NFC取代DIP 開關的設定,這些應用將豎立更多的典範應用。無論LED的亮度設定,倉儲管理中清點數量與版本管理等用途,以及冷鏈物流追蹤應用的推出,皆加速NFC技術的大量普及。動態NFC標籤ST25D內建3組64 bit資料安全密碼和各1組RF及I2C安全密碼,讓在無源傳輸的智能生活上更安全便利,讓使用者安全無憂無慮且方便地享受人工智慧產品。

UHF技術打造長距離無電源環境的智慧情境

搭載UHF技術的ST25R3993晶片,無源讀寫距離長達10公尺,且可讀取超過300個UHF標籤,且其低功耗的特性,亦適合手持裝置的應用,無論是在智慧商店、庫存盤點、運輸或交通監控、貨物或物流控制、醫療及其他智能物聯網上的應用,都能帶來方便及節省許多成本。

完整技術支援工具服務協助生態系統夥伴發展智慧型應用

為了迎接NFC/RFID爆炸式的應用成長,ST專案經理李慶嘉介紹ST完整的技術支援工具服務,其工具包括文件、技術社群網站、參考設計與評估測試板、軟體工具與測試App(TAP),以及多樣化開發套件。李慶嘉還分享了軟體領域的技術支援資源,即STM32Cube軟體套件以及韌體相關資訊。

ST為推動物聯網應用的快速普及,提供了開放式開發環境,透過包括Nucleo、DISCOVERY硬體開發板、ST25TV、ST25TA、ST25DV-I2C等專屬開發模組與套件,對於整合MCU的支援還特別說明了功能強大的STM32Cube軟體模組,以及整合AI服務所需要的開發套件。另外,針對競爭日趨激烈的物聯網市場,建構出完整的開發者生態系統,範圍涵蓋ST全系列產品線,協助系統廠商快速導入物聯網智慧型的應用,這同時也是ST之在物聯網應用市場中得以勝出的關鍵能力。

ToF感測器晶片在消費性電子上應用成效卓著

ST時差測距(ToF)技術在消費性電子裝置上的應用,產生相當大的商機,尤其在智慧型手機上作為雷射測距的用途。為了提升拍攝體驗,大幅度改善在光源不足環境下的對焦速度,進而強化攝影品質。目前已經吸引眾多手機大廠紛紛導入,其效果卓著。技術行銷經理朱振盟分享ToF技術的發展。ST目前的ToF晶片已經推出第四代的產品。然而,市場目前主要仍以第三代的裝置為主力,而且多達20多個國際手機品牌,有超過120個機型都使用ST系列ToF感測器。其中,經過DxOMark評比全球前八名的智慧型手機,前五名都使用了ST的晶片,ST可說是智慧型手機上ToF感測器晶片的第一名的供應商。

而ST的ToF感測器晶片的測距功能,除了可作為相機鏡頭的自動對焦輔助為應用大宗之外,也是人臉辨識的重要輔助技術,可協助偵測人臉的距離。其他的應用包括用在傳統水龍頭的感測給水、放在檯燈上作為點亮燈光與亮度調整之用、應用在智慧門鎖上偵測物體靠近、使用在掃地機器人以追蹤牆壁的位置,還有測量兒童身高的量測儀,以及攜帶式投影機之對焦輔助裝置。

其他用在服務機器人、空拍機、停車場輔助等用途,創造許多包括非接觸式開關、PC隱私保護之檢測、還有大量電池驅動裝置需要能在偵測功能而自動進入省電模式的應用,這個稱為HOD等新的技術,都因為ST提供低功耗、反應快速與辨識精準的ToF感測器晶片,而讓消費性電子產品上,找到源源不斷的創意產品使用。

ST持續打造MCU產品線,形成物聯網市場的完整技術布局

ST的MCU產品線以STM32系列共15產品序列250個產品線的產品規模,成為全球動見觀瞻的MCU供應商。產品行銷經理余玟宏分享了微控制器產品策略,其除了原本三個主要應用方向,高效能系列、主流系列、超低功耗系列,包括STM32WB、STM32L5、STM32G0、STM32H7等針對不同市場區隔與多種加值型產品的控制器之外,2019年再推出整合無線發射單元的STM32WB系列。此外還有新款搭載Arm Cortex-A and Cortex-M 核心的STM32MP1系列,以布局物聯網市場完整的技術,提供從終端裝置,閘道器到雲端連結的完整方案。

ST的STM32在人工智慧技術的發展,亦發表了STM32Cube.AI開發工具,協助使用者在功能愈趨強大的STM32上實現邊緣運算技術。在穿戴式裝置上,超低功耗能的STM32L產品線,同步採用相對更小的封裝技術,兼顧超省電與超小型尺寸的應用。ST提供STM32和STM8保證十年晶片產品出貨的承諾。回應技術夥伴對於衡量產品生命週期的需求,ST給予均給予最大的支持,以符合使用者在功耗與效能的無止境的追求。

ST重視資訊安全功能,強化安全晶片的部署

ST對於物聯網應用中之資安防護的議題,有著更積極的產品布局。其推出以STSAFE-TPM、STSAFE-J、STSAFE-A產品線以滿足系統廠商對物聯網安全性的要求。這些產品的安全性都已通過Solution CC(Common Criteria)國際重要的認證為重要的依據,非常有助於ST大舉進入對安全日漸重視的智慧型物聯網市場,並創造下一個火熱的大商機。(賴品如整理報導)