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創造從RFID到NFC的終極互聯商機 悠遊無拘無束智慧IoT世界

  • 賴品如/台北

意法半導體台灣區總經理Giuseppe Izzo。

為了介紹NFC/RFID標籤、感測器、微控制器等產品在今後工業、醫療、車用電子與物聯網等關鍵領域的相關技術及應用發展趨勢與商機,意法半導體(STMicroelectronics)聯手文曄技攜手舉辦「NFC/RFID無源連接萬物、擁抱智慧生活研討會」。

整個盛會先由意法半導體台灣區總經理Giuseppe Izzo與文曄科技業務處資深協理吳華閔上台致詞揭開活動序幕。Izzo表示,意法半導體為全球最大半導體公司之一,其服務的全球客戶超過10萬家,2018年營收達96.6億美元,年增成長率達15.8%。該公司鎖定全球四大終端市場,亦即車用、工業、個人電子,以及通訊設備/電腦與週邊,旗下主軸系列產品涵蓋車用專屬IC、離散及功率電晶體、類比/工業及功率轉換IC、微機電系統(MEMS)、通用微控制器(MCU)及微處理器(MPU)等。

文曄科技業務處資深協理吳華閔。

意法半導體產品行銷經理黃鐙誼。

意法半導體資深產品行銷經理陳建成。

意法半導體專案經理李慶嘉。

意法半導體技術行銷專案經理王柏雄。

吳華閔指出,成立於1993年的文曄科技全球擁有13,000家客戶,在亞洲共有48間辦公室,2018年年營收達92億美元,為全球第4、亞洲第2大,以及全球成長最快的半導體經銷商,2018年全球市佔率約5.9%,全亞洲則為8.6%。該公司鎖定的市場區塊集中在車用、工業、通訊、物聯網、綠色能源及雲端。其核心價值在於創造需求、顧客關係、大規模市場開發、供應鏈管理及財務實力。

iOS 13引爆NFC標籤商機,一觸即發的ST25系列標籤大軍

雖然iPhone 6及iOS 8就已經支援NFC,但一直沒有將權限開放供第三方使用,隨著2019年iOS 13的釋出,也正式開放不同類型NFC標籤可透過原生指令加以讀寫的功能。其中ISO15693標準的NFC Type 5標籤規範,iOS13可支援完整的NFC標準及擴充的指令,如密碼讀寫、數位簽名防偽、篡改偵測、訊號控制等功能均能在iOS13上實現,讓NFC的應用更為廣泛且有彈性。

意法半導體產品行銷經理黃鐙誼表示,iOS 13支援ISO15693-3標準所定義的完整標準指令集及擴充指令集,將為連網裝置帶來更加方便及安全的應用,有助物聯網進一步的實現。對此,意法半導體推出豐富多樣的NFC標籤,包括當前廣泛應用的ST25T系列之Type-5標籤和ST25DV系列之Type-5遠距離(ISO15693)動態標籤。其提供了ST25密碼保護、TruST25數位簽章、快速傳輸模式、脈寬調變(PWM)設定與篡改偵測(Tamper Detection)。未來的產品,不論是電子產品,如家電產品、醫療產品、玩具或教育工具、門禁控制等,亦或非電子產品如菸、酒、藥品、食物、高價衣服或奢侈品等,皆可由NFC手機來識別讀取或控制相關資訊,為人類生活帶來前所未有的便利。

意法半導體NFC產品組合,包括涵蓋NFC/RFID標籤、動態NFC標籤及NFC/RFID讀取器的ST25系列,以及安全NFC的ST54系統級封裝及NFC控制器的ST21產品。至於ST25標籤家族包括適用於消費者互動、資產追蹤、售票、遊戲、品牌保護與存取控制等應用的ST25T;適用於工業、照明、消費性、量測、家用電器、健康照護,並與STM32微控制器間採I2C通訊協定的ST25D;適用於POS/mPOS終端機、車用、存取控制及遊戲,並與STM32微控制器間採SPI通訊協定的ST25R。此外還有低功耗ST25RU UHF RFID讀寫器,可幫助降低傳統高效能UHF讀寫器的單價,讓RFID UHF遠距離應用更普及,如用於工廠自動化等物流管理、收費站管理或交通流量控制等智慧城市、資產追蹤,以及門禁及汽車停車系統等存取控制、或商店銷售管理等應用。

精準優先的MEMS感測器策略,推升智慧城市與智慧家庭發展

MEMS感測器的應用領域非常廣,包括穿戴式裝置、Beacon應用/零售、照明、資產追蹤、醫療、玩具/遊戲、遙測、智慧建築、電子支付、標籤及感測器、農業及家用電器。

意法半導體資深產品行銷經理陳建成表示,意法半導體主張科技引領智慧生活(life.augmented)之理念,並致力讓自家感測器廣佈在生活周遭中。在個人電子領域,當前每兩台手機中就有1個採用ST微機電感測器。在產業界,ST是微型壓力感測器的領導廠商,而在車用領域中,每2台汽車導航中就有1個採用ST MEMS感測器;在運算領域,則是每兩支DRAM中內建1個ST溫度感測器。

意法半導體推出的LSM6DSOX是內建機器學習核心(MLC)的新世代動作感測器,讓開發人員能透過整體系統效能與更低功耗的改善來開發自我潛能。其MLC核心包含感測器資料(蒐集來自加速器、陀螺儀及外部感測器的資料)、運算區塊(資料過濾)及決策樹(活動識別),藉由在感測器硬體上的機器學習運行,能達到10到1,000倍能源節省的效益。

陳建成表示,該公司的主要目標是精準優先,亦即在確保低功耗的同時能提升精準度。隨著智慧城市與智慧家庭的發展,可透過智慧街燈、空氣品質監控、瓦斯外洩偵測、免費停車場偵測、水管滲漏與維護監控來促進城市更智慧、更安全與更便利。該公司首先會策略聚焦在不同應用區塊的感測器+連結性,同時為智慧生活提供具備智慧方法論的廣泛感測器產品組合,並藉由由豐富智財與技術產品組合所驅動的創新,來推升各種新興應用的成長。

無與倫比的ST25技術支援生態系統,打造更簡便的智慧連接世界

意法半導體旗下ST25讓許多連接變更得更加簡便,這是拜ST25擁有龐大且完備的技術支援生態系統所賜,包括文件、e2E/Jive社群、ST25 Android App、PC軟體工具、MCU驅動程式、原理圖/物料清單(BOM)/Gerber布局檔圖評估板、天線設計套件等。

關於ST25文件下載,意法半導體專案經理李慶嘉表示,可至www.st.com下載,但必須先在MyST中註冊一個帳號。總之,所有一般文件與軟體會在ST Web網站上發布並方便提供下載。該公司並提供針對標籤的ST25TA評估板與套件,該板子內建採取UDFPN5封裝的ST25TA02KB-P NFC/RFID標籤IC晶片,支援直徑18mm 12 Turns天線、256-Byte NDEF EEPROM記憶體,在PCB板上具備連連接器的可配置通用輸出(GPO)埠。

針對動態標籤的有兩塊板子,亦即ST25TV評估板及ST25DV-I2C評估板,前者內建ST25TV02K NFC/RFID標準IC晶片,支援48×39mm 9-turn天線、最大速率達53Kb/s的客製化Fast Read,並配備篡改偵測迴圈。後者則包括三個套件及板子,包括內建ST25DV04K動態NFC標籤IC晶片及STM32F405 MCU的ST25DV-I2C探索套件,配備2.4吋TFT LCD觸控螢幕,以及子板連接埠。其次是ST25DV-I2C Nucleo擴充板,支援能源收集、低功率模式及GPO埠,以及可連接MCU的I2C介面,並相容於STM32 Nucleo開發板。再來是ST25DV-I2C天線套件,目前已支援45×75及18×24兩種電路板。

再來要介紹的是,ST25DV-PWM評估板,其內建ST25DV02K-W動態NFC標籤IC晶片,其支援透過Android App或PC軟體來顯示脈寬調變頻率與方波工作周期,其能連接ST25DV探索套件而在螢幕上進行脈寬調變訊號的監控。至於STM32Cube軟體平台定義了軟體方法論,包括讓軟體開發能更簡易地提供硬體抽象層(HAL)、中介軟體及範例等,讓從/到STM32 MCU上應用軟體的重複使用更簡便等等。

從最高效能到最低功耗盡皆完備的STM32微控制器系列

過去意法半導體曾推出8位元的核心的STM8系列微控制器,包括主流的STM8S、車用的STM8A及超低功耗的STM8L,如今新主力家族即為32位元核心的STM32家族,其大致劃分成高效能MCU(例如對應Arm Cortex-M7&M4雙核的新品STM32 H7,也是當前STM32產品系列中效能最強大的MCU)、主流MCU(例如對應ARM Cortex-M4的新產品STM32 G4)、超低功耗MCU(例如對應ARM Cortex-M33的STM32 L5),以及無線MCU(例如對應ARM Cortex-M4&M0+雙核的STM32 WB)。

意法半導體技術行銷專案經理王柏雄表示,標榜提供最頂尖無線射頻效能的STM32 WB系列MCU具備許多與眾不同的特點,包括支援BLE 5.0、IEEE 802.15.4、ZigBee及Thread等多種通訊協定、雙核心/超低功耗、整合豐富週邊以達成成本之節省、先進射頻效能測試工具、10年出貨保證及金鑰儲存等。

不僅如此,相對於單核心MCU會有更長處理時間,以及成本增加(因為需要額外MCU輔助)等缺點,反觀具備兩顆獨立核心的STM32WB MCU,其提供了系統單晶片(SoC)、全面彈性/易於部署/極佳使用體驗、更長電池壽命、節省成本的All-in-1解決方案、加速上市時間等效益。

具備卓越安全性的STM32 L5 MCU支援豐富的安全性保護功能、更長的電池使用壽命,以及高度整合與創新。全新的STM32 G0系列MCU在高效節能上,支援超低功耗。在強固性上,具備極佳電磁相容性(EMC)、支援快閃記憶體錯誤糾正機制、支援硬體式AES-256加密機制或全新安全記憶區。在簡易性上,拜直覺式圖形化STM32CubeMX組態配置工具之賜而具備簡易設定的特性,再者是基於HAL函式庫或底層(Low-layer)函式庫的簡易開發,可發揮最大程度的重複使用與更快的即時上市效益。