? ?一、開篇介紹

　　說到RFID射頻識別，可能大多數人不知道是什么東西，但如果說NFC（NearFieldCommunication），大家就會想到最近挺火的各種Pay，比如ApplePay、SamsungPay、華為Pay。其實NFC功能不僅僅用于手機支付，NFC在門禁、公交等領域內發(fā)揮著巨大的作用。

　　今天要評測的是ST公司的M24LR-DISCOVERY開發(fā)板，雖然2014年已經出廠了，但是作為RFID技術的普及，我想是足夠了。

　　二、M24LR-DISCOVERY開箱

　　M24LR-DISCOVERY是一塊即用型開發(fā)工具，搭載了一顆型號為M24LR04E-R的雙接口EEPROMIC芯片，在工業(yè)、醫(yī)療、消費電子中有廣泛的應用。M24LR-DISCOVERY包含了兩個不同的開發(fā)板：一塊是M24LR紅色開發(fā)板，另一塊是帶RF收發(fā)功能的綠色開發(fā)板。

　　背面是一份快速上手指南，介紹了連接RF接收板的電腦軟件和連接M24LR開發(fā)板的安卓手機軟件。

　　M24LR-DISCOVERY細節(jié)圖。

　　三、M24LR-DISCOVERY介紹

　　ST公司的NFC/RFID方案有如下圖的有三種，M24LR-DISCOVERY開發(fā)工具包含以下紅色框圖的兩種，分別是M23LR開發(fā)板和RF收發(fā)開發(fā)板。

　　產品特點

　　M24LR開發(fā)板

　　? M24LR04E-RMN6T/2 雙接口EEPROM，帶有I2C接口和13.56MHz ISO/IEC 15693的RF接口，容量為4Kbits，具有密碼保護功能

　　? 主控制器是8位的STM8L152C6T6，帶有8Kbytes的Flash容量

　　? 型號為STTS751-0WB3F的低電壓溫度傳感器

　　? 板載的20*40 mm PCB感應天線

　　? 2個功能按鍵：用戶鍵和重置鍵

　　? 提供下載和調試的SWIM接口

　　? I2C接口

　　? 24段的LCD屏幕

　　下圖是M24LR04E芯片的內部結構圖，可以看到分別有I2C總線接口和RF接口，芯片內部還帶有電源管理功能，可以轉天線圈獲得的能量轉化為電能，給STM8和系統電路供電。芯片內部還帶有4Kbit的EEPROM，可以存放64bit的UID號。

　　M24LR04E是SO8N封裝的8 pin芯片，只需要搭配簡單的電路，便可以移植到手機或者其它移動終端上面，從而實現NFC功能。

　　M24LR和STTS751溫度傳感器共同掛載在I2C1總線上，再連接到主控制器STM8，通過不同的設備地址來取得不同的功能數據。當M24LR開發(fā)板接近RF讀卡器或者帶有NFC功能的手機時，M24LR04E-RMN6T/2芯片就能輸出RF_POWER給STM8供電。

　　RF收發(fā)開發(fā)板

　　? CR95HF-VMD5T 13.56 MHz多通信協議非接觸收發(fā)IC，還有SPI和UART接口

　　? 主控制器為32位的STM32F103CB，帶有128Kbytes的Flash容量

　　? 板載的47*34mm PCB感應天線

　　? 提供與電腦軟件通信的USB接口

　　? 20Pin的STlink調試和下載接口

　　可實現RF的讀寫功能，支持ISO/IEC 14443A Type A和Type B、ISO/IEC 15693、ISO/IEC 18092四種規(guī)范，芯片上還提供了SPI和UART通信接口。

　　下圖為CR95HF的芯片內部框架圖，可分為六部分：直接通過SPI或UART與用戶通訊的寄存器、電源與時間管理、幀控制、數據標簽檢測、AFE檢測與讀寫、天線接口。

　　四、RFID通信原理

　　RFID通信分為讀卡器（Reader）和標簽（Tag），讀卡器通常接有電源，而標簽通常是無源標簽。讀卡器通過天線線圈將電信號轉換為磁場，標簽在這個磁場中獲得能量，轉換為電流后給標簽內的IC供電。標簽內的IC通過天線的開路和短路來使磁場發(fā)生變化，因此，讀卡器可以通過磁場的微小變化來獲取標簽反饋的信號。

　　五、M24LR-DISCOVERY上電試玩

　　在ST官網的M24LR-DISCOVERY主頁上有許多相關配套資料，因此用戶可以十分方便地下載到與M24LR-DISCOVERY配套PC端軟件CR95HF_Development_Software。把RF收發(fā)開發(fā)板通過USB連接到電腦上，打開PC端軟件。

　　連接上PC軟件后，選擇對應的開發(fā)板，這里我們選擇CR95HF。

　　點擊菜單欄的ISO15693-》M24LR04E，彈出以下界面，把RF收發(fā)開發(fā)板的PCB天線靠近M24LR開發(fā)板的天線，擊下圖箭頭“Inventory”尋卡，可獲得16字節(jié)的UID號。再點擊“Get System info”按鈕，顯示框內顯示出M24LR開發(fā)板傳送回來的系統信息。

　　從上面獲得的系統信息可以知道M24LR開發(fā)板的Memory Size結尾地址為0x7Fh，也就是說共有128個Block，每個Block有4字節(jié)的數據。我們轉換到User Mode，填寫RF block address，讀取0x00到0x05共6個Block的內容。點擊“Read Single Block”按鈕，便可將讀到的信息顯示到右框中。

　　當兩塊開發(fā)板靠近后，M24LR通過天線線圈獲得能量，按藍色的USER鍵可以選擇三種不同模式，分別為字符顯示、電壓顯示、溫度測試。

　　M24LR-DISCOVERY不僅僅能在PC端軟件下進行讀寫的操作，還可以使用Android手機的“NFC-V reader”APP進行同樣的操作。這里我們準備了13.56MHz的14443A和15693的高頻卡與一部帶有NFC功能的三星NOTE2手機進行測試。

　　雖然三星NOTE2作為2012年的產品，但已經搭配了NFC功能，下圖是后殼的NFC天線。

　　手機打開NFC APP軟件“NFC-V reader”，把M24LR開發(fā)板或者高頻卡接近手機背面，NFC APP就能通過感應天線傳送信息。在以下圖可以看到，收集到的信息有8字節(jié)的UID號，制造廠商為ST公司，產品的型號為N24LR04E，通信協議為ISO 15693，有128個Block，每個Block有4個字節(jié)。

　　使用高頻卡接近手機，也可以激活NFC功能。

　　該NFC APP還可以往BLOCK寫入與讀取數據。

　　六、總結

　　在互聯網的帶動下，物流行業(yè)在這幾年時間內蒸蒸日上，條碼與二維碼的使用也變的越來越廣泛，隨著這支付寶和微信上使用條形碼與二維碼進行付款，更把這兩者推上了一個新的高度。但是相比之下，RFID有著更大的優(yōu)勢：

　　1.RFID讀卡器可以同時讀取多個標簽，而二維碼一次只能讀一個，對于快遞等物流行業(yè)，一次性讀取多個貨物信息更加快捷;

　　2.使用超高頻技術，能夠遠距離讀取，不用再擔心太遠拍不清二維碼圖像;

　　3.RFID標簽的信息可以更改，而二維碼打印后就信息就無法更改了，因此RFID標簽可以重復使用，節(jié)省成本;

　　4.RFID能比二維碼存儲更多的商品、物流信息。