汽车上的NFC: 看NFC Forum CR13 如何实现车门无线钥匙功能

NFC Forum发布了第 13 版NFC证书(NFC Forum CR13)，使NFC Forum设备要求规范 3.0 版正式生效。相比 第 12版NFC证书，新版主要增加了支持汽车连接联盟(CCC) 数字车门钥匙读取器和手机数字钥匙卡仿真(CE)等多项功能，简而言之，13 版NFC证书 将确保汽车厂商能够提供可互操作的NFC钥匙系统。至于其它的新增功能，这里就不一一赘述了，我们只探讨一下13 版NFC证书给汽车行业及其消费者带来哪些影响。

NFC Forum CR13：今天的非接触式车钥匙存在哪些问题？

消费者任由企业专有系统摆布。一种车型只与一代手机配合使用，而新车型可能有不同的要求，结果，缺乏行业协调的混乱局面让消费者感到沮丧，因而不愿意接受无线车钥匙这项新技术。NFC Forum CR13 旨在加强非接触式汽车钥匙实用性。例如，新规要求即使手机处于省电模式NFC功能也能照常用。当手机电源关闭，只显示一个需要充电的图标时，手机厂商必须为NFC预留正常工作所需的最低电量。因此，当把手机当作车钥匙时，客户再也不用担心手机电量了。

NFC Forum CR13:解决互操作性问题，实现大规模应用

NFC Forum CR13发布的背后原因

符合 NFC Forum CR13 标准的手机将满足 CCC汽车连接联盟的技术要求。此外，在满足12版NFC证书和 EMVCo 支付要求的智能手机中，大多数也应该通过13版NFC证书认证。因此，新版证书是基于现有标准，旨在提高设备之间的互操作性。同样， 意法半导体的ST25R3920 提供了更先进的波形整形功能，现在开发 NFC Forum CR13 阅读器，波形整形是必不可少的功能。对于NFC银行卡支付，EMVCo 3.0 标准已经有了严格的波形单调性测试。NFC Forum最近工作目标是在各种不同标准之间统一测试协议。

波形整形是一种使读卡器和PICC(近距离感性耦合芯片卡)参考卡片匹配得更准确的信号调整方法，目的是避免过冲和通信错误。简而言之，这种方法可以微调读卡器和卡片之间的耦合操作，无需重新匹配天线。波形整形是车企满足新证书更严格的标准要求的关键；对于消费者而言，这项技术意味着将有更多的手机和门锁可以互操作，改善用户的使用体验。

采用NFC Forum CR13

按照惯例，新证书从发布到大规模采用需要大约三年。不过，NFC Forum暂时延长了厂商执行 CR13证书的宽限期。现在，企业从旧版升级到新版，过渡期是七十二月，而不是十八个月。可见，NFC Forum考虑到了汽车行业开发周期比其他行业更长的特点。

然而，我们预测实际过渡期会比以往更短。今天发布的大多数智能手机实际上都兼容 NFC Forum CR13，厂商只需要发布一次软件更新，操作系统就能达到CR13标准要求。同样，市面上已经有了用于设计CR13兼容读取器的软硬件，例如，意法半导体为用户提供了射频抽象层软件 STSW-ST25RFAL002，方便开发者使用ST25R3920开发CR13 兼容阅读器。

NFC Forum CR13：充分考虑到NFC 车门锁、中控等应用

NFC汽车钥匙读取器的特别之处在于：不对读取器有特别要求

汽车NFC 模块主要位于三个地方：门把手、前后窗之间的 B 柱和中控台。前两个模块用于开车门锁，支持不同的开锁方式，监控人员进入车内。门把手内部空间很小，需要纤薄的组件和天线，而B 柱可以安装尺寸扩大四倍的线圈。这三个地方的NFC的功能是不同的。例如，中控台NFC模块可以验证智能手机，验证成功后系统自动调整座椅位置。我们还考虑到，在汽车与十几岁孩子的手机配对时，家长将会给车子设定各种限速。

想到这三个地方需要完全不同的系统，决策者和设计人员很是纠结。ST25R3920 等读取器 芯片的优势是三个地方都能用。例如，ST25R3920的工作温度范围超大，在-40 ºC 至 +105 ºC 之间，这意味着它在车内外都可以用，从门把手到中控台，ST25R3920可轻松安装在车辆的任何位置。只用一款新品意味着只需验证一个组件，从而大大简化了设计制造过程。

用 ST芯片设计 NFC 模块，有惊喜，无惊险

用智能手机NFC标签开车锁

凡是对ST25R3920感兴趣的人，都能买到一块便宜的 X-NUCLEO-NFC06A1扩展板。这块板子所用的主芯片是ST25R3916，除没有车规认证外，ST25R3916与ST25R3920完全一样。我们甚至还提供符合 MISRA-C 标准的固件 STSW-STM8-NFC5，用于在 NUCLEO-8S208RB 主板上做测试。此外，我们还提供天线匹配图形用户界面STSW-ST25R004，并在 eDesign Suite软件中单独提供天线匹配工具，进一步提高开发的便利性。

强大的软硬件生态系统可以缩短产品上市时间，对于产品开发很重要。例如，只需使用 X-NUCLEO 扩展板板，开发人员就可以利用自动天线调谐和超低功耗唤醒序列两大功能。然后，工程师可以选择把相同的组件添加到最终设计中，移植在开发板上使用过的软件代码。因此，我们提供的不只是产品，还有应用开发方法。

几年前，工程师需要说服决策者，才能在车辆中使用 NFC。那时，梅赛德斯在E 级车型中采用了ST25R 读取器。现在，无钥匙进入和手机汽车配对风靡一时，管理者都想在车上装读取器。因此，成功的设计是面向未来，并且可以预测行业的发展方向。ST25R3920 NFC 读取器和STM8 MCU可以组成一个 NFC Forum CR13 读取器。因此，投资这些组件将带来长期回报。