Sensorik & Energiespeicherung in einem

NFC-IC für kompakte, batterielose Smart-Sensing-IoT-Lösungen

13. März 2023, 12:05 Uhr | Kathrin Veigel
Ein Anwendungsbereich für den neuen NFC-Controller von Infineon sind intelligente Thermostate.
© bht2000/Adobe Stock

Mit dem NGC1081 erweitert Infineon sein Portfolio an NFC-Tag-side-Controllern. Diese Bauteile können über Mobiltelefone gesteuert und mit Strom versorgt werden. Mögliche Anwendungen sind zum Beispiel intelligente Thermostate und Sensor-Inlays.

Der Tag-Side-Controller NGC1081 von Infineon unterstützt eine duale Stromversorgung. So kann er in einem passiven Modus (batterielos) auf der Grundlage von Energy Harvesting oder in einem batteriebetriebenen Modus als eigenständiger Sensorknoten über eine externe 3- bis 3,3-V-Stromversorgung betrieben werden.

Im passiven Modus kann das gesamte Messsystem, einschließlich des ICs und der angeschlossenen Sensoren, über Energy Harvesting aus dem NFC-Feld eines Mobiltelefons Strom ziehen. Zusammen mit der natürlich galvanisch getrennten Sensorschnittstelle eröffnet dies viele Möglichkeiten für neuartige Sensoranwendungen, die keine Batterien und nur minimale Wartung benötigen. Dies ist nützlich für Anwendungen, bei denen die Stromversorgung galvanisch getrennt werden muss, um die Sicherheitsanforderungen zu erfüllen.

Der NFC Tag-Side Controller basiert auf einem stromsparenden ARM-Cortex-M0-Mikrocontroller und integriert mehrere Schlüsselkomponenten. Dazu gehören ein dem ISO14443-Typ-A-Standard entsprechendes NFC-Frontend und ein Motorsteuerungs-Aktuatortreiber, der eine H-Brückenschaltung mit einer Stromtreiberfähigkeit von bis zu 250 mA verwendet.

Der Chip verfügt außerdem über eine Abtasteinheit, die auf einem 12-Bit-SAR-ADC mit vier analogen Eingängen und einem 10-Bit-DAC mit einem analogen Ausgang basiert. Die Abtasteinheit umfasst auch einen I2V-Wandler und einen integrierten Temperatursensor, der eine Genauigkeit von ±0,3 °C im Temperaturbereich von 0 °C bis 45 °C und ±0,4 °C im Bereich von -20 °C bis 0 °C und 45 °C bis 85 °C bietet.

Infineons hochintegrierte Single-Chip-Lösung ermöglicht es, intelligente Sensorgeräte mit verkleinertem Produktdesign und geringeren Materialkosten für das System zu implementieren. Außerdem erlaubt die spezifische IC-Architektur und die ausgeklügelte Hardware-/Software-Partitionierung Kunden die Entwicklung flexibler Software-definierter Funktionen. Die Konfigurierbarkeit und Vielseitigkeit des Controllers machen ihn zu einer idealen Wahl für verschiedene Anwendungen und Systeme.

Die nahtlose Konnektivität zu Mobiltelefonen ermöglicht darüber hinaus Cloud-basierte Geschäftsmodelle. Dies wird durch ein schlankes und skalierbares Mailbox-Konzept unterstützt, das eine robuste Zugriffsverwaltung zur Gewährleistung der Datenintegrität und -sicherheit bietet. Anwendungsspezifische Befehle und Nachrichten über eine offene Protokollschnittstelle können die Protokollschicht erweitern.

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