自從2014年九月蘋果公司推出Apple Pay新一代的流動(dòng)支付，接著三星公司在今年三月也推出了Samsung Pay，這帶來了NFC功能的智能手機(jī)和手表替?zhèn)鹘y(tǒng)信用卡的新機(jī)遇，于是，很多設(shè)計(jì)13.56MHz NFC或RFID讀寫器和標(biāo)簽的工程師就詢問我們：有沒有一個(gè)設(shè)定容易又準(zhǔn)確的測(cè)試方案，他們有興趣看到讀寫器與標(biāo)簽之間的信號(hào)溝通。

　　圖1. NFC/RFID讀寫器，標(biāo)簽，手機(jī)

　　用傳統(tǒng)儀器很難分析NFC/RFID信號(hào)

　　有些工程師曾經(jīng)嘗試用頻譜儀去分析 13.56MHz的信號(hào)，但是，當(dāng)標(biāo)簽一接觸到讀寫器,信號(hào)就瞬間改變，回復(fù)連續(xù)波狀態(tài)。也有些工程師嘗試用示波器，發(fā)覺很難尋找微秒(usec)毫伏值的脈沖信號(hào)，就算看到瞬間脈沖也分不清哪個(gè)是讀寫器信號(hào)哪個(gè)是標(biāo)簽信號(hào)。針對(duì)設(shè)計(jì)工程師日常碰見的問題,通過一下步驟，我們一步一步帶領(lǐng)大家去解決。

　　讀寫器設(shè)定

　　一般工程師以為把讀寫器的USB接頭插入電腦的USB端口，就可啟動(dòng)電腦編程控制讀寫器，但其實(shí)不行。為什么把所有電腦USB端口都插過還是無法啟動(dòng)讀寫器呢? 首先我們需要把電腦通信端口地址(com port address)設(shè)定，啟動(dòng)NFC/ RFID讀寫器軟件，端口設(shè)置，再選擇操作卡標(biāo)準(zhǔn)，例如ISO 14443A Mifare_Std S50，就可尋卡，標(biāo)簽就有回應(yīng)了!

　　標(biāo)簽是怎樣跟讀寫器溝通呢?

　　讀寫器經(jīng)過天線連續(xù)發(fā)射13.56MHz的信號(hào)，當(dāng)標(biāo)簽接收得到能量，上電復(fù)位，等待讀寫器命令，讀寫器將命令調(diào)制到 13.56MHz的載波上，芯片根據(jù)接收的命令，控制負(fù)載狀態(tài)把響應(yīng)信息調(diào)制和編碼經(jīng)標(biāo)簽天線把信號(hào)反向散射(backscattering)標(biāo)簽和讀寫器互相確認(rèn)便溝通傳達(dá)訊息(圖2)。

　　圖2. NFC/RFID系統(tǒng)——標(biāo)簽和讀寫器互相確認(rèn)溝通

　　又容易又準(zhǔn)確的測(cè)試方案

　　針對(duì)13.56MHzNFC/ RFID溝通信號(hào)的特性，我們借助了是德科技的X-系列信號(hào)分析儀，內(nèi)置有89601B BHC軟件專門分析NFC/ RFID信號(hào)。把近場(chǎng)磁探頭固定擺放在標(biāo)簽和讀寫器之上，接上信號(hào)分析儀(圖3)，啟動(dòng)89601B BHC軟件，設(shè)定中頻13.56MHz/ 頻寬8MHz/ 自動(dòng)功率范圍，設(shè)定觸發(fā)電平，啟動(dòng)電腦讀寫器軟件，按一按尋卡，標(biāo)簽有回應(yīng)，瞬間微秒的脈沖也被抓住了。進(jìn)行NFC/ RFID信號(hào)分析配合ISO 14443 Type A 106kbps，就可一目了然看到采集時(shí)間脈沖圖，ASK眼圖，頻譜，解調(diào)位，ASK分析總結(jié)和ISO 14443分析總結(jié)。值得一提的是解調(diào)位可看不同格式，例如Hex Bits，又可改變采集時(shí)間及選擇脈動(dòng)指數(shù)，在采集時(shí)間脈沖圖里，有清晰的箭頭說明哪一個(gè)是讀寫器脈沖哪一個(gè)是標(biāo)簽脈沖，更可測(cè)量頻帶功率，用來對(duì)比不同標(biāo)簽的反向散射功率特別有用，可以選擇不同脈沖指數(shù)分析讀寫器脈沖及標(biāo)簽脈沖溝通信息及特性。

　　圖3. 信號(hào)分析儀測(cè)試設(shè)置

　　全兼容NFC/RFID/EMV測(cè)試系統(tǒng)

　　在Apple Pay和Samsung Pay支付操怍上智能手機(jī)是扮演標(biāo)簽的角色，在不同的應(yīng)用上手機(jī)可以分別扮演讀寫器，標(biāo)簽或點(diǎn)到點(diǎn)的角色，例如在商店超市里，讓廣告海報(bào)攜帶RFID 標(biāo)簽，手機(jī)就可以扮演讀寫器的角色去接收多媒體內(nèi)容。是德科技有一套針對(duì)全兼容 ISO 14443A/18092 NFC，ISO 15693/18000-3 RFID，EMV (Europay MasterCard VISA) Level 1 標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試系統(tǒng)，進(jìn)行數(shù)字協(xié)議和模擬射頻分析，可仿真讀寫器和標(biāo)簽，產(chǎn)生任意波形，有強(qiáng)大波形，邏輯，協(xié)議和電壓分析功能，更配合參考天線和全自動(dòng)定位機(jī)械手作精確重復(fù)性高的定位分析。

　　總結(jié)

　　新一代的流動(dòng)支付Apple Pay和Samsung Pay帶來無限商機(jī)，促進(jìn)NFC/RFID讀寫器，標(biāo)簽，智能手機(jī)和手表的硏究開發(fā)。本文針對(duì)讀寫器和標(biāo)簽瞬間微秒短小和毫伏值溝通的小信號(hào)，提供了一個(gè)又容易又準(zhǔn)確的測(cè)試方案，運(yùn)用電平觸發(fā)捕捉信號(hào)，并進(jìn)行詳細(xì)的讀寫器和標(biāo)簽溝通訊息分析,還介紹了一套全兼容的數(shù)碼協(xié)議和模擬射頻測(cè)試系統(tǒng)，希望能幫助讀者更有效測(cè)試NFC/RFID/EMV器件并拿到合格認(rèn)證。