近场通信（NFC）
此示例演示如何对两个近场通信（NFC）设备之间的通信建模。该示例要求：
用于NFC协议的通信工具箱™库
介绍
近场通信(NFC)是一种基于标准的短距离无线连接技术，设计用于两个电子设备之间直观和简单的通信。NFC工作在13.56 MHz中心频率(Fc)，速率从106 kbps到424 kbps，其典型工作范围是10厘米或更小。NFC总是包含一个启动器和一个目标器——启动器主动地产生一个电磁场来驱动一个被动的目标器。
ISO®/IEC 18092(系统间电信和信息交换-近场通信-接口和协议)，也被称为NFCIP-1(近场通信-接口和协议规范)，是NFC的管理国际标准。它基于ISO/IEC 14443。ISO/IEC 18092包括两种通信模式:
被动:启动器设备生成一个载波字段，目标器设备通过调制已有的载波字段进行应答。在此模式下，目标设备从启动器提供的电磁场中获取运行功率。
Active:启动器和目标器设备通过交替生成各自的字段进行通信。设备在等待数据时使射频场失效。在这种模式下，两个设备通常都有电源供应。
在两种通信模式中，ISO/IEC 18092定义了三种操作模式：
读写:在该模式下，NFC设备可以以标准的NFC数据格式从任何支持的NFC标签(非接触卡)读取或写入数据。万博1manbetx这些应用包括读取存储在标签或智能海报中的廉价NFC标签中的信息。
卡模拟：NFC设备还可以作为其他读卡器的NFC标签。这使得智能手机等支持NFC的设备能够像智能卡一样执行支付或票务等交易。
点对点:两个NFC设备可以交换数据。这些应用程序包括共享WiFi或蓝牙®链路，或以虚拟名片和照片的形式交换数据。
系统设置
此示例说明了从启动器向目标传输数据所需的NFC协议和命令。这里使用的是被动通信模式，其中发起者提供电磁场，目标通过调制该电磁场发回信息。启动器作为写入程序运行，目标作为卡仿真器或标记运行。启动器和目标使用ISO/IEC 14443-2（识别卡-非接触式集成电路卡-接近卡-第2部分：射频电源和信号接口）中定义的A类空中接口，并以106 kbps的速度运行。启动器使用100%ASK的修改Miller编码，如下面的时间范围所示。目标通过负载调制，使用启动器的场生成频率为847.5 kHz（Fs）的子载波，然后使用该子载波将数据调制到启动器的载波频率上。频谱分析仪说明了下面的负载调制。要突出显示847.5 kHz的子载波，请在频谱分析仪窗口中选择工具->测量->峰值查找器。目标使用曼彻斯特编码和10%ASK，如下面的时间范围所示。注意，两个时间范围中显示的时域信号是基带信号，即13.56 MHz载波信号被剥离。
nfcInitiator对象表示启动器。UserData属性保存要传输到Target的数据。nfcTarget对象表示目标，ReceivedUserData保存从启动器接收到的数据。由于近场通信器件距离短，系统信噪比高。
启动器=NFC启动器目标=nfcTarget%信噪比，单位为dBsnrdB = 50;%重新设置RNG以获得可重复的结果s = rng (0);
initiator = Fc: 13560000 SamplesPerSymbol: 64 t1: 32 AppLayer: [] UserData: 'Hello, from MathWorks.'EnableVisualization: 1 target = Fc: 13560000 Fs: 847500 SamplesPerSymbol: 64 UID: '11aa22bb' AppLayer: [] ReceivedUserData: " EnableVisualization: 1 .
初始化和防冲突
启动器和目标按照初始化和防冲突序列建立通信链路。ISO/IEC 14443-3（识别卡-非接触式集成电路卡-接近卡，第3部分：初始化和防撞）中的图9（PCD的初始化和防撞流程图）和图10（PCD的防撞回路流程图）说明了相应的流程图。ISO/IEC 14443-3第6节（A类-初始化和防冲突）详细描述了命令和协议。函数nfcinInitialization（）和nfcAnticollisionLoop（）实现相应的命令和协议序列。该示例打印启动器和目标设备的状态和操作，以及交换的重要信息，以指示命令流。
传输协议
如ISO/IEC 18092所述，传输协议由三部分组成-
协议的激活:各种协议参数，如比特率，在此阶段协商和选择。ISO/IEC 18092第12.5节(协议的激活)详细描述了这个阶段。函数nfcProtocolActivation()实现此阶段所需的命令序列。
数据交换协议:在此阶段使用半双工协议进行信息交换，该协议支持带有错误处理的面向块的数据传输。万博1manbetx详情请参阅ISO/IEC 18092第12.6节(数据交换协议)。函数nfcDataExchangeProtocol()展示了如何实现ISO/IEC 18092规定的数据交换。
协议去激活:在完成数据交换后，启动器去激活与目标器的协议和连接。函数nfcProtocolDeactivation()实现了ISO/IEC 18092第12.7节(协议去激活)中描述的顺序。
探索
探索nfcInitiator和nfcTarget对象的各种方法，以理解NFC标准描述的各种命令和协议。实验各种系统参数，如SNR, UID类型(单或双)，UID值，SamplesPerSymbol，看看它们如何影响系统。
nfcPrint.Message('要从启动器传输到目标的消息：'）;nfcPrint.Message (initiator.UserData);nfcPrint.Start ();nfcInitialization(引发剂、目标、snrdB);nfcAnticollisionLoop(引发剂、目标、snrdB);nfcProtocolActivation(引发剂、目标、snrdB);nfcDataExchangePorotcol(引发剂、目标、snrdB);nfcProtocolDeactivation(initiator, target, snrdB);nfcPrint.Message(目标从启动器接收到的消息:）;nfcPrint.Message (target.ReceivedUserData);nfcPrint.NewLine;%恢复RNG状态rng(年代);功能NFC初始化（启动器、目标、snrdB）%初始化和防撞%参考：ISO/IEC 14443-3，第6节txREQA = transmitREQA(引发剂);rxREQA = awgn(txREQA, snrdB，“测量”）;txATQA = receiveREQA(target, rxREQA);rxATQA = awgn(txATQA, snrdB，“测量”）;[isATQAValid, isCollisionDetected, isTargetCompliant] =．..rxATQA receiveATQA(引发剂);coder.internal.errorIf (~ isATQAValid,'通信演示：NFC:QA'）;coder.internal.errorIf (isCollisionDetected“comm_demos: NFC: CollisionATQA”); coder.internal.errorIf（~istargetemployment，“comm_demos: NFC: TargetNotCompliant”）;结束功能snrdB nfcAnticollisionLoop(引发剂、目标)%防撞环%参考：ISO/IEC 14443-3，第6节nfcPrint.NewLine；nfcPrint.Heading1(“开始防撞循环”）;开始反碰撞循环cascadeLevel = 1;targetRxAC = [];nfcPrint.CascadeLevel (cascadeLevel);[initiatorTxAC, newCascadeLevel, uidComplete, isoCompliantTarget] =．..防碰撞回路（启动器、targetRxAC、级联级）；虽然（newCascadeLevel<=3）和&~UID完整的nfcPrint.CascadeLevel（newCascadeLevel，CascadeLevel）；CascadeLevel=newCascadeLevel；targetRxAC=awgn（initiatorTxAC，snrdB，“测量”）;%目标的反碰撞循环targetTxAC = anti - collision - loop (target, targetRxAC);initiatorRxAC = awgn(targetTxAC, snrdB，“测量”）;启动器的反碰撞循环[initiatorTxAC, newCascadeLevel, uidComplete, isoCompliantTarget] =．..防碰撞回路（启动器、启动器、XAC、级联级）；结束coder.internal.errorIf (~ uidComplete,'通信演示：NFC:UncompleteUID')；编码器。内部。错误如果（~isoCompliantTarget，．..“comm_demos: NFC: TargetNotCompliantWithNFCIP1”）;nfcPrint。Heading1 (“防撞循环结束”）;nfcPrint.NewLine；nfcPrint.Heading1([“目标符合NFCIP-1。”．..“继续激活传输协议”]）;结束功能NFC协议激活（启动器、目标、snrdB）% NFCIP-1传输协议激活%参考:ISO/IEC 18092第12.5节nfcPrint.NewLine；nfcPrint.Heading1(“启动传输协议激活”）;txATR_REQ = transmitATR_REQ(引发剂);rxATR_REQ = awgn(txATR_REQ, snrdB，“测量”）;txATR_RES = receiveATR_REQ(target, rxATR_REQ);rxATR_RES = awgn(txATR_RES, snrdB，“测量”）;txPSL_REQ = receiveATR_RES(启动器，rxATR_RES);rxPSL_REQ = awgn(txPSL_REQ, snrdB，“测量”）;txPSL_RES = receivePSL_REQ(target, rxPSL_REQ);status = receivePSL_RES(initiator, txPSL_RES); / /启动器coder.internal.errorIf(~状态,'通信演示：NFC:tActivationFailed'）;nfcPrint。Heading1 (“传输协议激活结束”）;结束功能snrdB nfcDataExchangePorotcol(引发剂、目标)数据交换协议%参考:ISO/IEC 18092第12.6节nfcPrint.NewLine；nfcPrint.Heading1('启动数据交换协议（DEP）'）;status = nfcDEP(启动器，目标器，snrdB);coder.internal.errorIf(~状态,“comm_demos: NFC: DEPFailed”）;nfcPrint。Heading1 ('数据交换协议（DEP）结束'）;nfcPrint.NewLine;结束功能NFCProtocold激活（启动器、目标、snrdB）%传输协议失效%参考:ISO/IEC 18092第12.7节nfcPrint.NewLine；nfcPrint.Heading1(“开始解除传输协议”）;txRLS_REQ = transmitRLS_REQ(引发剂);rxRLS_REQ = awgn(txRLS_REQ, snrdB，“测量”）;txRLS_RES = receiveRLS_REQ(target, rxRLS_REQ);rxRLS_RES = awgn(txRLS_RES, snrdB，“测量”）;status = receiveRLS_RES(initiator, rxRLS_RES); / /启动器状态coder.internal.errorIf(~状态,“comm_demos: NFC: TPDeactivationFailed”）;nfcPrint。Heading1 (“传输协议失效结束”）;结束
要从启动器传输到目标的消息:Hello，来自MathWorks。启动器和目标器之间的NFC通信启动器发送REQA目标收到REQA目标发送ATQA响应REQA启动器收到ATQA目标支持位帧防撞目标的UID大小:万博1manbetx级联一级启动器发送anti - collision命令目标接收级联一级SEL代码目标发送full UID启动器接收CL1 UID without collision收到Complete UID:0x11aa22bb启动器发送SELECT命令目标器收到级联一级SEL代码目标选择已确认目标器发送SAK with UID complete flag启动器收到SAK UID complete。防撞退出循环。目标符合NFCIP-1。继续传输协议激活传输协议激活启动器发送ATR_REQ目标接收ATR_REQ目标发送ATR_RES响应ATR_REQ启动器接收ATR_RES启动器发送PSL_REQ响应ATR_REQ选中发送速率:106 Kbps选中接收速率:10kbps Target received PSL_REQ Target sent PSL_RES in response to PSL_REQ Initiator received PSL_RES PSL_RES validated传输协议激活数据交换协议(DEP)启动器在DEP_REQ中发送一个信息PDU启动器PNI: 0目标器在DEP_REQ MI中接收到一个信息PDU，在接收到的信息PDU中未激活收到的启动器PNI: 0目标PNI:0 Target发送一个Information PDU in DEP_RES in response to DEP_REQ Initiator received an Information PDU in DEP_RES received Target PNI: 0所有从Initiator发送到Target的数据。 Exit DEP. End of Data Exchange Protocol (DEP) Start of Transport Protocol Deactivation Initiator transmitted RLS_REQ Target received RLS_REQ Target transmitted RLS_RES in response to RLS_REQ Initiator received RLS_RES Target released End of Transport Protocol Deactivation End of NFC Communication between Initiator and Target The message received by Target from Initiator: Hello, from MathWorks.
参考文献
ISO/IEC 14443-2识别卡-非接触式集成电路卡-接近卡-第2部分：射频电源和信号接口
识别卡。无触点集成电路卡。接近卡。第3部分:初始化和防撞
信息技术。系统间电信和信息交换。近场通信。接口和协议(NFCIP-1)
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