Связь по магнитной индукции ближнего поля

Система связи по магнитной индукции ближнего поля (NFMI) представляет собой беспроводной физический уровень малого радиуса действия, который осуществляет связь путем соединения между устройствами плотного, маломощного, нераспространяющегося магнитного поля. Идея заключается в том, что передающая катушка в одном устройстве модулирует магнитное поле, которое измеряется с помощью приемной катушки в другом устройстве.

Справочная информация: технические концепции

Системы NFMI отличаются от других систем беспроводной связи тем, что большинство традиционных беспроводных радиочастотных систем используют антенну для генерации, передачи и распространения электромагнитной волны. В системах такого типа вся передаваемая энергия предназначена для излучения в свободное пространство. Этот тип передачи называется «дальним полем».

Согласно уравнению Максвелла для излучающего провода, плотность мощности передач в дальней зоне затухает или снижается со скоростью, пропорциональной обратной дальности второй степени (1/r ²) или −20 дБ за декаду. Это медленное затухание на расстоянии позволяет эффективно передавать сигналы в дальней зоне на большом расстоянии. Свойства, которые делают возможной связь на большие расстояния, являются недостатком для систем связи на короткие расстояния.

Система NFMI использует небольшой диапазон (менее 2 метров).

Стандартные схемы модуляции, используемые в типичной радиочастотной связи ( амплитудная модуляция , фазовая модуляция и частотная модуляция ), могут использоваться в системе магнитной индукции ближнего поля.

Системы NFMI предназначены для удержания энергии передачи в пределах локализованного магнитного поля. Энергия магнитного поля резонирует вокруг системы связи, но не излучается в свободное пространство. Этот тип передачи называется «ближним полем». Плотность мощности передач ближнего поля чрезвычайно ограничена и затухает или снижается со скоростью, пропорциональной обратной дальности действия в шестой степени (1/r ⁶) или −60 дБ за декаду.

В современных коммерческих реализациях связи ближнего поля наиболее часто используемая несущая частота составляет 13,56 МГц, а длина волны (λ) — 22,1 метра. Точка пересечения ближнего и дальнего поля происходит примерно при λ/2π. На этой частоте пересечение происходит на высоте 3,52 метра, и в этот момент распространяющаяся энергия от системы NFMI соответствует тем же правилам распространения, что и любая система дальнего поля; скатывается со скоростью -20 дБ за десятилетие. На этом расстоянии уровни распространяемой энергии на -40–60 дБ (в 10 000–1 000 000 раз) ниже, чем в эквивалентной преднамеренной системе дальнего поля.

Использовать

Технология магнитной индукции ближнего поля используется компанией FreeLinc с использованием NFMI для создания безопасной беспроводной связи между аксессуарами двусторонней радиосвязи. ^{[ 1 ]} Это достигается путем создания магнитного коммуникационного «пузыря» вокруг гарнитур, динамиков-микрофонов и радиоприемников. Этот магнитный пузырь имеет радиус около 1,5 метров, невосприимчив к радиочастотным (РЧ) помехам и практически защищен от подслушивания. Подслушивающему придется стоять рядом с радиоприемником, внутри магнитного пузыря, чтобы перехватывать беспроводные передачи с микрофона или гарнитуры и обратно.

NFMI использовался в бейдже конференции DEF CON 27 , чтобы обеспечить двустороннюю связь между бейджами. ^{[ 2 ]}

См. также

Связь ближнего поля , применение упрощенной технологии NFMI.

Ссылки

^ «NFMI от FreeLinc» .
^ DEF CON 27 — Джо Гранд — За кулисами создания значка DEF CON 27 . 9 августа 2019 года. Событие происходит в 15:02 и 20:35 . Проверено 21 августа 2019 г.

Внешние ссылки

nxp.com Радиорешения NFMI

[1] «NFMI от FreeLinc» .

[2] DEF CON 27 — Джо Гранд — За кулисами создания значка DEF CON 27 . 9 августа 2019 года. Событие происходит в 15:02 и 20:35 . Проверено 21 августа 2019 г.

[ 1 ]

[ 2 ]