Vì sao thẻ NFC không có pin vẫn gửi được dữ liệu?

Vật lý 12 • Khám phá mở rộng

Thẻ NFC thụ động được thiết bị đọc cấp năng lượng qua trường điện từ ở cự ly gần. Sau đó thẻ thay đổi tải điện của mình theo dữ liệu, để thiết bị đọc nhận ra tín hiệu trả lời. Không có pin vẫn cần một nguồn năng lượng bên ngoài. [1][2]

Vòng dây giấu trong chiếc thẻ

Thẻ có anten dạng vòng dây cùng chip. Trường biến thiên của thiết bị đọc tạo khả năng ghép cảm ứng với anten thẻ. Mạch trong thẻ thu và chỉnh lưu năng lượng để hoạt động. Vì thế một chiếc thẻ đặt xa thiết bị đọc không tự duy trì liên lạc chỉ nhờ đã được “nạp” từ lần trước.

NXP có những chip NFC thu năng lượng từ trường để cấp cả cho tải nhỏ bên ngoài. Tuy nhiên năng lượng thu được phụ thuộc độ mạnh trường, anten và khoảng cách; khả năng này không biến thẻ thành nguồn điện mạnh cho mọi thiết bị. [1]

Câu trả lời được gửi bằng cách đổi tải

Thiết bị đọc tạo trường, thẻ thay đổi tải nối với anten theo một chuỗi có mã hóa. Thay đổi ấy tác động lên hệ ghép và có thể được thiết bị đọc phát hiện. Đó là điều chế tải trong chế độ truyền thông thụ động. [2]

Có thể hình dung người ở đầu dây nhận ra một người khác đang thay đổi sức kéo. Đây chỉ là ví dụ về việc gửi thông tin bằng thay đổi một hệ đã được kích thích; NFC không truyền bằng một sợi dây thật.

Vì sao cần đưa sát và đặt đúng hướng?

Ghép giữa hai anten không giữ nguyên khi khoảng cách hay hướng thay đổi. Nếu nguồn năng lượng nhận được quá ít hoặc tín hiệu quá yếu, thẻ không trả lời đáng tin cậy. Bề mặt kim loại gần anten cũng có thể làm cấu hình ghép thay đổi; thiết kế phải xét môi trường sử dụng.

Cần phân biệt một thẻ thụ động với điện thoại hay thiết bị NFC có nguồn riêng. NFC là cả một họ chế độ và thiết bị, không phải thứ nào mang chữ NFC cũng không có pin. Chỉ chữ “không pin” không chứng minh an toàn bảo mật: cấp nguồn, truyền thông và bảo vệ dữ liệu là ba việc riêng.

Kết nối với bài học

Bài học nền tảng: Ứng dụng hiện tượng cảm ứng điện từ.

Đọc thêm: Định luật Faraday cho suất điện động cảm ứng.

Chương trình Vật lý 12 · Trợ lý AI Ước Mơ Lớn.