NFC、STSAFE、eSIM如何助力工業物聯網

在剛結束的慕尼黑上海電子展上，意法半導體（ST）憑借其在半導體行業中的卓越地位吸引了眾多參觀者。本次展會ST聚焦可持續發展、智能出行、電源&能源、物聯網&互聯四大主題。在物聯網&互聯區域前，記者現場采訪了意法半導體安全與連接部門產品市場經理王鵬飛，王經理分享了該公司三大產品組合（NFC、STSAFE、eSIM）是如何助力工業互聯及安全鏈接的。

在加速工業數字化、智能化轉型的背景下，各種終端器件、即時通信技術、安全連接技術不斷融入到工業的各個環節，以大幅提高制造效率，改善產品質量，降低產品成本，助力傳統工業向智能制造的過渡，這將需要強大的半導體技術支持，不僅包括先進的技術、方案還需要全面的生態系統。王經理表示，ST作為全球領先的半導體公司，在滿足市場需求的同時，讓產品在差異化競爭中獲得更大優勢。

更便捷、更安全的連接

意法半導體作為NFC技術的先行者之一，提供了廣泛的NFC產品，包括標簽、讀寫器、動態標簽助力智能家居、工業、移動支付、汽車、物聯網、無線充等領域。NFC技術作為近距離無線通訊技術，具有獨特的安全優勢、便利性、快速連接、且成本低廉等特點。以ST25NFC為例，該系列產品具有高度安全性和穩定性，可以用于各種物聯網應用。

NFC從近場通信到無線充電

起初NFC僅用于近場通信，而現今可延伸用作小功率的無線充電應用。在展臺上，一款NFC無線充電方案被高度關注。該方案的發射端配置在充電器底座上，采用NFC ST25R3916B 讀寫器，接收端采用ST25DV04KC NFC 動態標簽，利用相同的一個線圈既可以做數據的傳遞又可以做能量的捕獲與采集為電池充電。

同時，王經理也談到了ST NFC無線充的優勢，他分享到，NFC無線充電首先為用戶帶來極大的方便，可以在沒有物理插頭的情況下為設備充電。值得一提的是，到目前為止無線充電僅在電器行業的極少數產品中實現，其中大多數需要使用大尺寸的幾何天線，限制了小功率應用的發展，而ST的NFC無線充電解決方案幫助設備制造商克服了這一挑戰，該方案對系統尺寸的要求非常少，可以使用柔性天線PCB。適用于接收端1瓦以內的應用場景，如TWS耳機、智能指環、智能眼鏡等可穿戴設備。比傳統無線充天線更小、成本更低。同時不需要充電接觸點，避免了傳統充電接觸點腐蝕等問題，另外還可以提供數據傳輸的通道。

對于制造商而言，使用NFC技術進行無線充電可以在已經嵌入此功能的現有產品中實現，使設備制造商簡化現有產品的電子和機械設計并節省材料成本。設備制造商只需要配置其設備設置并將NFC定義為其設備的充電方式。對于用戶而言，NFC無線充電還為最終用戶帶來了額外的靈活性和便利性，使他們可以使用智能手機作為備用電源來為支持NFC的其他連接設備充電。

TruST25為ST NFC保駕護航

NFC的便捷性帶來了很多好處，其安全性同樣不可忽視，ST在自家NFC芯片中都嵌入了哪些安全措施？談到 NFC 芯片的安全性，不得不提到 ST 的數字簽名 TruST25。ST 的標簽使用 TruST25 數字簽名來防止偽造，通過加密實現數字簽名。輕松可靠地識別 RFID/NFC 標簽的真實性。實質上，數字簽名是一種安全的電子簽名形式，可以確保簽名內容的完整性并確定其來源。通過使用帶有數字簽名的 UID，標簽制造商可以確保嵌入的信息是真實的。此外，標簽制造商還可以使用數字簽名為客戶提供隨時驗證標簽真實性的方法，王經理分享。

NFC將在物聯網中迎來新突破

物聯網時代，越來越多的設備需要實現互聯互通，盡管無線通信中WiFi、藍牙等技術已經成為主流，但NFC在近幾年的快速發展也有望在各個領域發揮更大的作用。作為一種簡單易實現的近距離無線通信技術，NFC可以以非常低的成本為連接設備添加外部無線通信接口。此外，還有許多無線通信方法，包括BT/BLE、WIFI、LORA、Zigbee、Thread、MATTER，ST的NFC標簽和動態標簽產品可以幫助快速建立網絡連接。并且簡化復雜的配網方式，例如在工業或智能家居中，之前往往需要攝像頭掃碼等流程，而NFC只需一次觸碰就可以輕松連接。

STSAFE守護工業物聯安全問題

此外，王經理還介紹到意法半導體的STSAFE系列芯片，是提供身份驗證、機密性和平臺完整性服務的安全元件產品系列，可使 OEM免受克隆、偽造、惡意軟件注入和未經授權的生產侵害。另外，其應用在聯網聯云設備終端有著獨特的優勢，提供通訊保護，使基于連接對象的服務在傳輸過程中不受惡意對象或數據操控的影響。

STSAFE-A110是最新的STSAFE-A安全元件，它具有最先進的安全功能，可防止假冒正品外設和IoT設備。本次展會ST展示的另一款方案是非接觸式打印機墨盒安全防偽方案。該方案的耗材墨盒端采用STSAFE-A110安全芯片進行認證防偽。STSAFE-A110硬件滿足CC EAL5+認證，可提供基于客戶定制化服務的安全保護， ST可以幫助客戶將這個證書在ST的安全工廠燒進安全芯片。另外該方案也采用了NFC無線充技術，借助ST25NFC實現數據和能量的無線傳輸，徹底移除有線觸點，不易被竊聽和破解。與傳統接觸式方案相比，可有效克服觸點老化及振動帶來的連接可靠性差等問題。該芯片同時也可用于電動工具的電池，手機電池等，以保證用戶使用正品安全的耗材。另外，WPC無線充電聯盟發布了全新增強型無線充電標準qi2，該標準要求凡支持5瓦以上的設備無線充電必須嵌有安全芯片，這將為STSAFE發展帶來新的突破。

非法設備訪問網絡和篡改網絡上設備的固件軟件將會對網絡和其中的設備造成嚴重損害和不堪后果。因此，對設備進行嚴格的身份驗證十分重要。STSAFE-A是針對嵌入式系統優化的解決方案，確保強大的身份驗證、安全通道建立和應用程序的安全存儲，以防止欺詐或偽造。這些是客戶構建其品牌生態系統的關鍵要素。

stsafe-a110，用于品牌保護和嵌入式系統安全的交鑰匙解決方案

為了構建安全可信的系統，ST提供了一整套安全元件，涵蓋從嵌入式平臺到網關和服務器的多個應用。將STSAFE安全元件集成到設計中，并將STSAFE連接到設計的處理單元，有助于驗證設備并確保平臺完整性和數據機密性。

eSIM輕松切換網絡提供商

王經理提到的另外一款產品是ST4SIM，這是ST首款通過 GSMA 認證的用于工業和物聯網以及汽車的 eSIM(嵌入式SIM)。eSIM被焊接到PCB板上，特別是一些工業應用，在有震動的場景下，該產品更加牢固可靠。ST4SIM提供了一種擴展和安全的蜂窩連接解決方案，可集成到各種環境中，使工業設備能夠實時連接到網絡，并且輕松切換到不同的網絡提供商，保證連接的穩定性，同時確保資產安全。值得關注的是，全新一代ST4SIM-201是獲得GSMA UICC安全保證認證的產品，專門用于M2M通信，并且可連接到5G獨立網絡。