正版新书--NFC设备设计宝典：设计约束篇 [法]Dominique Paret 机械工业 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[法] Dominique Paret 著

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• 嵌入式系统
• 技术指南
• 机械工业
• Dominique Paret
• 设计约束

店铺： 麦点文化图书专营店

出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111583141

商品编码：29487881037

包装：平装-胶订

出版时间：2018-04-01

基本信息

书名：NFC设备设计宝典：设计约束篇

定价：59.00元

作者：Dominique Paret

出版社：机械工业出版社

出版日期：2018-04-01

ISBN：9787111583141

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装-胶订

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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内容提要

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本书讲了当今NFC设备的技术，以及这些技术在诸如金融支付、公共交通、行政管理、机动车、工业、通信工具以及物联网等领域的应用。本书通过数个详细的技术实例，讨论了诸多标准（如ISO、CEN、NFCForum、EMV等）和监管认证（如ERC、FCC、ETSI、无线电频率、隐私及生态污染等）下的约束，以及NFC设备不得不面对的审批、外形、功能性、结构性、环境或协同等问题。

目录

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译者序
原书前言
第１ 部分 ＮＦＣ 简介和回顾
第１ 章 近场通信(ＮＦＣ) 原理回顾 ２
１. １ “非接触式” 的物理基础与ＮＦＣ ２
１. １. １ 传播和辐射的现象 ２
１. １. ２ 场与空间区域的分类 ２
１. １. ３ 空间区域 ２
１. １. ４ 远场: ｒ >> λ /２π (Ｆｒａｕｎｈｏｆｅｒ 区) ３
１. １. ５ 中场: ｒ 约等于λ (Ｆｒｅｓｎｅｌ 区) ３
１. １. ６ 近场区域: ｒ << λ /２π (Ｒａｙｌｅｉｇｈ 区) 和ＮＦＣ 的起点 ３
１. １. ７ 非接触式、ＲＦＩＤ 和ＮＦＣ 应用的注释说明 ３
１. ２ ＮＦＣ 的概念 ４
１. ２. １ Ｂｉｏｔ￣Ｓａｖａｒｔ 定律 ５
１. ２. ２ 圆形天线轴上一点的场Ｈ ５
１. ２. ３ 作为“ｄ” 一个函数的场Ｈ 的衰减 ７
１. ２. ４ 矩形天线的轴上一点的场Ｈ ８
第２ 章 ＮＦＣ 的规范约束 ９
２. １ 简介 ９
２. １. １ 规范性、标准性和ＮＦＣ 市场约束 ９
２. １. ２ 词汇表 ９
２. １. ３ 规范 １０
２. １. ４ 标准 １０
２. ２ 规范性约束 １０
２. ２. １ 从发起者到接收者的上行链路 １１
２. ２. ２ ＮＦＣ 设备天线上的非接触式规范约束 １５
２. ３ 结论 ２３

第３ 章 规则约束和推荐规范 ２４
３. １ 针对ＮＦＣ 和ＮＦＣ 天线的规则约束 ２４
３. １. １ 射频规定 ２４
３. １. ２ 关于ＮＦＣ 辐射和污染的约束 ２５
３. １. ３ ＥＲＣ ７０￣０３ 标准和ＥＴＳＩ ３００ ３３０ 规范 ２５
３. ２ 关于标准的讨论 ２９
３. ２. １ 关于人体暴露在电磁场中 ２９
３. ２. ２ 关于个人自由(隐私) 的社会约束 ３０
３. ２. ３ 环境影响 ３２
３. ３ ＮＦＣ 市场的规范 ３２
３. ３. １ 应用ＮＦＣ 技术的短距离设备 ３２
３. ３. ２ 用户期望的成本与市场价 ３３
３. ３. ３ 注意虚假广告 ３３
第２ 部分 ＮＦＣ 应用领域导致的约束
第４ 章 ＮＦＣ 应用的分类与成果 ３６
４. １ ＮＦＣ 应用的分类方法 ３６
４. １. １ 技术 ３６
４. １. ２ “ＮＦＣ Ｆｏｒｕｍ 设备” 和“ＮＦＣ Ｆｏｒｕｍ 标签” ３７
４. １. ３ ＮＦＣ Ｆｏｒｕｍ 设备通信的“模式” ３８
４. １. ４ ＮＦＣ Ｆｏｒｕｍ 设备的角色 ３９
４. １. ５ 应用分类的可行性及其约束 ３９
４. ２ 应用成果及其直接约束 ４１
４. ２. １ Ｔｏｕｃｈ ＆ Ｇｏ ４１
４. ２. ２ Ｔｏｕｃｈ ＆ Ｃｏｎｆｉｒｍ ４２
４. ２. ３ Ｔｏｕｃｈ ＆ Ｃｏｎｎｅｃｔ ４２
４. ２. ４ Ｔｏｕｃｈ ＆ Ｅｘｐｌｏｒｅ ４２
第５ 章 ＮＦＣ 应用领域导致的约束 ４３
５. １ ＮＦＣ 应用的技术可行性范围 ４３
５. １. １ 架构和电子功能 ４３
５. １. ２ 形状. 尺寸和外形(公共场合除外) ４３
５. １. ３ 备注和表的部分解释 ４５
５. １. ４ 用于长距比赛监测的接收者/标签 ４５
５. １. ５ 用于监控品的接收者/标签 ４６
５. ２ ＮＦＣ 设备细分、市场类型、问题和影响及直接技术约束 ４７
目 录 Ⅸ
５. ２. １ 市场部门和类型 ４７
５. ３ 移动电话 ４８
５. ４ 银行/货币事务/付款 ４９
５. ５ 运输 ５０
５. ５. １ 种情况: 电池辅助型和平板电池型卡模拟模式 ５２
５. ５. ２ 第二种情况: 电池输出的卡模拟模式 ５２
５. ５. ３ 第三种情况: 碰撞和负载效应 ５３
５. ６ 汽车 ５３
５. ６. １ 消费类电子产品 ５５
５. ７ 健康服务 ５７
５. ８ 沟通介质 ５７
５. ８. １ ＮＦＣ 平板电脑 ５８
５. ８. ２ ＮＦＣ ＵＳＢ 钥匙 ５８
５. ８. ３ ＮＦＣ 沟通和促销介质 ５８
５. ８. ４ “附加性” 的ＮＦＣ 设备、棒和贴纸 ５９
第３ 部分 设计ＮＦＣ 系统及其天线时需要解决的应用约束问题
第６ 章 ＮＦＣ 的结构约束 ６２
６. １ 天线形状导致的约束 ６２
６. ２ 操作距离变化导致的约束 ６２
６. ２. １ 距离和磁耦合 ６３
６. ３ 在约束下发起者天线的品质因数Ｑ 的大可接受值 ６３
６. ４ 回归(逆) 调制电压的约束 ６４
６. ４. １ 无源负载调制(ＰＬＭ) ６４
６. ４. ２ 有源负载调制(ＡＬＭ) ６６
第７ 章 应用功能约束 ６９
７. １ 天线调谐/失谐约束 ６９
７. １. １ 发起者的情况 ６９
７. １. ２ 接收者的电路示意图 ６９
７. １. ３ “调谐” “未调谐” 和“失谐” 的移动电话 ７５
７. ２ 环境的影响和约束 ７８
７. ２. １ 环境的物理影响 ７８
７. ２. ２ 环境对天线及其性能的影响 ７８
７. ２. ３ 电场 ７８
７. ２. ４ 磁场 ８０

作者介绍

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文摘

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序言

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《NFC设备设计宝典：设计约束篇》 引言 随着移动支付、智能门禁、数字身份验证等技术的飞速发展，近场通信（NFC）正以前所未有的速度渗透到我们生活的方方面面。从手机解锁到公交卡充值，从产品溯源到门票验检，NFC技术的应用场景日益广泛，其重要性也愈发凸显。然而，NFC设备的成功设计并非易事，它涉及到电磁兼容性、功耗、安全性、尺寸限制、成本控制等一系列复杂的设计挑战。 本书《NFC设备设计宝典：设计约束篇》正是为了帮助广大硬件工程师、产品经理、技术研究人员等从业者，系统性地梳理和掌握NFC设备设计中必须面对的关键约束和解决方案而精心编写。本书由法国著名NFC技术专家Dominique Paret撰写，并由国内权威的机械工业出版社引进出版，旨在为读者提供一套全面、实用且具有高度参考价值的设计指南。 核心内容概述 本书并非仅仅罗列NFC技术的原理或标准，而是深入剖析在实际产品开发过程中，工程师们会遇到的各种“不得不”的限制条件，并在此基础上，探讨如何巧妙地规避或最大化地利用这些约束，最终实现高性能、高可靠性且符合成本效益的NFC设备。本书将NFC设备设计中的关键约束，系统地归纳为以下几个核心章节： 第一部分：电磁兼容性（EMC）约束与优化 RF链路的稳健性设计： 天线设计与布局：NFC设备的核心在于其天线。本书将详细阐述不同类型NFC天线（如环形天线、板载天线等）的设计原则，包括电感值、Q值、谐振频率的确定。更重要的是，会深入分析天线在PCB布局、走线、器件选型以及周围结构件（如金属外壳、电池、屏幕等）影响下的性能衰减和失谐问题。讲解如何通过仿真工具（如HFSS、CST等）进行优化，以及实际调试中常遇到的驻波比（VSWR）、回波损耗（Return Loss）等指标的优化策略。 耦合与串扰：NFC工作在13.56MHz频段，极易受到其他电子元器件的电磁干扰（EMI），同时也可能对周围电路产生干扰。本书会详细解析EMI的产生源，如开关电源、高速数字信号、晶振等，并提供有效的屏蔽、滤波、接地等EMC防护措施。对于多天线系统，还会探讨天线之间的耦合问题，以及如何通过天线隔离技术、差分信号设计等方法来降低串扰。 射频前端电路设计：RF前端电路是NFC信号的“咽喉”。本书将深入分析匹配网络的设计，包括LCR匹配、T型匹配等，以及如何考虑元件的寄生参数和容差。同时，会讲解驱动放大器（如PA）的选择与设计，以及低噪声放大器（LNA）的应用，并强调其在不同工作模式下的性能表现和功耗平衡。 标准合规性设计： EMVCo与CoC要求：支付类NFC设备需要满足EMVCo等支付标准的要求，这些标准对RF性能、信号完整性、安全性等都有严格的规范。本书将解读这些标准中关于RF性能的具体指标，例如天线场强、读卡距离、通信稳定度等，并提供相应的测试方法和优化思路，确保设备能够顺利通过认证。 CE、FCC等认证要求：非支付类NFC设备同样需要满足各国/地区的电磁兼容性认证要求。本书将讲解CE、FCC等认证的关键测试项，如辐射发射、传导发射、抗扰度等，并提供针对性的设计建议，从源头解决潜在的EMC问题。 第二部分：功耗管理与长续航设计 低功耗模式的实现：NFC设备，尤其是一些小型、无源标签或低功耗传感器，对功耗有着极致的要求。本书将深入探讨NFC芯片的各种低功耗模式，如睡眠模式、待机模式、主动轮询模式等，并分析不同模式下的功耗特性。讲解如何通过软件算法和硬件电路设计，在保证通信可靠性的前提下，最大程度地降低设备的静态功耗和动态功耗。 高效电源管理单元（PMU）设计：对于有源NFC设备，PMU的设计至关重要。本书将讲解如何选择合适的DC-DC转换器、LDO等，并设计高效的电源轨，以应对不同工作负载下的电流需求。同时，会关注充电管理电路的设计，以优化电池的充电效率和寿命。 能量收集技术在NFC中的应用：对于一些特殊的NFC应用，如无源传感器节点，能量收集（Energy Harvesting）是实现长续航甚至自主供电的关键。本书将介绍常见的能量收集技术，如射频能量收集（RF Harvesting）、太阳能收集、热电收集等，并分析其在NFC设备中的可行性和挑战，以及如何设计相应的能量管理和存储电路。 通信协议对功耗的影响：不同的NFC通信协议（如ISO 14443 Type A/B, FeliCa, ISO 15693等）在通信效率和功耗方面存在差异。本书将分析这些协议的特点，并提供在实际应用中，如何通过选择合适的协议、优化通信时序，来降低整体功耗的建议。 第三部分：安全性与隐私保护约束 加密与认证机制的硬件实现：NFC通信过程中涉及敏感信息的传输，如支付凭证、身份信息等。本书将深入探讨NFC安全芯片（如SE - Secure Element）的设计原理和应用，讲解硬件加密算法（如AES、DES等）的实现方式，以及安全密钥的管理策略。 防篡改与物理安全：安全芯片的设计还需要考虑物理层面的安全防护，如防物理攻击、防侧信道攻击等。本书将介绍这些攻击手段，并提供硬件层面的防范措施，如安全隔离、噪声注入、功耗均衡等。 隐私数据保护：在用户不知情的情况下，NFC设备可能被用于收集个人隐私信息。本书将讲解如何设计符合GDPR等隐私法规的NFC设备，包括最小化数据收集、匿名化处理、用户授权等。 防克隆与防伪设计：在某些应用场景下，需要防止NFC标签或卡的非法复制。本书将介绍基于加密、唯一ID、认证码等防克隆技术的设计，以及如何通过安全芯片实现设备身份的唯一性认证。 第四部分：尺寸、成本与材料约束 微型化设计与集成技术：随着物联网设备的不断小型化，NFC模块的尺寸要求也越来越严格。本书将介绍各种微型化封装技术，如SiP（System in Package）、2.5D/3D封装等，以及如何将NFC芯片、天线、存储器等元件集成到极小的空间内。 柔性PCB与异形PCB设计：针对穿戴设备、非平面结构等应用，柔性PCB和异形PCB的应用越来越广泛。本书将讲解如何将NFC天线设计在柔性基材上，以及如何实现与异形结构的紧密集成。 元器件选型与成本优化：在满足性能要求的前提下，成本控制是产品成功的关键。本书将分析不同NFC芯片、天线材料、电容电阻等元器件的成本与性能权衡，并提供降低 BOM（Bill of Materials）成本的建议。 制造工艺与可制造性设计（DFM）：器件的设计必须考虑其可制造性。本书将讲解在SMT贴装、焊接、组装等制造过程中，NFC模块可能遇到的问题，并提供优化设计以提高良率和降低制造成本的建议。 材料选择对性能的影响：不同材料对NFC的射频性能、电磁屏蔽、热管理等都有影响。本书将分析常见材料（如不同种类的塑料、金属、陶瓷等）的电磁特性，以及它们在NFC设备设计中的适用性，例如天线封装材料对Q值的影响，以及外壳材料对通信距离的影响。 第五部分：应用场景与特定约束分析 移动支付终端设计约束：分析移动支付终端在读卡距离、通信速度、安全性、功耗、发热等方面的特殊要求，以及如何通过软硬件协同设计来满足。 物联网节点设计约束：探讨NFC在物联网中的应用，如传感器数据采集、设备配网、身份识别等，分析其在低功耗、成本、连接性、环境适应性等方面的挑战。 生物识别与NFC集成设计约束：分析NFC与指纹识别、人脸识别等生物识别技术集成时，在功耗、接口、空间布局、安全性等方面的设计考量。 工业级与车载级NFC设备设计约束：讨论在恶劣工作环境下（高温、低温、潮湿、振动、电磁干扰等）对NFC设备的设计要求，以及材料选择、密封防护、EMC设计等方面的特殊考虑。 结论 《NFC设备设计宝典：设计约束篇》并非一本仅停留在理论层面的书籍，它聚焦于实际设计中遇到的具体问题，并提供了可行的解决方案。通过对电磁兼容性、功耗管理、安全性、尺寸成本以及不同应用场景的深入剖析，本书将帮助读者建立起一套系统性的NFC设备设计思维，从而在竞争激烈的市场中，设计出更具竞争力的NFC产品。无论您是初涉NFC领域的工程师，还是经验丰富的资深开发者，本书都将为您提供宝贵的参考和启示，助您在NFC设备设计的道路上更进一步。

评分☆☆☆☆☆

我特别欣赏作者在处理特定技术难题时所展现出的那种近乎“哲学思辨”的严谨态度。书中对于“边界条件”的探讨，简直可以用“吹毛求疵”来形容，但正是这种对边缘情况的执着探究，才铸就了真正健壮的系统。例如，在讨论某一特定协议实现时的错误处理机制时，作者不是草草带过，而是详细列举了在网络波动、电源瞬变、数据包丢失等一系列极端环境下的预期行为，并且明确指出了不同设计选择背后的风险敞口。这种近乎苛刻的细节关注，是初级工程师往往会忽略，但却是决定产品成败的关键所在。这本书的价值，正在于它能够提前暴露那些隐藏在平静水面之下的暗礁。它教给我的不仅仅是“如何做对”，更是“如何避免做错”，这种前瞻性的指导意义，是任何快速迭代的在线教程都无法比拟的，它提供的是一种经过时间检验的、稳定可靠的设计范式。

评分☆☆☆☆☆

这本书在排版细节上体现了一种对读者舒适度的极致追求。纸张的质感摸起来非常舒服，不是那种廉价的亮面纸，而是带有轻微哑光的纹理，长时间阅读下来眼睛的疲劳感明显降低。更值得称道的是，图表的质量堪称一流。那些流程图、时序图和结构示意图，线条清晰，色彩搭配得当，关键信息点突出，几乎不需要二次解读。很多技术书的图表模糊不清，或者信息量过载，让人看了头疼，但这本书在这方面做得非常出色，可以说，很多复杂的概念，仅通过一幅精心绘制的图表就能得到直观的理解。这说明作者和编辑团队在最终交付环节投入了巨大的心血，他们深知，在面对高密度的专业内容时，视觉体验是多么重要。这不仅仅是一本书，它更像是一份经过匠心打磨的艺术品，让人爱不释手，甚至愿意把它摆在书架上作为一种精神象征。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格简直是技术写作的典范，简直就像是请了一位经验丰富的老工程师在和你一对一地交流，那种娓娓道来、层层递进的讲解方式，让人在吸收硬核知识时几乎感觉不到枯燥。它没有那种冷冰冰的公式堆砌，而是巧妙地将理论与实际应用场景紧密结合起来。比如在介绍某个设计原则时，作者会立即穿插一个实际案例分析，告诉你“如果按照这个原则来做，系统会如何表现，如果不做又会出现什么问题”。这种互动式的叙述结构极大地提高了阅读的沉浸感。我尤其喜欢它对于“为什么”的深入探讨，很多书只告诉你“是什么”和“怎么做”，但这本书却着重解释了背后的设计哲学和权衡取舍的过程。这对于我这种不仅想动手实现功能，更想理解其内在逻辑的读者来说，简直是醍醐灌顶。它帮助我构建了一个更全面的技术认知框架，而不是仅仅停留在肤浅的操作层面。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧和设计感十足，拿到手里就觉得是一本有分量的专业书籍。从封面的排版到内页的字体选择，都体现了出版方在细节上的用心。拿到手后，我立刻就被它严谨的学术气质所吸引。这本书的章节划分逻辑清晰，脉络分明，使得复杂的理论知识得以系统地呈现。虽然我目前还在初步阅读阶段，但已经能感受到作者在内容组织上的深厚功力。尤其是一些基础概念的阐述，摒弃了过于口语化的表达，而是采用了教科书式的严谨论述，这对于想要深入理解底层原理的读者来说，是非常宝贵的。书中对于一些经典理论的引用和注释也非常详尽，为读者提供了广阔的延伸阅读空间。我特别欣赏它在保持专业性的同时，依然注重读者的阅读体验，这在很多技术书籍中是难以兼得的平衡。总的来说，它给我的第一印象是，这是一部值得反复研读的经典之作，其价值远超一般的参考手册，更像是一份精心打磨的研究指南。

评分☆☆☆☆☆

这本书的深度和广度超出了我预期的想象，它绝非一本入门级的科普读物，而是一本面向资深工程师的工具箱。我翻阅到关于系统级架构设计的那一部分时，发现作者对不同设计约束条件下的最优解进行了极其细致的对比分析。这种分析不是简单的二元对立，而是呈现了一个复杂的多维决策空间，每一个选择都伴随着明确的优劣势评估。这种处理方式显得极为成熟和客观。阅读过程中，我需要频繁地查阅一些背景知识，这反倒成了一种良性的学习循环——每当遇到一个陌生的术语或概念时，我都能清晰地知道，这本书的体系是多么的庞大而自洽。它迫使我跳出自己固有的思维定势，从更宏观的角度去审视设计挑战。对于希望将自己的专业技能提升到“架构师”层面的同行而言，这本书提供的思路是极其宝贵的财富。