Пассивная NFC-планка для удобного считывания карт смартфоном
Это дальнейшее развитие моей идеи подставки для удобной работы с картами.
Делюсь с сообществом новыми наработками, чтобы не тратить деньги на патентование и не дать возможность другим сидеть собакой на сене. Надеюсь, что мой опыт кому-то пригодится.
Вашему вниманию предлагаются варианты реализации на все случаи жизни.
Проблема — двигатель инноваций
При работе со смартфоном в качестве считывателя смарт-карт возникают эргономические неудобства и ограничения по вариантам установки и фиксации устройства.
Цель — лучшая жизнь
Вынести область считывания карт с задней крышки в более удобную позицию, не внося конструктивные изменения в смартфон.
Решение лежало на поверхности
Изготовить подложку со встроенной антенной, которая перенесет магнитное поле NFC-считывателя в верхнюю часть конструкции, куда более удобно прикладывать смарткарты.
Так родились следующие варианты исполнения:
1. Настольный моноблок
Только для считывания карт. Удобнее с эргономической точки зрения — не нужно каждый раз брать телефон в руку. С обратной стороны может крепиться внешний аккумулятор, что превратит конструкцию в автономный «долгоиграющий» считыватель.
2. Автомобильный
Конструкция полезна при установке в автобусе или другом транспорте, также используется только для считывания карт.
Телефон не нужно держать в руке, он всегда на зарядке и на видном месте.
3. Мобильный ручной
Уникальность конструкции заключается в том, что в этом исполнении можно считывать не только карты, но и штрих-коды с билетов. Планка крепится к подходящему под ваш телефон чехлу, телефон вставляется в чехол и вуаля — у вас в руке автономный мобильный считыватель, подобный тому, что носят с собой кондуктор на транспорте, добавьте только ремешок на шею. При желании можно оснастить конструкцию внешним аккумулятором для увеличения срока автономности.
4. Настольный разнесенный
Будет удобен в помещениях с разграничением доступа. Например, когда клиент и кассир находятся по разные стороны стекла, область считывания выносится поближе к клиенту. В банках так поступают с пин-падом.
Принципиальная схема NFC-планки
Если заглянуть внутрь, то всё гениальное — просто.
Два соединенных в замкнутую цепь медных соленоида из тонкой проволоки, размещенных внутри планки особым образом. Соленоиды имеют особую форму и размер. Общие электротехнические характеристики соответствуют требованиям стандарта NXP AN1445. Сила получаемого магнитного поля находится в требуемых пределах (0,3 — 3 Гн).
Магнитное поле возбуждает электрический ток в первом соленоиде, который в свою очередь создает зеркальное магнитное поле во втором соленоиде. Его мощность конечно пониже исходного, но вполне достаточна для стабильной работы, а при качественном изготовлении планки — совсем без нареканий, и находится в пределах рекомендуемых стандартом.
В центральной части планки находится окно для фотокамеры смартфона, что позволяет считывать штрих-коды не отсоединяя его от NFC-планки. Эта возможность остро необходима в туристических автобусах, где для контроля предъявляются не только бесконтактные карты, но и печатные билеты с 1D или 2D штрих-кодами. Я планирую внедрить эту конструкцию в Санкт-Петербургских даблдекерах. Сейчас они используют смартфон без такой планки.
Конструкция и комплектация продукта
Смартфон может быть любого размера, корпус планки изначально соответствует максимально-возможному размеру определенной группы устройств. Боковые края планки выполнены с перфорацией, что дает возможность их отламывать, подгоняя тем самым ширину планки под размер смартфона.
Внешне планки выполняются из достаточно прочного непрозрачного пластика, в основном белого цвета. На лицевую сторону наносятся изображения по желанию клиента. По-умолчанию в комплекте с планками идут наклейки, указывающие на область считывания.
Планки рекомендуется крепить не к самим смартфонам, а к подходящим для них жестким кейсам, которые приобретаются отдельно.
Таким образом сохраняется возможность горячей замены смартфона, а также сохраняется внешний вид смартфона и гарантийные условия его эксплуатации.
Применение в жизни
На сегодняшний день мои наработки не получили широкого распространения в силу ряда причин, однако и без них система работает и показывает хорошие результаты, как на воде, так и на суше. Желание изготовить планки по крайней мере для своего проекта — есть, и есть возможность, но эта возможность ограничена количеством в пределах 20–30 штук. Процесс изготовления каких-либо промышленных разработок не раз освещался на Хабре, с обязательным упоминанием числа грабель, особенно когда дело касалось сотрудничества с коллегами из Китая. Поэтому процесс может затянуться. Я обязательно поделюсь результатами в следующей статье.
В попытке произвести корректный расчет по соленоидам — нашел полезный ресурс с калькулятором.
И напоследок прошу Вас пройти опрос. Если модели будут востребованы, то я предлагаю скооперироваться для их изготовления.
