Как сделать nfc антенну своими руками
Померить индуктивность оригинальной, намотать с такой же. Тупо экспериментально, чтобы не париться с расчётами, если нет опыта.
Если есть отвод, то соблюсти пропорцию от общего количества витков.
Дальность для малого диаметра всё равно несколько упадёт.
Edited at 2015-04-25 07:30 pm (UTC)
Сохранение числа витков при меньшем диаметре уменьшит индуктивность. Надо увеличивать.
Добротность для RFID вообще почти побоку, главное провод не 0.03 и не нихром)
Edited at 2015-04-25 07:37 pm (UTC)
Ответ про индуктивность верный.
Желательно достичь такого же значения.
Уменьшаем диаметр и увеличиваем число витков.
Только индуктивность от диаметра зависит пропорционально, а от числа витков квадратичн0.
Хорошо бы и паразитную ёмкость антенны сохранить, но без измерительных приборов никак.
Дальность по любому упадёт с уменьшением диаметра. Пропорционально.
Edited at 2015-04-25 09:57 pm (UTC)
Edited at 2015-04-26 08:26 am (UTC)
Платежные сервисы вроде Apple Pay и Samsung Pay, начавшие свою работу на территории России всего месяц назад, уже успели изменить нашу жизнь к лучшему. Благодаря им мы перестали копаться в кошельках, задерживая очередь, и «светить» купюрами у всех на виду. Так, во всяком случае, говорят те, кто уже успел испытать все преимущества бесконтактной оплаты на себе. Но что делать тем, кому эта привилегия недоступна?
Несмотря на относительно широкую распространенность мобильных сервисов для проведения транзакций, многие россияне (да и не только они) не имеют возможности воспользоваться ими. Причина тому достаточно проста и буквально лежит на поверхности – рынок смартфонов не ограничивается только устройствами Apple и Samsung. Некоторые предпочитают пользоваться чем-то пусть менее броским, но уж точно более доступным.
Существует масса способов, как превратить ваш смартфон вне зависимости от производителя в самый настоящий кошелек. Начнем по порядку.
Первый и, на мой взгляд, наиболее предпочтительный – Яндекс.Деньги.
Немногим известно, что приложение «Яндекс.Денег» для Android поддерживает бесконтактные платежи, требуя от клиента лишь интегрированный в смартфон модуль NFC. Озаботиться пополнением кошелька титульными знаками (читай – деньгами) должен сам пользователь.
Второй способ – NFC-симка.
Такие выпускает мобильный оператор МТС в сотрудничестве с одноименным банком. Установите функциональную карточку в смартфон и оплачивайте покупки легким прикосновением к терминалу. Никто и не догадается, что вы схитрили!
Конечно, назвать это полноценной заменой Apple Pay все-таки нельзя, поскольку транзакции не подлежат шифрованию и не требуют идентификации по отпечатку пальца. Кроме того, вам все-таки придется завести отдельный счет в ПАО «МТС» или банке «Русский Стандарт».
Впрочем, если вы уже являетесь держателем карты одного из двух банков, проблема улетучивается сама собой. Вам лишь останется посетить ближайший салон сотовой связи или отделение банка, где получить вышеописанную SIM-карту совершенно бесплатно.
Способ третий — NFC-антенна.
Вживую антенна выглядит менее устрашающе
Всем тем, чей смартфон не имеет в своем арсенале модуля «ближнего поля», путь к «бесконтакту» дастся несколько труднее. Им придется либо заменить устройство на новое, что нерационально, либо оборудовать его NFC-антенной самостоятельно. Вопреки расхожему мнению, сделать это куда проще, чем представлять.
Для этого необходимо приобрести внешнюю NFC-антенну, которая продается в салонах сотовой связи, и, приклеив ее к поверхности SIM-карты, расположить под крышкой вашего смартфона. Небольшая ремарка: проделать эту операцию не удастся владельцам устройств с несъемной задней панелью и боковым слотом для SIM-карт.
Если вы из последних, настоятельно не рекомендую унывать. Специально для вас остался пусть и варварский, но вполне результативный метод.
NFC-браслеты.
Некоторые банки, в том числе Альфа-банк, занимаются выпуском бесхитростных на первый взгляд браслетов, несущих в своей конструкции NFC-чип, связанный с вашим лицевым счетом. Он работает ровно по тому же принципу, что и пластиковые карты с технологией PayPass или PayWave.
Уточните у представителей банка о наличии в их ассортименте соответствующих аксессуаров и, заполучив экземпляр, извлеките чип из приобретенного браслета и просто положите его в чехол смартфона или планшета. Таким образом вам не придется не только помнить о необходимости иметь при себе кошелек, но и переживать об автономности основного гаджета.
Стоимость NFC-браслета в зависимости от банка колеблется от 500 до 1000 рублей. В ту же сумму вам обойдется чехол с небольшим кармашком на задней части.
Плохая новость: вы не можете использовать NFC в полном объеме
Увы, это грустная правда. Если поддержка NFC не встроена в ваш смартфон производителем, то никакие бытовые ухищрения не помогут вам оснастить его всеми возможностями этого модуля.
Почему? Чтобы ответить на этот вопрос, нужно понять, что скрывается за словами «поддержка NFC». Во-первых, в системную плату смартфона должен быть впаян специальный чип. Во-вторых, в корпусе смартфона должна находиться NFC-антенна, которая будет передавать сигналы от чипа во внешний мир. А в-третьих, операционная система вашего телефона должна быть способна принимать и передавать данные по NFC-протоколу.
Согласитесь, если вы не специалист по радиоэлектронике и по совместительству программист-системщик, добавить NFC в телефон без NFC своими руками довольно-таки проблематично. Поэтому единственный полноценный выход — купить смартфон с поддержкой NFC. К примеру, из нашей подборки бюджетных моделей.
Хорошая новость: частично — все-таки можете!
Впрочем, не все настолько плачевно. На помощь тем, кто лишен возможности купить телефон, приходят съемные аксессуары для телефона — SIM-карты с поддержкой NFC и съемные антенны NFC.
SIM-карты с поддержкой NFC в России выпускают только операторы «большой тройки» — МТС, Мегафон и Билайн. Но мы остановимся на первом, так как предлагаемое им решение отвечает нашей задаче.
Карты Мегафона и Билайна предназначены немного для другого: они устанавливаются в телефоны, в которых поддержка NFC уже есть, и используются для бесконтактной оплаты проезда в транспорте со счета мобильного телефона.
А вот с помощью услуги от МТС можно частично пользоваться платежными возможностями NFC, а именно — платить в транспорте и в магазинах, используя в качестве кошелька карту МТС-Банка.
Что для этого нужно?
Оформить в офисе мобильного оператора карту МТС-Банка, либо бесплатно установить на смартфон приложение МТС Деньги и выпустить виртуальную. Приложение напоминает Google Pay и работает по тому же принципу.
Кроме того, нужно приобрести в салоне МТС комплект для бесконтактной оплаты: SIM-карту с NFC-чипом и антенной NFC. Выглядит она вот так:
SIM-карта устанавливается в телефон обычным способом, а тонкая гибкая антенна — выводится наружу из корпуса. Тут возникает большое ограничение: ваш телефон должен иметь съемный аккумулятор. Современные телефоны с несъемной батареей и лотком для SIM-карт так не проапгрейдишь (впрочем, в них, как правило, NFC уже и так поддерживается). Вот так это выглядит в собранном виде:
Антенну можно аккуратно приклеить к задней крышке, чтобы она не болталась. Все — можно пополнять счет виртуальной карты МТС, запускать приложение и платить с его помощью в магазинах и столичном метро.
Работает ли это?
Да. На данный момент это решение — единственный для России работающий способ добавить NFC в телефон без NFC.
Но, конечно, его минусы очевидны. Оно подходит не для всех смартфонов, требует оформления договора с МТС, внешнюю антенну легко повредить, а также нарушается герметичность корпуса телефона, так как антенна выводится наружу через шов. Кроме того, это все-таки не полноценный NFC-чип. Им нельзя, к примеру, читать и программировать NFC-метки.
Вот уже боле полутора лет я являюсь счастливым обладателем Android телефона HTC Desire. И вот захотелось мне проапгрейдить телефон. Помимо установки кастомной прошивки захотелось сделать что-то необычное. И тут я вспомнил про NFC и бесконтактные способы оплаты. “Вот было бы здорово засунуть проездной билет прямо в телефон” — подумал я. Метро — основной вид транспорта, которым я пользуюсь. Но очень часто бывали случаи, когда я забывал перекладывать проездной билет из одной одежды в другую, и приходилось заново стоят в очередях, чтобы купить билет. При этом мобильный телефон всегда был у меня с собой и я его ни разу не забывал его.
Сразу скажу, что эксперимент не удался… но обо всем по порядку.
Кому интересна попытка создания NFC проездного билета в телефоне — прошу под хабраcut.
Вначале я попытался взять и просто засунуть проездной билет под заднюю крышку телефона, но билет оказался сильно толстым и немного шире, чем сам телефон на 2-3 миллиметра, соответственно крышка мобильного телефона просто не закрывалась.
Тут я вспомнил, что как-то жена постирала свой рюкзак вместе с проездным билетом метро. Билет при этом полностью вытерся. От него отслоился картон и осталась только тонкая плёнка с антенной внутри. Мы думали что билет работать не будет, но он отлично считывался и работал.
Тогда я взял билет и пошёл с ним в ванную. Под струей тёплой воды я стал медленно и аккуратно соскабливать картонный слой на билете. Картон размокал и легко отставал от билета.
Через пару минут я у меня в руках был чистый и очень тонкий билет.
Я его высушил и примерил к телефону. Билет отлично поместился под заднюю крышку телефона.
Довольный я собрал телефон и направился к метро. Подошёл к турникету, достал телефон, приложил его к считывателю и… Ничего не произошло. Как идиот я стал водить телефоном по считывателю — но ничего не происходило.
“Наверное проездной билет испортился” — подумал я и отошёл от турникета и подошел к проверочному устройству, которое выдает информацию о количестве поездок на билете и сроке его действия. Я приложил телефон к считывателю, но он также ничего не прочитался.
Тогда я снял крышку с телефона и приложил остатки проездного билета к считывателю — ОН РАБОТАЛ! После этого я неоднократно проходил по данному билету через турникет пока на нем не кончились поездки.
Т.е. билет был абсолютно рабочим (даже после того как побывал под струей воды). Но через заднюю крышку телефон билет считываться не хотел. Я даже пробовал прикладывать билет к считывателю через заднюю крышку телефона без самого телефона, думая что телефон наводит какие-либо помехи. Но он не читался.
Почему. Ведь все мы знаем, что билет отлично считывается на расстоянии 2-3 см от считывателя (поэтому им можно пользоваться не вынимая из сумки или портмоне), но почему он не хотел читаться через заднюю крышку телефона?
Интересно мнение хабра-сообщества на этот счёт, неужели задняя панель телефона имеет специальное покрытие или состав, который не дает прохождение сигнала?
Есть ли ещё идеи как можно засунуть билет в телефон? Ответы вроде — просто приклеить билет скотчем снаружи к телефону — не принимаются.
UPD: Спасибо всем за помощь. В комментариях даны очень хорошие идеи и советы.
Буду продолжать эксперименты. О результатах обязательно напишу.
В этом обзоре я поделюсь способом изготовления бескаркасных антенн для RFID меток и установки пропуска и ключа от домофона в кожаный ремешок наручных часов.
Вот он, мой второй обзор на Муське. Решил я поведать вам о том, как я упростил свое передвижение на работе, а именно вшил дубликат пропуска в ремешок часов, в который позже добавил и ключ от домофона. Далее я буду параллельно рассказывать об изготовлении антенн для 125 кГц пропуска и 13,56 МГц домофона.
Началось все, когда на работе установили СКУД почти на всех дверях. Пользоваться карточкой мне не понравилось с самого начала и я начал искать пути облегчения прохода с пропуском.
Вначале был куплен силиконовый RFID браслет, но он мне не понравился, знаете ли, ощущения «не те». В дальнейшем оказалось, что такие браслеты не долговечны и рвутся из-за частых растяжений. В продаже есть и более удобные браслеты.
У меня же появилась идея скрестить наручные часы, которые я каждый день одеваю и пропуск, тем более, что два браслета на руке — это перебор.
Карточку-пропуск я ломать не стал, а купил дубликатор и перезаписываемые брелоки для домофона. В моем случае рабочая частота пропуска на работе 125 кГц, а домофона — 13,56 МГц.
Об RFID метках:
RFID метки бывают с рабочей частотой 125 кГц и 13.56 МГц. Определить, какая частота у вас можно спросив об этом у охраны, разобрав свой рабочий пропуск или методом «тыка». Радиочастотные метки с рабочей частотой 125 кГц имеют антенну с большим количеством витков тонкого провода. На метках 13.56 МГц провод толще и витков меньше.
Просто извлечь метку из брелока и установить в ремешок не получилось. Размеры антенны довольно большие. Я попробовал сжать антенну — сильно уменьшилось расстояние считывания. Замеры индуктивности антенны показали, что при изменении формы катушки, естественно, меняется и индуктивность. Я подозреваю, что антенна метки представляет собой колебательный LC контур и изменение индуктивности к хорошему не приведет.
Отсюда выход один — изготовить антенну нужных формы и размеров с требуемой индуктивностью. Максимальное расстояние считывания достигается при одинаковых размерах антенн метки и считывателя. Т.е. самодельная метка будет считываться на меньшем расстоянии, чем карта.
Сразу хочу предупредить, что намотка антенны на 125 кГц занятие довольно сложное из-за большого количества витков и малой толщины провода.
Пропуск на 125кГц:
Измеренная индуктивность антенны метки на 125 кГц составила около 3,57 мГн (миллиГенри), а на 13,56 Мгц — около 5 мкГн (микроГенри). Измерения нужно проводить так, чтобы исключить влияние других предметов на индуктивность.
Для пропуска на 125 кГц может понадобиться около 450 витков провода 0,05-0,07 с внутренним диаметром 7 мм и толщиной антенны в 1 мм. Провод сматывал с 24в реле. Намотку я производил шуруповертом. Где-то с пятой попытки получилось что нужно ).
Для ключа домофона на 13,56 МГц ушло около 1,5 метра провода 0,1-0,15 с внутренним диаметром 7 мм и толщиной около 1,5 мм. Намотка производилась вручную, витки не считал. Получилось со второй попытки.
Чип для домофона был аккуратно извлечен из брелока. Брелок хитрый и в переходе не получилось его скопировать. Все было залито нерастворяемым компаундом. Пришлось аккуратно все разламывать.
Измерения заводской антенны на 13.56 МГц.:
Для намотки бескаркасной катушки нам потребуется оснастка. Я нашел пару пластиковых крышек не известно от чего. Две пластиковые крышки или другие желательно круглые и плоские детали скрепляются посередине винтом с гайкой, который образует ось вращения. Между крышками устанавливается картонная прокладка. Намотка производится в промежуток между пластиковых крышек. Провод фиксируется эпоксидной смолой или лаком.
Оснастка:
Методика намотки следующая: сначала нужно вырезать из картона шайбу, которая будет задавать внутреннюю форму антенны и ее толщину. Далее смазываем поверхности оснастки (пластиковых крышек) тонким слоем силикона, вставляем винт и одеваем картонную шайбу. Конец провода нужно закрепить в отверстии винта. Наносим немного «пятиминутной эпоксидки» вокруг картонной вставки, одеваем вторую крышку, скрепляем все вместе и незамедлительно производим намотку.
Процесс намотки:
Я изготавливал антенны овальной формы. Точно рассчитать индуктивность мне показалось невозможным, поэтому я мотал побольше… После неполного застывания эпоксидной смолы оснастку аккуратно разбираем. Катушка должна легко отделиться от смазанной оснастки. Измеряем индуктивность и отматываем провод до получения необходимой индуктивности. При приближении к требуемому значению я производил замеры через каждый виток.
Таким методом можно мотать антенны любой формы и размеров.
Меряем:
Так же всегда можно купить мелкие RFID метки (раз, два, три) и припаять свой или перезаписываемый чип.
После изготовления антенны припаиваем к ней чистый чип (TK5577 на 125 кГц) и производим копирование или паяем заведомо рабочий чип.
Готовая метка:
Готовый ремешок от мастера:
Сейчас, после всего полученного опыта могу сказать, что мотать антенны на 125 кГц — занятие довольно сложное. Большое количество витков, тонкий провод для малых габаритов делают изготовление таких антенн очень тонкой работой.
Но изготовить антенну для 13,56 мГц оказалось не сложно. Витков мало, провод можно не совсем тонкий. Работает не хуже штатной антенны брелока.
Еще были идеи добавить в ремешок карту метро и банковскую карту. Только в Украине нет возможности пополнить метро бесконтактно. По крайней мере я не нашел. Да и достать кошелек два раза в день не трудно. Вмонтировать банковскую карту тоже, считаю, реально. Люди уже такое делали. Заказываем карту с бесконтактной оплатой, растворяем в ацетоне, а дальше пайка и т.п. Пополнить ее можно в онлайн банкинге. Но это уже другая история…
Для себя решил, что пропуска и ключа от домофона пока достаточно. Вшивать RFID под кожу пока не время, а вот расположить их в удобных местах вполне возможно.
На этом спасибо, что дочитали до конца. Прошу прощения за возможные ошибки и неточности. В общем как умею…
Всем добра!
Померить индуктивность оригинальной, намотать с такой же. Тупо экспериментально, чтобы не париться с расчётами, если нет опыта.
Если есть отвод, то соблюсти пропорцию от общего количества витков.
Дальность для малого диаметра всё равно несколько упадёт.
Edited at 2015-04-25 07:30 pm (UTC)
Сохранить количество витков (сохранить индуктивность), увеличить диаметр провода (частично вернуть добротность).Сохранение числа витков при меньшем диаметре уменьшит индуктивность. Надо увеличивать.
Добротность для RFID вообще почти побоку, главное провод не 0.03 и не нихром)
Edited at 2015-04-25 07:37 pm (UTC)
По опыту работы с 134.2кГц - чем меньше площадь антенны у метки, тем меньше дальность считывания, для 13МГц должно быть также (ибо расстояния и размеры антенн меньше длинны волны) А какое расстояние получалось скажем для метки 3см диаметром, если конечно экспериментировал с такой?И какие параметры катушки были у метки и приемника?
Ответ про индуктивность верный.
Желательно достичь такого же значения.
Уменьшаем диаметр и увеличиваем число витков.
Только индуктивность от диаметра зависит пропорционально, а от числа витков квадратичн0.
Хорошо бы и паразитную ёмкость антенны сохранить, но без измерительных приборов никак.
Дальность по любому упадёт с уменьшением диаметра. Пропорционально.
Edited at 2015-04-25 09:57 pm (UTC)
Делал когда-то на эту частоту печатную рамочную антенну, внешний размер витков 8 на 8 см. Получилось четыре витка (по 2 на каждой стороне ПП) + емкость десятки пик. Плюс виток для индуктивной связи с приемником. На показанном прототипе он приклеен; но можно его сделать на той же ПП.
Перед этим перелопатил литературу по расчету рамочных антенн. Настраивал по древнему, советских времен, радиолюбительскому ГИР (гетеродинному индикатору резонанса). 2 см - ИМХО очень маловато; дальности не будет. Да и к чему иметь антенну меньше тэга. С таким размером я бы попробовал взять стандартный тэг и использовать его как антенну)
Платежные сервисы вроде Apple Pay и Samsung Pay, начавшие свою работу на территории России всего месяц назад, уже успели изменить нашу жизнь к лучшему. Благодаря им мы перестали копаться в кошельках, задерживая очередь, и «светить» купюрами у всех на виду. Так, во всяком случае, говорят те, кто уже успел испытать все преимущества бесконтактной оплаты на себе. Но что делать тем, кому эта привилегия недоступна?
Несмотря на относительно широкую распространенность мобильных сервисов для проведения транзакций, многие россияне (да и не только они) не имеют возможности воспользоваться ими. Причина тому достаточно проста и буквально лежит на поверхности – рынок смартфонов не ограничивается только устройствами Apple и Samsung. Некоторые предпочитают пользоваться чем-то пусть менее броским, но уж точно более доступным.
Существует масса способов, как превратить ваш смартфон вне зависимости от производителя в самый настоящий кошелек. Начнем по порядку.
Первый и, на мой взгляд, наиболее предпочтительный – Яндекс.Деньги.
Немногим известно, что приложение «Яндекс.Денег» для Android поддерживает бесконтактные платежи, требуя от клиента лишь интегрированный в смартфон модуль NFC. Озаботиться пополнением кошелька титульными знаками (читай – деньгами) должен сам пользователь.
Второй способ – NFC-симка.
Такие выпускает мобильный оператор МТС в сотрудничестве с одноименным банком. Установите функциональную карточку в смартфон и оплачивайте покупки легким прикосновением к терминалу. Никто и не догадается, что вы схитрили!
Конечно, назвать это полноценной заменой Apple Pay все-таки нельзя, поскольку транзакции не подлежат шифрованию и не требуют идентификации по отпечатку пальца. Кроме того, вам все-таки придется завести отдельный счет в ПАО «МТС» или банке «Русский Стандарт».
Впрочем, если вы уже являетесь держателем карты одного из двух банков, проблема улетучивается сама собой. Вам лишь останется посетить ближайший салон сотовой связи или отделение банка, где получить вышеописанную SIM-карту совершенно бесплатно.
Вживую антенна выглядит менее устрашающе
Всем тем, чей смартфон не имеет в своем арсенале модуля «ближнего поля», путь к «бесконтакту» дастся несколько труднее. Им придется либо заменить устройство на новое, что нерационально, либо оборудовать его NFC-антенной самостоятельно. Вопреки расхожему мнению, сделать это куда проще, чем представлять.
Для этого необходимо приобрести внешнюю NFC-антенну, которая продается в салонах сотовой связи, и, приклеив ее к поверхности SIM-карты, расположить под крышкой вашего смартфона. Небольшая ремарка: проделать эту операцию не удастся владельцам устройств с несъемной задней панелью и боковым слотом для SIM-карт.
Если вы из последних, настоятельно не рекомендую унывать. Специально для вас остался пусть и варварский, но вполне результативный метод.
NFC-браслеты.
Некоторые банки, в том числе Альфа-банк, занимаются выпуском бесхитростных на первый взгляд браслетов, несущих в своей конструкции NFC-чип, связанный с вашим лицевым счетом. Он работает ровно по тому же принципу, что и пластиковые карты с технологией PayPass или PayWave.
Уточните у представителей банка о наличии в их ассортименте соответствующих аксессуаров и, заполучив экземпляр, извлеките чип из приобретенного браслета и просто положите его в чехол смартфона или планшета. Таким образом вам не придется не только помнить о необходимости иметь при себе кошелек, но и переживать об автономности основного гаджета.
Стоимость NFC-браслета в зависимости от банка колеблется от 500 до 1000 рублей. В ту же сумму вам обойдется чехол с небольшим кармашком на задней части.
Читайте также: