Wygoda i prostota korzystania z technologii zbliżeniowych, takich jak RFID czy NFC, często od strony rozwojowej wiąże się z szeregiem komplikacji. Mowa tu nie tylko o bezpieczeństwie, ale też niezwykle szerokiej kompatybilności, którą muszą się wykazać urządzenia. Firma ELATEC oferuje czytniki, które pozwalają uprościć etap projektowania.

Rola technologii RFID w infrastrukturze służącej pojazdom elektrycznym jest trudna do przecenienia. Bezprzewodowa identyfikacja i komunikacja umożliwia wygodne i bezpieczne korzystanie z ładowarek dostępnych w przestrzeni publicznej oraz urządzeń prywatnych. Ponadto szyfrowana autentykacja (uwierzytelnianie) użytkowników ułatwia zarządzanie flotą, rozliczanie użytkowników oraz zautomatyzowaną kontrolę dostępu (np. do garaży, parkingów).

ELATEC produkuje zaawansowane moduły-czytniki projektowane z myślą o ułatwieniu integracji w takich urządzeniach jak stacje ładowania. Olbrzymią zaletą czytników producenta jest możliwość programowej konfiguracji, dzięki czemu można je przystosować do licznych aplikacji oraz cyklicznie aktualizować.

Ułatwienie płatności za ładowanie pojazdów elektrycznych to jedno z głównych założeń dyrektywy AFIR. Źródło: TME

Dyrektywa AFIR

Trzeba zaznaczyć, że w wielu regionach globu przebiega obecnie dynamiczny proces rozwoju infrastruktury dla EV (Electric Vehicle). Przykładowo w Unii Europejskiej od kwietnia 2024 zaczęły obowiązywać postanowienia dyrektywy AFIR (Alternative Fuel Infrastructure Regulation).

Rozporządzenie UE w sprawie infrastruktury paliw alternatywnych (AFIR) nakłada m.in. obowiązek zapewnienia klientom możliwości dokonywania płatności ad-hoc, bez konieczności posiadania członkostwa czy subskrypcji przypisanej do konkretnej ładowarki. To świetna wiadomość dla konsumentów, ale wyzwanie dla producentów (OEM) i operatorów punktów ładowania (CPO).

We współpracy z partnerem firma ELATEC opracowała innowacyjne, dynamiczne rozwiązanie płatnicze oparte na technologii NFC, które umożliwia bezpieczne płatności ad-hoc bez konieczności korzystania z aplikacji czy wyświetlacza — dzięki czemu sprzęt do ładowania spełnia wymogi AFIR. Projekt ten jest doskonałym przykładem tego, w jaki sposób ELATEC wspiera swoich partnerów, oferując im wiedzę ekspercką i elastyczne technologie, aby sprostać zmieniającym się wymaganiom rynku i regulacji.

Cechy i atuty czytników ELATEC w kontekście infrastruktury przeznaczonej dla EV

• Kompaktowe wymiary

Oferowane czytniki są niewielkimi obwodami PCB, na których umieszczono wszystkie niezbędne do samodzielnej pracy elementy (w większości przypadków również antenę/cewkę). Przykładowo: rozmiar pojedynczego modułu serii TWN4 MultiTech 3 to 50x35mm przy wysokości zaledwie 7mm. Taki format umożliwia montaż nawet w bardzo ograniczonej przestrzeni przy tworzeniu systemów wbudowanych (embedded).

Warto tu też zaznaczyć, że czytniki charakteryzuje szeroka tolerancja termiczna (np. praca w temperaturach od -25°C do 80°C), co będzie istotne w zastosowaniach przemysłowych, jak również przy montażu w urządzeniach pracujących na zewnątrz budynków (biletomaty, bramki itp.)

• Interfejsy komunikacyjne

Czytniki wyposażono w szereg interfejsów (zależnie od modelu) powszechnie stosowanych w komputerach i przemyśle elektronicznym. Posiadają np. porty USB oraz UART (dostępny jest także adapter do portu szeregowego PC lub dla magistrali RS-232). Komunikacja z modułem jest też możliwa w standardzie I2C.

• Obsługiwane technologie

Jak już zaznaczono termin RFID to pojęcie bardzo pojemne, które obejmuje wiele technologii. W sumie czytniki ELATEC przystosowano do obsługi ponad 60 technologii RFIDzarówno , LF (125kHz), HF (13,56MHz) oraz – co bardzo istotne – NFC( Near Field Communication), czyli komunikacja bliskiego zasięgu, umożliwiająca m.in. autentyfikację przy użyciu smartfonów.

• Bezpieczne i łatwe uwierzytelnianie

W stacji ładowania samochodów elektrycznych czytniki ELATEC umożliwiają szybkie i intuicyjne rozpoczęcie sesji ładowania za pomocą tagu RFID (karty/breloka), lub smartfona, nie wymagając przy tym użycia specjalnej aplikacji.

NFC (będące podzbiorem technologii RFID) staje się podstawową metodą płatności bezgotówkowej. Źródło: TME

Skalowalność i SDK

Producent ELATEC oferuje własne środowisko programowania modułów, ELATEC DevPack. Dzięki temu firmware czytnika może być sprawnie tworzony i aktualizowany w zgodzie z ewoluującymi wymaganiami rynku i technologii. Eliminuje to potrzebę fizycznej wymiany modułów. Poza tym znacznie przedłuża ich żywotność i obniża koszty konserwacyjne. Programowa konfiguracja jest prosta, a zatem dodatkowo skraca czas prototypowania i wprowadzania nowych rozwiązań na światowe rynki – ułatwiając adaptację projektu do lokalnych wymagań sektora konsumenckiego, publicznego czy komercyjnego. Warto dodać, że czytniki ELATEC mogą być opcjonalnie programowane i konfigurowane już w urządzeniach docelowych przy użyciu karty konfiguracyjnej. Zatem ich przeprogramowanie/aktualizacja „w terenie” („in the field) nie sprawi najmniejszych trudności, nawet na długo po instalacji.

Przegląd produktów

Warto zwrócić uwagę, że produkty ELATEC są zróżnicowane przede wszystkim pod kątem ich docelowej aplikacji – ponieważ niezależnie od wersji oferują bardzo bogate możliwości. Na przykład seria TWN4 MultiTech Mini przeznaczona jest do montażu w obwodzie. Posiada wyprowadzenia kołkowe (tzw. „goldpin” w rastrze 2,54mm), co upraszcza budowę płyty głównej, na której zostaną osadzone.

Od lewej: zestaw uruchomieniowy; Seria TWN4 MultiTech HF Mini; Seria TWN4 MultiTech 2; Przewód-adapter RS232

Czytniki generacji TWN4

Generacja produktów oznaczona jako TWN4 zawiera kilka serii. W przypadku MultiTech2 postawiono na kompaktowy design dostosowany do czytników pełniących rolę peryferium komputerowego, podłączanego za pomocą przewodu USB lub do portu szeregowego (przewód z konwerterem napięć dostępny jako akcesorium). Podobnie jak niemal wszystkie produkty dostawcy, moduły obsługują technologie operujące w niższym (LF) i wyższym (HF) paśmie RFID.

Najmniejsze czytniki dostawcy to seria TWN Mini. Mimo niepozornych rozmiarów (PCB 50x50mm) one również mogą być programowane do wykonywania rozmaitych funkcji. Są dostępne w wersjach ze zintegrowaną anteną lub do podłączenia anteny zewnętrznej. Działają na paśmie 13,56MHz, mogą być zasilane typowymi napięciami DC (3,15…5,5V) i posiadają wybór popularnych interfejsów komunikacyjnych, jak również port GPIO.

Od lewej: Seria TWN4 Mini; seria TWN4 MultiTech 3

Seria TWN4 MultiTech 3 to najbardziej zróżnicowana grupa czytników, do której należą m.in. modele wyposażone w moduł BLE (Bluetooth Low Energy). Otwiera to dodatkowe możliwości autentyfikacji z użyciem urządzeń mobilnych (telefonów, zegarków, tabletów etc.), ale na większą odległość niż w przypadku innych technologii – teoretycznie do 10m. W praktyce jest to dystans kilku metrów, zupełnie komfortowy do aplikacji z zakresu EV. Obwody posiadają gniazdo karty SAM (Secure Access Module) i pracują z technologiami opartymi na pasmach 125kHz oraz 13,56MHz. Na płytkach umieszczono cewki-anteny oraz nieulotną pamięć wielkości 18kB.