今天,，電子產品堪稱無處不在,，不管是汽車、白色家電,，還是娛樂設備,、可穿戴設備,，都已融入我們生活的方方方面。電子系統(tǒng)的快速普及應用,，歸功于大規(guī)模集成電子器件的出現(xiàn),，例如，非常復雜的計算密集型微控制器和SoC（系統(tǒng)芯片）,。今天,，隨著白色家電和電子產品設計日益復雜，設計師不得不開始關注產品的易用性和排障的便利性,。
復雜設計急需內部調試信息,，需要了解計算單元內部發(fā)生的情況，如果出現(xiàn)系統(tǒng)錯誤或失敗,，可以在產品生命周期的各個階段檢索和檢查錯誤,，如下所示。
圖1：產品生命周期各階段系統(tǒng)檢查
產品開發(fā)和工程：
對于嵌入式系統(tǒng),，產品可靠性監(jiān)測和認證流程可能需要長時間查看產品的性能表現(xiàn),。人工監(jiān)測系統(tǒng)行的可行性不高，效率低下,。大數(shù)據(jù)分析難度也不小,，而且還需要特定的分析方法。
對于間歇性錯誤或條件性錯誤,，只有在正確記錄事件和錯誤后才能排錯,。開發(fā)人員可以隨時查看錯誤數(shù)據(jù)，將這些信息輸出到外部進行分析,，需要占用少量的內存空間,，或者需要轉儲內部信息。
產品制造：
系統(tǒng)自檢和錯誤代碼或消息有助于保證產品開發(fā)和制造質量,，優(yōu)化測試時間和生產測試,，甚至售后支持。
如果出現(xiàn)錯誤,，系統(tǒng)將會指示是哪些組件無法正常通信而導致錯誤發(fā)生,。技術人員可以輕松測試或排錯，維修產品,。
物流日志：
一些重要產品可能需要特定的運輸方式和物流方式,，這些產品系統(tǒng)可以在內部存儲器記錄跟蹤有關環(huán)境和搬運方式的電子數(shù)據(jù)，例如：碰撞、濕度和溫度,。
客戶可以在目的地分析這些數(shù)據(jù),，核實是否符合推薦的運輸和搬運方式。
現(xiàn)場服務：
用戶可以使用智能手機檢索現(xiàn)場裝機的內部信息,，這些信息對設備維護服務商非常有用,，可以幫助公司通知員工為報修準備妥當，不僅節(jié)省了現(xiàn)場維護次數(shù),，還節(jié)省了報修時間,。
目前在用的系統(tǒng)調試方法
盡管LED指示燈、LED屏幕和LCD屏幕提供錯誤信息的能力有限,，但新的智能連接可以向用戶提供更多信息，為采集信息,、調試,、質檢和測試時間優(yōu)化和售后支持開辟了一條新的途徑。
基于NFC的新智能連接調試方法:
嵌入式系統(tǒng)多數(shù)都有用于存儲某些系統(tǒng)參數(shù)的內部非易失性存儲器,。當這個EEPROM存儲器改用雙接口EEPROM時,，還可使用無線通信技術讀取錯誤信息和系統(tǒng)健康狀態(tài)數(shù)據(jù)。
有源RFID標簽是一個非常經濟的錯誤代碼記錄介質,，可以通過NFC接口檢索電子標簽內部數(shù)據(jù),。
NFC又稱近距離通信，是一種基于RFID（射頻識別）的13.56 MHz載波無線通信技術,，當一個NFC設備靠近另一個NFC設備時,，即可互連通信。今天大多數(shù)手機都有NFC接口,，可與有源標簽通信,，為用戶在不同設備之間交換信息。
以消費電子產品為例,，有源標簽對于自檢非常有用,。在系統(tǒng)上電后，自檢將檢查系統(tǒng)的所有組件,，并將健康狀態(tài)寫入有源標簽中,，便于產品出廠質檢時讀取數(shù)據(jù)，如果所有參數(shù)都正常,，則產品可以出廠,。
整個系統(tǒng)一步測試概念還可以節(jié)省產品在生產線上的停留時間，讀取系統(tǒng)健康狀況只需要幾秒鐘的時間,，設計一個用戶界面非常簡單的應用軟件,，可以在智能手機或讀取器上查看錯誤信息內容。
如果出現(xiàn)系統(tǒng)錯誤，系統(tǒng)將會指示是哪些組件無法正常通信導致錯誤,，方便技術人員測試或調試系統(tǒng),，修理產品。
此方法還可用于售后服務,。用戶只需將智能手機靠近白色家電的控制面板,，即可通過NFC讀取產品內部信息，還可以通過Wi-Fi或GPRS等WAN網絡將信息發(fā)送到中央服務器,，同時自動提交投訴,。
圖2：系統(tǒng)健康檢查智能連接技術
實現(xiàn)NFC智能連接調試：
有微控制器的嵌入式系統(tǒng)可以測試內部邏輯電路和所連的外圍設備，通過NFC在智能手機上更新自檢報告,，可以在手機上發(fā)出一些測試命令,，進一步分析系統(tǒng)內部問題。
NFC是一種非常經濟的無噪聲通信方案,，緊湊的尺寸使其可以輕松整合到小系統(tǒng)中,。
今天大多數(shù)人都有智能手機。用戶可用安卓手機應用測試系統(tǒng),，在屏幕上查看初步的測試信息,，包括錯誤類型。 為了更好地理解,，下面以計步器系統(tǒng)為例介紹這個過程,。下圖是計步器系統(tǒng)的框圖：
圖3：穿戴式計步器系統(tǒng)框圖
該可穿戴式計步器采用STM32L系列微控制器。STM32L可以降低應用功耗,，并提供適合的處理能力,，片上配備各種外設接口，例如,，SPI,、I2C和ADC，是設計低成本,、低功耗解決方案的理想選擇,。
動態(tài)NFC/RFID標簽芯片M24SR64-Y接受13.56 MHz RFID讀取器或NFC手機通過I2C接口發(fā)送的讀寫指令，有助于在計步器和手機之間建立低成本的RF通信連接,，內置EEPROM存儲器用于保存系統(tǒng)狀態(tài)和其他相關信息,。
圖4：穿戴式計步器和PCB電路板
為了在不打開系統(tǒng)的情況下使用系統(tǒng)排錯功能，我們開發(fā)了一款可以在沒有實體接觸的情況下與系統(tǒng)通信的安卓手機應用,。動態(tài)NFC/RFID標簽IC甚至不需要電源即可與RFID讀取器通信,。檢查系統(tǒng)健康狀態(tài)，建立通信連接,，需要將手機靠近計步器,。
圖5：基于NFC的排錯系統(tǒng)
圖6,；手機屏幕顯示系統(tǒng)狀態(tài)
在動態(tài)NFC / RFID標簽IC上有一個中斷引腳，當檢測到NFC信號時,，中斷引腳向主控制器發(fā)送中斷信號,，喚醒系統(tǒng)。通過使用中斷功能,，系統(tǒng)可以運行已配置好的任務,，檢查系統(tǒng)健康狀況，并在NFC標簽中寫入健康狀態(tài)數(shù)據(jù),，然后,，用手機讀取NFC標簽內的系統(tǒng)狀態(tài)信息，并在屏幕上顯示系統(tǒng)狀態(tài),，例如,，屏幕上彈出“系統(tǒng)正常”信息,，表示系統(tǒng)完全正常,。否則，彈出“系統(tǒng)故障”,，并說明故障區(qū)域,。
結論:
系統(tǒng)智能連接功能可以為用戶帶來很多好處,，涵蓋從產品制造到售后的整個生命周期,，有助于降低產品的總體成本。在目前的智能連接技術中,，NFC技術經濟實惠,，對功率和空間需求都非常低，不論是小尺寸產品,，還是體積大的家電,，選擇無線通信連接，NFC都是一個不錯的選擇,。