嵌入式產品開發需長時間查看性能表現
對於嵌入式系統，產品可靠性監測和認證流程可能需要長時間查看產品的性能表現。人工監測系統的可行性不高，效率低下；大資料分析難度也不小，而且還需要特定的分析方法。對於間歇性錯誤或條件性錯誤，只有在正確記錄事件和錯誤後才能排錯。開發人員可以隨時查看錯誤資料，將這些資訊輸出到外部進行分析，需要占用少量的記憶體空間，或者需要轉儲內部資訊。
自我診斷有助於確保產品品質
系統自我診斷和錯誤代碼或消息有助於保證產品開發和製造品質，優化測試時間和生產測試，甚至售後支援。如果出現錯誤，系統將會指示是哪些元件無法正常通訊而導致錯誤發生。技術人員可以輕鬆測試或排錯，維修產品。
另外，一些重要產品可能需要特定的運輸方式和物流方式，這些產品系統可以在內部記憶體記錄、追蹤有關環境和搬運方式的電子資料，例如碰撞、濕度和溫度。客戶可以在目的地分析這些資料，核實是否符合推薦的運輸和搬運方式。另一方面，使用者可以使用智慧手機檢索現場裝機的內部資訊，這些資訊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，不僅節省了現場維護次數，還節省了報修時間。
結合NFC 除錯方式更智慧
儘管LED指示燈、LED螢幕和LCD螢幕提供錯誤資訊的能力有限，但新的智慧連接可以向使用者提供更多資訊，為採集資訊、除錯、質量檢驗和測試時間優化和售後支援開闢了一條新的途徑。嵌入式系統多數都有用於儲存某些系統參數的內部非揮發性記憶體。當這個EEPROM記憶體改用雙介面EEPROM時，還可使用無線通訊技術讀取錯誤資訊和系統健康狀態資料。
主動式RFID標籤是一個非常經濟的錯誤代碼記錄介質，可以通過NFC介面檢索電子標籤內部資料。NFC又稱近距離通訊，是一種基於射頻識別(RFID)的13.56 MHz載波無線通訊技術，當一個NFC設備靠近另一個NFC設備時，即可互連通訊。今天大多數手機都有NFC介面，可與主動式標籤通訊，為使用者在不同設備之間交換資訊。
以消費電子產品為例，主動式標籤對於自我診斷(Self-diagnosis)非常有用。在系統電力開始時，自我診斷將檢查系統的所有元件，並將健康狀態寫入主動式標籤中，便於產品出廠品質檢驗時讀取資料，如果所有參數都正常，則產品可以出廠。
整個系統測試概念還可以節省產品在生產線上的停留時間，讀取系統健康狀況只需要幾秒鐘的時間，設計一個使用者介面非常簡單的應用軟體，可以在智慧手機或讀取器上查看錯誤資訊內容。如果出現系統錯誤，系統將會指示是哪些元件無法正常通訊導致錯誤，方便技術人員測試偵錯或修理產品。此方法還可用於售後服務。使用者只需將智慧手機靠近白色家電的控制台，即可透過NFC讀取產品內部資訊，還可通過Wi-Fi或GPRS等WAN網路將資訊發送到中央伺服器，同時自動提交投訴(圖2)。
NFC智慧連接偵錯系統設計介紹
具備微控制器的嵌入式系統可以測試內部邏輯電路和所連的週邊設備。透過NFC在智慧手機上更新自我診斷報告，可以在手機上發出一些測試命令，進一步分析系統內部問題。NFC是一種非常經濟的無雜訊通訊方案，緊密的尺寸使其可以輕易整合到小系統中。如今大多數人都有智慧手機，使用者可用安卓手機應用測試系統，在螢幕上查看初步的測試資訊，包括錯誤類型。為了更好地理解，以下內容以計步器系統為例介紹這個過程，圖3是計步器系統的架構圖。
該可穿戴式計步器採用STM32L系列微控制器，動態NFC/RFID標籤晶片M24SR64-Y接受13.56MHz RFID讀取器或NFC手機通過I2C介面發送的讀寫指令，有助於在計步器和手機之間建立低成本的RF通訊連接，內置EEPROM記憶體用於保存系統狀態和其他相關資訊(圖4)。
為了在不打開系統的情況下使用系統除錯功能，我們開發了一款可以在沒有實體接觸的情況下與系統通訊的安卓手機應用，動態NFC/RFID標籤IC甚至不需要電源即可與RFID讀取器通訊；而檢查系統健康狀態，建立通訊連接，需要將手機靠近計步器(圖5)。
在動態NFC/RFID標籤IC上有一個中斷引腳，當檢測到NFC訊號時，中斷引腳向主控制器發送中斷訊號，喚醒系統。透過使用中斷功能，系統可以運行已配置好的任務，檢查系統健康狀況，並在NFC標籤中寫入健康狀態數據，然後用手機讀取NFC標籤內的系統狀態資訊，並在螢幕上顯示系統狀態。例如螢幕上彈出「系統正常」資訊，表示系統完全正常，否則彈出「系統故障」，並說明故障區域(圖6)。
總而言之，系統智慧連接功能可以為用戶帶來很多好處，涵蓋從產品製造到售後的整個生命週期，有助於降低產品的總體成本。在目前的智慧連接技術中，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，選擇無線通訊連接，NFC都是一個不錯的選擇。
(本文作者任職於意法半導體)
