BLE+NFC 智能锁方案怎么选？从芯片选型到低功耗设计的完整指南

动能世纪～叶女士

智能锁正在从单一的开锁方式，逐渐向多种身份识别和智能连接方式发展。 NFC 可以实现快速、近距离的身份识别，蓝牙则可以连接手机APP，实现手机开锁、设备管理以及OTA升级。对于智能锁厂商来说，当产品从“能开锁”进一步升级到“智能化管理”时，芯片方案的选择也变得更加重要。
那么，一套BLE+NFC智能锁方案，在进行芯片选型时，到底应该关注哪些方面？
对于智能锁来说，BLE芯片承担的功能远不只是“连接手机”。 手机APP 需要通过BLE与门锁建立连接，完成设备绑定、身份认证、开锁指令传输以及门锁状态读取等功能。如果后续还需要增加用户权限管理、开锁记录、设备配置和OTA升级等功能，BLE芯片本身的处理能力、存储资源以及外设资源也需要提前考虑。 因此，智能锁BLE芯片的选择，不能只看蓝牙版本和通信距离，还需要综合考虑MCU性能、Flash、RAM、功耗、外设接口以及安全能力。
智能锁与普通插电式智能设备不同，很多产品采用电池供电。 门锁平时可能处于低功耗状态，只有在用户操作、手机连接或者进行数据通信时才进入相应工作状态。因此，芯片在不同工作状态下的功耗，会直接影响产品的实际续航表现。 OM6626采用低功耗设计，支持1.71V～3.6V供电，规格书给出的睡眠模式典型电流为1.4μA，并集成DCDC BUCK电源管理。 对于智能门锁 、酒店锁、柜锁等电池供电产品来说，这类低功耗能力是芯片选型时值得关注的指标。
很多智能锁在开发初期，功能可能比较简单。 手机连接、蓝牙开锁，看起来似乎并不需要太多资源。 但随着产品功能不断增加，APP授权、用户管理、设备参数配置以及OTA升级等功能都会逐渐加入。如果芯片资源过于有限，后期功能扩展就容易受到限制。 OM6626采用ARM Cortex-M4内核，最高主频64MHz，内置80KB SRAM、1MB Serial Flash以及8KB I-Cache RAM，可以为BLE通信和本地应用处理提供相应的资源支持。 这也是在选择BLE SoC时，需要从“当前功能”进一步考虑“后续产品规划”的原因。
安全能力
智能锁与普通蓝牙设备最大的区别之一，在于它直接关系到用户的门禁安全。 蓝牙通信过程中涉及设备配对、身份认证以及数据传输，因此芯片是否具备硬件加密 和随机数生成等安全能力，也是方案设计需要关注的因素。 OM6626集成AES硬件加密和硬件随机数发生器，并支持AES-128/AES-256密钥，可以为相关应用提供底层安全能力。 当然，芯片具备安全功能并不意味着整个智能锁系统天然安全，实际产品还需要结合通信协议、APP以及权限管理机制进行整体设计。
应用需求
在BLE+NFC智能锁方案中，NFC部分同样需要根据产品功能进行选择。 以DP1312EA为例，它是一款13.56MHz非接触式IC卡读卡器芯片，支持ISO/IEC  14443A、ISO/IEC 14443B、FeliCa等读写器模式，同时支持ISO/IEC 18092 NFCIP-1以及ISO/IEC 14443A模拟卡模式。 DP1312EA还支持I²C、UART和SPI等主机接口，可以根据主控方案选择合适的连接方式。 对于智能锁来说，可以根据实际使用的卡片、手机NFC以及产品认证需求，对NFC方案进行针对性设计。 基于这样的产品需求，可以采用OM6626B + DP1312EA的组合方案。 其中，OM6626B采用QFN32 4×4mm封装，负责BLE无线连接以及相关本地应用处理；DP1312EA负责13.56MHz非接触式通信。 再结合手机APP和OTA功能，可以进一步实现手机蓝牙开锁、NFC近场识别、设备管理以及固件升级等功能。 对于正在开发智能门锁、酒店锁、柜锁、门禁等产品的厂商来说，在方案设计阶段提前考虑功耗、存储、安全、封装以及后续功能扩展，可以减少后期重新选型和修改硬件的成本。 BLE负责连接，NFC负责近场识别，两种无线技术相互配合，让智能锁从单一的开锁设备升级为更智能的产品形态。
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