เจาะลึกเทคโนโลยี! การใช้ NFC จ่ายไฟให้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แทนระบบ Qi

สวัสดีชาว Maker และผู้หลงใหลในโลกของอิเล็กทรอนิกส์ทุกคนครับ! 🛠️ ปกติแล้ว การที่เทคโนโลยี NFC หรือ RFID สามารถจ่ายพลังงานให้ตัวรับ (Receiver) ทำงานได้นั้น คงไม่ใช่เรื่องน่าแปลกใจเท่าไหร่นัก เพราะหลักการนี้แหละที่ทำให้แผ่นคีย์การ์ดหรือแท็ก RFID ของเราสามารถทำงานได้โดยไม่ต้องใส่แบตเตอรี่เอาไว้ข้างใน

แต่คำถามที่น่าสนใจและท้าทายชาว Maker มากกว่านั้นก็คือ... "เราสามารถทำอะไรกับ NFC ได้มากกว่าแค่การจ่ายไฟนิดๆ หน่อยๆ เพื่อส่งข้อมูลสั้นๆ หรือเปล่า?" เรื่องนี้ถูกนำมาทดลองเจาะลึกใน วิดีโอล่าสุดของ Denki Otaku ครับ!

ชมวิดีโอสาธิตการทำงาน (Demo Video) 🎬

Qi กับ NFC แตกต่างกันอย่างไรเมื่อใช้ชาร์จไฟ? 🤔

แม้ว่าทั้งระบบชาร์จไร้สายยอดฮิตอย่าง Qi (ชี่) และ NFC จะใช้หลักการ "การเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า" (Electromagnetic Induction) เหมือนกันเป๊ะ แต่สิ่งที่ทำให้ทั้งสองระบบนี้แตกต่างกันอย่างชัดเจนคือ ความถี่ (Frequency) และ กำลังไฟสูงสุด (Maximum Power) ที่สามารถส่งไปยังอุปกรณ์ตัวรับครับ

• กำลังไฟของ NFC: สำหรับ NFC แล้ว กำลังไฟที่ส่งได้จะอยู่ในระดับประมาณ 1 วัตต์ (Watt) เท่านั้น โดยในวิดีโอทดลองนี้ โมดูล NFC ที่ใช้สามารถรองรับกำลังไฟได้สูงสุดที่ 250 มิลลิวัตต์ (mW) ซึ่งตัวเลขนี้พอจะทำให้เราเห็นภาพคร่าวๆ แล้วว่า อุปกรณ์สเปคประมาณไหนที่จะสามารถใช้ไฟจาก NFC ได้
• ขนาดที่เล็กกว่า: แม้กำลังไฟจะน้อยกว่า แต่ข้อดีที่ตีตื้นขึ้นมาคือ ตัวส่งและตัวรับสัญญาณ NFC นั้นมี ขนาดเล็กกว่า Qi มากๆ เนื่องจากตัวระบบทำงานอยู่ในย่านความถี่ที่สูงกว่านั่นเองครับ

อิสระที่มากกว่าแค่การชาร์จไฟ 🕊️

ประโยชน์เพิ่มเติมของการใช้ NFC คือ มันให้อิสระแก่ผู้ใช้งานในการออกแบบโปรโตคอล (Protocol) สำหรับส่งข้อมูล (User data) ซึ่งถือว่ามีประโยชน์มหาศาลสำหรับโปรเจกต์ที่เราไม่ได้ต้องการแค่ "ส่งไฟฟ้า" ไปเลี้ยงวงจรเฉยๆ

ในวิดีโอสาธิตด้านบน เราจะเห็นการจ่ายไฟผ่าน NFC เพื่อนำไปเลี้ยงวงจร ไมโครคอนโทรลเลอร์ (MCU) และ เซนเซอร์ตรวจจับการเคลื่อนไหว (IMU) พร้อมๆ กับการเปิดหน้าจอ OLED ไปด้วย! การทดลองนี้พิสูจน์ให้เห็นอย่างชัดเจนว่า เราสามารถทำการ "ชาร์จไฟไร้สาย" ควบคู่ไปกับ "การส่งข้อมูล" จากเซนเซอร์ IMU ไปยังบอร์ด MCU อีกตัวได้ในเวลาเดียวกันครับ!

ตัวอย่างโค้ด: แนวทางการอ่านข้อมูล NFC ด้วยบอร์ด MCU 💻

สำหรับเพื่อนๆ ที่เพิ่งเริ่มเล่นโมดูล NFC (เช่น PN532) ร่วมกับบอร์ด Arduino หรือ ESP32 นี่คือตัวอย่างโครงสร้างโค้ดในการอ่านข้อมูลคร่าวๆ ที่สามารถนำไปประยุกต์ใช้เพื่อรับส่ง Data ได้ครับ

#include <Wire.h>
#include <Adafruit_PN532.h>

// กำหนดพิน I2C (ตัวอย่างสำหรับ ESP32)
#define SDA_PIN 21
#define SCL_PIN 22
Adafruit_PN532 nfc(SDA_PIN, SCL_PIN);

void setup(void) {
  Serial.begin(115200);
  nfc.begin();

  uint32_t versiondata = nfc.getFirmwareVersion();
  if (! versiondata) {
    Serial.print("ไม่พบโมดูล PN53x กรุณาตรวจสอบสายไฟ!");
    while (1); // หยุดการทำงานหากไม่พบโมดูล
  }
  
  // ตั้งค่าจำนวนรอบการพยายามอ่าน NFC tag
  nfc.setPassiveActivationRetries(0xFF);
  nfc.SAMConfig();
  
  Serial.println("รอรับสัญญาณหรือการ์ด NFC...");
}

void loop(void) {
  boolean success;
  uint8_t uid[] = { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 };  // Buffer เก็บค่า UID
  uint8_t uidLength;                        // ความยาวของ UID

  // ตรวจจับการ์ดหรืออุปกรณ์ NFC ใกล้เคียง
  success = nfc.readPassiveTargetID(PN532_MIFARE_ISO14443A, &uid[0], &uidLength);
  
  if (success) {
    Serial.println("พบอุปกรณ์ NFC เชื่อมต่อแล้ว!");
    Serial.print("UID Length: ");Serial.print(uidLength, DEC);Serial.println(" bytes");
    Serial.print("UID Value: ");
    for (uint8_t i=0; i < uidLength; i++) {
      Serial.print(" 0x");Serial.print(uid[i], HEX); 
    }
    Serial.println("");
    
    // (ส่วนนี้สามารถนำไปพัฒนาต่อเพื่อรับ/ส่ง Payload ข้อมูลร่วมกับการจ่ายไฟได้)
    delay(1000);
  }
}