nfc近场通信技术

1、NFC近场通信技术NFC英文全称 Near Field Communication，近距离无线通信。是由飞利浦公司发起，由诺基亚、索尼等著名厂商联合主推的一项无线 技术。不久前，由多家公司、大学和用户共同成立了泛欧联盟，旨在 开发NFC的开放式架构，并推动其在手机中的应用。NFC由非接触式射频识别(RFID)及互联互通技术整合演变而来，在单一芯片上结合感 应式读卡器、感应式卡片和点对点的功能，能在短距离内与兼容设备 进行识别和数据交换。这项技术最初只是 RFID技术和网络技术的简 单合并，现在已经演变成一种短距离无线通信技术，发展态势相当迅速。与RFID不同的是，NFCM有双向连接和识别的特点

2、，工作于13.56MHz频率范围，作用距离10厘米左右。NFC技术在ISO 18092、 ECMA 34(和ETSI TS 102 190框架下推动标准化，同时也兼容应用 广泛的ISO 14443 Type-A、B以及Felica标准非接触式智能卡的基 础架构。NFC芯片装在手机上，手机就可以实现小额电子支付和读取其他 NFC设备或标签的信息。NFC的短距离交互大大简化整个认证识别过 程，使电子设备间互相访问更直接、更安全和更清楚。通过NFC电脑、数码相机、手机、PDA等多个设备之间可以很方便快捷地进行无 线连接，进而实现数据交换和服务。一. 技术优势与RFID 样，NFC信息也是通过频谱中无

3、线频率部分的电磁感应耦合方式传递，但两者之间还是存在很大的区别。首先，NFC是一种提供轻松、安全、迅速的通信的无线连接技术，其传输范围比RFID 小，RFID的传输范围可以达到几米、甚至几十米，但由于NFC采取了独特的信号衰减技术，相对于RFID来说NFC具有距离近、带宽高、 能耗低等特点。 其次，NFC与现有非接触智能卡技术兼容，目前已 经成为得到越来越多主要厂商支持的正式标准。再次，NFC还是一种近距离连接协议，提供各种设备间轻松、安全、迅速而自动的通信。与无线世界中的其他连接方式相比，NFC是一种近距离的私密通信方 式。最后，RFID更多的被应用在生产、物流、跟踪、资产管理上， 而NFC

4、则在门禁、公交、手机支付等领域内发挥着巨大的作用。同时，NFC还优于红外和蓝牙传输方式。作为一种面向消费者的 交易机制，NFC比红外更快、更可靠而且简单得多。与蓝牙相比，NFC 面向近距离交易，适用于交换财务信息或敏感的个人信息等重要数 据；蓝牙能够弥补NFC信距离不足的缺点，适用于较长距离数据通 信。因此，NFC和蓝牙互为补充，共同存在。事实上，快捷轻型的NFC 协议可以用于引导两台设备之间的蓝牙配对过程，促进了蓝牙的使 用。NFC手机内置NFC芯片，组成RFID模块的一部分，可以当作RFID 无源标签使用用来支付费用；也可以当作 RFID读写器 用作数据交换与采集。NFC技术支持多种应用，

5、包括移动支付与交易、对等式通信及移动中信息访问等。 通过NFC手机，人们可以在任何地 点、任何时间，通过任何设备，与他们希望得到的娱乐服务与交易联 系在一起，从而完成付款，获取海报信息等。NFC设备可以用作非接触式智能卡、智能卡的读写器终端以及设备对设备的数据传输链路， 其应用主要可分为以下四个基本类型： 用于付款和购票、用于电子票 证、用于智能媒体以及用于交换、传输数据。二. 技术原理支持NFC的设备可以在主动或被动模式下交换数据。 在被动模式 下，启动NFCS信的设备，也称为NFC发起设备（主设备），在整个通 信过程中提供射频场（RF-field），它可以选择106kbps、212kbps

6、或 424kbps其中一种传输速度，将数据发送到另一台设备。另一台设备 称为NFC目标设备（从设备），不必产生射频场，而使用负载调制（load modulation）技术，即可以相同的速度将数据传回发起设备。此通信 机制与基于ISO14443A MIFARE和FeliCa的非接触式智能卡兼容， 因此，NFC发起设备在被动模式下，可以用相同的连接和初始化过程 检测非接触式智能卡或NFC目标设备，并与之建立联系。在主动模式下，每台设备要向另一台设备发送数据时， 都必须产 生自己的射频场。发起设备和目标设备都要产生自己的射频场，以便进行通信。这是对等网络通信的标准模式，可以获得非常快速的连接 设置。

7、移动设备主要以被动模式操作，可以大幅降低功耗，并延长电池 寿命。在一个应用会话过程中，NFC设备可以在发起设备和目标设备之间切换自己的角色。利用这项功能，电池电量较低的设备可以要求 以被动模式充当目标设备，而不是发起设备。三. 技术分析术语“近场”是指无线电波的临近电磁场。 无线电波由正交电磁 场组成，在工作频率下天线周围大约 10波长的范围内，无线电波的 行为遵循麦克斯韦方程。电磁场在从发射天线传播到接收天线的过程相互交换能量并相 互增强，这样的电磁场称之为远场。而在 10个波长以内，电磁场是 相互独立的，即为近场，近场内电场没有多大意义，但磁场可用于短 距离通讯。由于在初级线圈（发射天线）

8、和次级线圈之间仍有相当大的距离， 因此可以将NFC看做是一个耦合系数非常低的互感器。近磁场的主要 问题是信号传播过程中信号强度会以大约 1/d6的速率下降（这里d为 通讯距离或范围），因此使近场通讯成为名副其实的短程通讯技术， 而在称之为无线电波的远场中，信号强度以 1/d2的速率下降。四. 一般应用模式NFC采用了双向的识别和连接，NFC手机具有三种功能模式：NFC 手机作为识读设备（读写器）、NFC手机作为被读设备（卡模拟）、NFC 手机之间的点对点通信应用。1.NFC手机作为识读设备在该模式中，具备识读功能的 NFC手机从TAG中采集数据，然 后根据应用的要求进行处理。有些应用可以直接在

9、本地完成，而有些 应用则需要通过与网络交互才能完成。基于该模型的典型应用：门禁控制或车票、电影院门票售卖等，使用者只需携带储存有票证或门控代码的设备靠近读取设备即可。 它 还能够作为简单的数据获取应用，比如公交车站站点信息、公园地图 信息等。2. NFC手机作为被读设备在该应用模式中，NFC识读设备从具备TAG能力的NFC手机中采 集数据，然后通过无线发功能是将数据送到应用处理系统进行处理。基于该模式的典型应用：本地支付、电子票应用3. NFC手机之间点对点通信应用在该应用模式中，NFC手机之间可以进行数据的交换，后续的 关联应用是本地应用也可以是网络应用。该模式的典型应用是：建立蓝牙连接、交

10、换手机名片等。五. 应用情况NFC设备可以用作非接触式智能卡、智能卡的读写器终端以及设 备对设备的数据传输链路。其应用广泛， NFC应用可以分为四个基本 类型：接触、完成：诸如门禁管制或交通、活动检票之类的应用，用户 只需将储存有票证或门禁代码的设备靠近阅读器即可。 还可用于简单的数据撷取应用，例如从海报上的智能标签读取网址接触、确认：移动付费之类的应用，用户必须输入密码确认交易， 或者仅接受交易。接触、连接：将两台支持NFC的设备链接，即可进行点对点网络 数据传输，例如下载音乐、交换图像或同步处理通信录等。接触、探索：NFC设备可能提供不止一种功能，消费者可以探索 了解设备的功能，找出NFC

11、设备潜在的功能与服务。1. NFC用于智能媒体对于配备NFC的电话，利用其读写器功能，用户只需接触智能媒 体即可获取丰富的信息或下载相关内容。此智能媒体带有一个成本很 低的RFID（嵌入或附加在海报中）标签，可以通过移动电话读取，借 此发现当前环境下丰富多样的服务项目。 并且手机可以启动移动网络 服务请求，并立即按比例增加运营商的网络流量。 运营商可以投资这 个“即时满足”工具，通过铃声下载、移动游戏和其他收费的增值服 务来增加收入。2. NFC用于付款和购票等最早在移动电话上使用非接触式智能卡，只是将卡粘到电话中。 也并未通过非接触式卡提供任何增值服务， 而且也不利用移动电话的 功能或移动电

12、话网络。之后经过改进，虽将非接触式智能卡集成到电 话中，但仍然是基于传统智能卡部署的封闭系统。 我们现在正见证向 NFC电话发展的趋势，这种电话充分利用移动电话功能和移动电话网 络，还提供卡读写器和设备对设备连接功能。使用非接触式智能卡的支付方式在美国和亚太地区发展势头良 好。Visa、MasterCard和美国运通等信用卡的内置支付程序可以安 全地存储在设备上的安全IC内。这样，NFC电话就可以充分利用现 有的支付基础架构，并能够支持移动电话公司的新服务项目。3. NFC用于电子票证电子票证是以电子方式存储的访问权限，消费者可以购买此权限 以获得娱乐场所的入场权。整个电子票证购买过程只需几秒钟，对消 费者而言非常简单便捷。在收集并确认了消费者的支付信息后，电子 票证将自动传输到消费者的移动电话或安全芯片中。用户将移动电话靠近自动售票终端，即开始交易。用户与服务设备充分交互，然后通过在移动电话上确认交易，完成购买过程。到娱 乐场所时，用户只需将自己的移动电话靠近安装在入口转栅上的阅读 器即可，阅读器在检查了票证的有效性后允许进入。4. NFC用于连接和作为无线启动设备消费者希望无线连接简单便捷，但对消费者承诺的便利性和移动性却仍未兑现。虽然使用方便已成为消费者