近场通讯技术的现况与未来发展

1、近场通讯技术的现况与未来发展IntroductiontoNFC-NowandtheFuture大同大学资工系谢尚琳NearFieldCommunicationNFC近场通讯技术一个标准、短距离(几公分之内)之无线连接技术已经通过成为ISO/IEC18092国际标准、EMCA-340标准与ETSITS102190标准能够让电子设备间进行简单与安全的双向互动让使用者轻轻一碰就能够进行非接触式(Contactless)的交易、存取数字内容、以及连接电子设备源自于RFID非接触式感应以及交互连结技术与飞利浦的Mifare以及新力的FeliCa等非接触式智能卡技术均兼容RadioFrequencyIde

2、ntificationRFID射频识别技术ISO/IEC18000国际标准一种自动识别和获取数据的无线通信技术读取器发出射频(无线电波)，于感应范围内，识别附于物品上之微小IC芯片(Tag卷标)，并读写其内的数据读取器与卷标之间不需建立机械或光学接触内含卷标的卡片因而称为非接触式芯片卡(ContactlessICCard)MainComponentsofanRFIDSystem应答器(Transponder)或称为标签(Tag)位于欲被辨别的物体上传感器(Detector)或称为读取器(Reader)可能只具读取功能，也可能读取与写入功能兼具应用程序控制读取器的运作，接收所回传的数据，并作出相

3、对应的处理数据库储存所有Tag相关的数据，供应用程序使用PrincipleofanRFIDSystemReader发射一特定频率之无线电波此电波驱动感应范围内Tag的电路，将内部之IDCode送出Reader依序接收解读此IDCode,送给应用程序数据库系统做处理TypesofTransponders被动式标签没有内部供电电源，而是利用接收Reader发射的电磁波，让内部的线圈共振，瞬间产生感应电流以提供电力此感应电流供应卷标上的芯片运作，并发出电磁波，将卷标中的数据传回Reader价格低廉、无需电源，是目前市场的主流主动式标签本身具有电源（通常为电池），用以供应内部IC所需电力以产生响应的讯

4、号讯号传送范围相对的比被动式广可进行较长距离与高数据量传输NFCCoreApplications连接电子设备存取数位内容进行非接触式交易OperatingModesofNFCDevicesReader/Writer读写器模式可存取RFID标签或智能卡CardEmulation卡仿真模式可仿真成标签或智能卡Peer-to-Peer点对点模式可让两个NFC设备互相交换数据NFCTechnicalSpecifications作用于13.56MHz频带受干扰的问题比蓝牙小建立连接时间小于0.1秒连接速度比蓝牙快传输距离仅约为10公分（被动模式）或20公分（主动模式）传输距离比蓝牙短传输速度为106kb

5、it/s、212kbit/s及424kbit/s传输速度比蓝牙慢NFCCooperation透过NFC协议引导两台设备之间的蓝牙配对，简化蓝牙通信的搜寻与协商过程由NFC建立蓝牙设备间的初步沟通及连接设定只需要将两个蓝牙设备靠近，由NFC机制掌控配对的起始侦测无需用户手动操作，且设备配对近乎实时NFC和蓝牙共存互补NFC操作简便，弥补蓝牙操作配对不便的缺点蓝牙适用于较长距离数据通讯，弥补NFC通讯距离不足的缺点NFCHistory2002.12Philips提出的申请，获得欧洲通讯标准组织ECMA通过，将NFC列入ECMA340规范2003.9SONY力口入NFC2004.3Philips&g

6、t;SONY与NOKIA共同发起了NFC论坛2004.9ISO正式通过NFC标准为ISO/IEC18092NFCForumNFC论坛由Philips、SONY与NOKIA于2004年共同发起，推动NFC的发展与应用目前的主要会员(150+)Philips>NXP、TI、Infineon、RENESASSonyEricsson、NOKIA、MotorolaMasterCard、VISA、JCBSONYNECLGSamsungPanasonicMicrosoftHPLogitechSomeDebutsofNFCintheWorld世界上第一支具有NFC功能的手机-2004.11Nokia32

7、20+NFCShellNFC芯片和SmartMX嵌在手机背盖称为Shell天线也安装在背盖上世界上第一个NFC商业展示-2006.4HanauerHandyTicketapplication全球第一个NFC技术的电子收票系统应用德国法兰克福(Frankfurt)旁的哈脑市(Hanau)民众可使用手机(Nokia3220)代替车票搭乘当地公交车世界上第一支内建NFC的手机-2007.1Nokia6131NFCNFC芯片和SmartMX智能卡控制芯片嵌入到手机内部NFC天线与IC置于前盖屏幕后面要以手机正面接触卡片阅读机，而不是像3220要以背面接触3220是放于背盖SomeDebutsofNFC

8、inTaiwan行动悠游Easy-Mo计划-2006.9中华电信与台北智能卡票证公司共同执行的经济部创新服务科专计划将NFC手机、电子货币包与悠游卡功能整合在手机的的复合式个人芯片(Combi-SIM)上用户能使用手机搭乘捷运与公交车、通讯加值、查询余额、停车付费、下载电子广告等服务功能国内第一个具备雏形的NFC应用-2007.2台湾大哥大与台北富邦银行、万事达卡推出全亚洲第一支NFCMobilePayPass信用卡手机(Nokia3220)可以手机刷卡付费可用于全台湾包括莱尔富、顶好、京华城喜满客影城、ISCoffee等2千多家消费点可以下载电子折价券(e-coupon)使用可将手机靠近内建

9、NFC传感器的海报即可下载取得电子折价券用于消费上与美丽华影城、国宾饭店、以及台湾大哥大音乐达人等服务合作可将e-coupon互相透过P2P分享给其他任何款式NFC手机外国厂商在台湾推出的第一款内建NFC芯片的行动悠游手机-2007.8Nokia6131i中华电信、台北智能卡票证与诺基亚携手合作在搭乘捷运或公交车时，可直接透过手机扣款可连上中华电信emome网站进行储值OTA(over-the-air)空中下载，安装Visa付款软件可透过GPRS下载合作店家优惠券国产第一款NFC手机-2007.11BenQT80全球第一款将NFC应用在secureSD记忆卡中的手机，也是第一支卡机分离的NFC

10、手机消费者可取出microSD卡，在其他NFC手机上重新启用可当信用卡、悠游卡、门禁卡等全球第一支同时整合了PayPass信用卡、悠游卡、悠游钱包、小区网站、远程数字家庭控制与电信通讯功能的手机一开始是配合远雄二代宅建案推出台湾率先采用SWP及NFC技术的服务-2008.1远传哗哗GO服务一张3GUSIM卡上，集结台新银行信用卡、高雄捷运、7-Eleven等各种支付服务亚洲第一个采用单线协议(SWP)技术手机只要支持SWP标准，就能用同一张SIM卡在不同的手机上使用NFC服务消费者可以依照自己的喜好，挑选喜欢的NFC手机国内推出全球第一个NFC商业解决方案-2008.2国外厂商金雅拓(Gema

11、lto)与台湾大哥大合作，推出全球第一个商业NFCSIM-based非接触式行动系统可从远程透过移动电话网络，管理任何非接触式服务形式的生命周期特别是需要高度安全管理的付款应用台湾大哥大能采用OTA方式进行注册、发布、管理及终止行动NFC服务的操作解决方案包括一个卡片和应用管理系统一个密钥管理系统(安全地处理应用的生命周期)一个在SIM卡和支持NFC手机上配置用户界面应用的模块国内推出全球第一张全方位整合消费、交通、门禁之NFC手机悠游联名卡-2008.4国泰世华NFC手机悠游联名卡中华电信与国泰世华银行、万事达卡国际组织、台北智能卡票证公司及明基共同发表手机为BenQT80国内第一个NFC校

12、园服务-2008.11远传电信与元智大学合作推出远传哗哗GO校园服务门禁感应宿舍、教室、图书馆等门禁管理复印机感应打印以手机感应复印机，使用影印服务图书馆感应借还书以手机感应图书馆之感应设备，即可将借还书之记录呈现于图书馆之计算机系统感应海报活动报名以手机感应海报上之远传哗哗Go图示，免排队即可在线及时完成研讨会、演唱会等报名机制。课堂感应测验师生互动，手机感应随堂测验手机感应付款校园商店、美食街等手机感应付款手机在线购物与智冠科技、诚品网络书店、金革音乐等企业合作，提供感应海报进行手机在线购物之校园专属优惠商品AdvantagesofNFC相较于其他短距离无线通信技术(如蓝牙)更安全具有识别

13、功能且传输距离在io公分以内更短的反应时间建立连接时间小于0.1秒，轻碰一下即可不像蓝牙还需要进行设定非常适合作为无线传输环境下的电子货币包技术但传输安全不代表数据保存也同样安全手机内部须有安全组件(SE,Secureelement)以保护用户帐户数据和钱包余额，以及允许进行安全交易IntegratingSecurityElementsintoNFCPhonesSDCard-based内嵌到SD记忆卡中数据存在SD卡里，手机若更换，可将SD卡取出，放到新手机Handset-based内建到手机硬件平台数据存在手机里，手机若更换，原先的数据无法随之转移SIM-based整并到用户识别卡(SIM)

14、里数据存在SIM卡里，手机若更换，只需将SIM卡换到新手机即可SIM-basedSolutionSE与UICC(SIM)结合的好处具在不同设备的移植性与可转换性具世界性(全球通用性)可支持远程动态管理(透过OTA)具备逻辑安全与实体安全SIM卡的使用周期通常大于手机的使用周期GSMA协会决定将SE与UICC(SIM)整合以SWP(SingleWireProtocol)标准，作为UICC卡和SIM卡链接NFC芯片之间的接口SingleWireProtocol定义SIM卡与手机内的NFC芯片之间的传输协议NFC芯片和UICC(SIM)卡互相沟通的桥梁由Gemalto公司提出的基于SIM卡C6引脚的单线连接方案在一根单在线实现全双工通讯解决原先NXP公司NFC芯片的S2C接口需要两根线(Sigin,Sigout)的问题SIM卡只剩C6一根引