NFC技术简介与原理

NFC技术简介与原理第一页，共24页。一、NFC技术概述二、NFC中的连接与传输技术三、NFC技术的应用与发展第二页，共24页。一、NFC技术概述1.1基本概念

NFC英文全称NearFieldCommunication，即近距离无线通信，是一种短距离的高频无线通信技术，允许在多个电子设备之间实现简单而安全的双向交互。第三页，共24页。一、NFC技术概述1.1基本概念近场：指无线电波的临近电磁场。在发射天线周围10个波长以内，电磁场是相互独立的，近场内电场没有多大意义，但磁场可用于短距离通讯。第四页，共24页。一、NFC技术概述1.1基本概念

NFC技术的基本功能是：允许某种设备（通常是手机）在限定范围内从另一种设备或NFC标签中收集数据。

从某种程度上讲，该技术与蓝牙(Bluetooth)技术很类似。但NFC技术无需对相连接的两款设备都加以设置，而只需通过简单的设备接触，就可建立起无线连接。第五页，共24页。一、NFC技术概述1.2技术演变

NFC是由Philips公司和Sony公司在2002年共同联合开发的新一代无线通信技术，并被ECMA和ISO/IEC接收为标准。2004年，Nokia、Philips、Sony公司成立NFC论坛，共同制定了行业应用的相关标准，推广近场通信技术。

第六页，共24页。一、NFC技术概述1.2技术演变

NFC技术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，NFC技术具有双向连接和识别的特点，工作于13.56MHz频率范围，作用距离10厘米左右。第七页，共24页。一、NFC技术概述1.3系统组成NFC芯片：具有相互通信功能、计算能力，并具有加密/解密模块(SAM)。NFC天线：一种近场耦合天线,耦合方式是线圈磁场耦合。第八页，共24页。一、NFC技术概述1.4技术特点近距离无线通讯技术（NearFieldCommunication）短距离无线通信（使用范围：一般1-4cm，理论最大10cm）较低的传输速率（106kbps~414kbps）非接触式点对点连接（无需发现，无需配对）多以被动连接方式（反应时间只需0.1s，几乎不消耗电量）第九页，共24页。一、NFC技术概述1.4技术特点NFC蓝牙红外网络类型点对点单点对多点点对点使用距离≤0.1m≤10m≤1m速度106,212,424kbps2.1Mbps1.0Mbps建立时间<0.1s6s0.5s安全性具备硬件实现具备软件实现不具备通信模式主动-主动/被动主动－主动主动－主动成本低中低第十页，共24页。二、NFC中的连接与传输技术

NFCIP-1标准中规定了调制机制、编码、传输速率、帧结构、射频接口，还有初始化过程、冲突检测和传输协议等规则。第十一页，共24页。二、NFC中的连接与传输技术2.1帧结构不同的传输速率具有不同的帧结构。在106kb/s的速率下存在三种帧结构：短帧、标准帧、检测帧；速率212kb/s和424kb/s的帧结构相同，由前同步码、同步码、载荷长度、载荷和校验码顺序组成。第十二页，共24页。二、NFC中的连接与传输技术2.2冲突检测冲突避免：即防止干扰其他正在通信的NFC设备和同样也工作在此频段的电子设备。单设备检测：用于区分和选择发起设备射频场内存在的多个目标设备。第十三页，共24页。二、NFC中的连接与传输技术2.3初始化过程

NFC设备的默认状态均为目标状态。目标设备不产生射频场，保持静默以等待来自于发起者的指令。应用程序能够控制设备主动从目标状态转换为发起状态。设备进入发起状态后开始冲突检测，只有在没有检测到外部射频场时，才激活自身的磁场。应用程序确定通信模式和传输速率后，开始建立连接传输数据第十四页，共24页。二、NFC中的连接与传输技术2.3初始化过程开始检测到RF？否是冲突检测选择通信模式及传输速率激活协议协议关闭参数选择数据交换协议结束初始化传输协议图1初始化过程第十五页，共24页。二、NFC中的连接与传输技术2.4传输过程传输协议包含以下三个主要过程：(1)协议激活。负责发起设备和目标设备间属性请求和参数选择的协商。(2)数据交换协议。半双工工作方式，以数据块为单位进行传输，包含错误处理机制。(3)协议关闭。在数据交换完成后，发起设备执行协议关闭过程，包括撤消选中和释放连接。第十六页，共24页。二、NFC中的连接与传输技术2.5通信模式

图2NFC主动通信模式第十七页，共24页。二、NFC中的连接与传输技术2.5通信模式

图3NFC被动通信模式第十八页，共24页。三、NFC技术的应用与发展3.1NFC业务应用模式基于NFC技术的业务支持三种工作模式：(1)卡模式：将具有NFC功能的设备模拟成一张非接触卡。如门禁卡、银行卡等。(2)读卡器模式：即作为非接触读卡器使用。比如从海报或者展览信息电子标签上读取相关信息。(3)点对点模式：即将两个具备NFC功能的设备链接，实现点对点数据传输。第十九页，共24页。三、NFC技术的应用与发展3.2业务分析基于以上的三种应用模型，可以终结归纳出右边的表格第二十页，共24页。三、NFC技术的应用与发展3.3NFC应用实例视频：电子钱包第二十一页，共24页。三、NFC技术的应用与发展3.1发展前景NFC将会成为智能手机、平板这些移动设备的标配功能，此外，未来数字电视、智能手机、耳机、手表、计步器、汽车中都会加入NFC功能。NFC会加速物联网的形成，未来在工业生产、环境监控、智能交通、智能家居、智能医疗、健康监测等领域都会用到NFC技术。第二十二页，共24页。三、NFC技术的应用与发展3.1发展机遇

由于整套NFC的发布、清算、审