NFC（Near Field Communication）是一種用于近距離無(wú)線通信的技術(shù),，它結(jié)合了近場(chǎng)通信技術(shù)和移動(dòng)通信技術(shù),，能實(shí)現(xiàn)了電子支付、身份認(rèn)證,、票務(wù),、數(shù)據(jù)交換、防偽,、廣告等多種功能,，是移動(dòng)通信領(lǐng)域的一種新型業(yè)務(wù),。近場(chǎng)通信業(yè)務(wù)改變了用戶使用移動(dòng)電話的方式，使用戶的消費(fèi)行為逐步走向電子化,，建立了一種新型的用戶消費(fèi)和業(yè)務(wù)模式,。本文介紹了NFC主要技術(shù)特性, Nexperia手機(jī)系統(tǒng)方案和軟件架構(gòu)框圖以及中國(guó)聯(lián)通“近場(chǎng)通信業(yè)務(wù)”。

NFC（Near Field Communication）由非接觸式射頻識(shí)別（RFID）及互聯(lián)互通技術(shù)整合演變而來(lái),，是一種用于近距離無(wú)線通信的技術(shù),，由索尼和飛利浦共同開(kāi)發(fā)。2002年,，NFC被批準(zhǔn)成為ISO/IEC IS 18092國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),，此后還被批準(zhǔn)為EMCA－340標(biāo)準(zhǔn)與ETSI TS 102 190標(biāo)準(zhǔn)。NFC標(biāo)準(zhǔn)與ISO/IEC 14443和ISO/IEC 15693非接觸式IC卡兼容,。也就是說(shuō)NFC標(biāo)準(zhǔn)兼容Philip的MIFARER和SONY的FeliCa標(biāo)準(zhǔn),。Philips在非接觸IC卡方面已是業(yè)界的領(lǐng)頭者，其Mifare芯片卡技術(shù)廣泛使用在世界上幾個(gè)大型交通運(yùn)輸系統(tǒng)上,，也使用在VISA信用卡等金融服務(wù)上,。而Sony的FeliCa芯片卡技術(shù)在中國(guó)香港及深圳、新加坡,、日本的市場(chǎng)占有率非常高,，主要也是應(yīng)用在交通及金融機(jī)構(gòu)。由于NFC涵蓋這兩種技術(shù),，因此可同時(shí)與Sony的FeliCa及Philips的Mifare規(guī)格兼容,。兩種技術(shù)的融合，將可以擴(kuò)大非接觸IC卡的應(yīng)用范圍,。

因此，NFC技術(shù)可以說(shuō)是RFID技術(shù)的一個(gè)延伸,。說(shuō)起RFID技術(shù)大家可能搖搖頭說(shuō)沒(méi)聽(tīng)說(shuō)過(guò),。實(shí)際上它已經(jīng)大量的應(yīng)用在我們的生活當(dāng)中，城市的公交系統(tǒng),，大學(xué)的水卡,、飯卡，旅館的門(mén)禁都是RFID技術(shù)的體現(xiàn),。目前第一大RFID芯片供應(yīng)商恩智浦(就是飛利浦半導(dǎo)體公司)累計(jì)銷(xiāo)售了60億顆芯片,，牢牢的占據(jù)了市場(chǎng)的領(lǐng)導(dǎo)地位。不過(guò)RFID只能實(shí)現(xiàn)信息的讀取以及判定,，而NFC技術(shù)則強(qiáng)調(diào)的是信息交互,。通俗的說(shuō)NFC就是RFID的演進(jìn)版本，雙方可以近距離交換信息,。

近場(chǎng)通信業(yè)務(wù)結(jié)合了近場(chǎng)通信技術(shù)和移動(dòng)通信技術(shù),，實(shí)現(xiàn)了電子支付,、身份認(rèn)證、票務(wù),、數(shù)據(jù)交換,、防偽、廣告等多種功能,，是移動(dòng)通信領(lǐng)域的一種新型業(yè)務(wù),。近場(chǎng)通信業(yè)務(wù)改變了用戶使用移動(dòng)電話的方式，使用戶的消費(fèi)行為逐步走向電子化,，建立了一種新型的用戶消費(fèi)和業(yè)務(wù)模式,。

目前業(yè)界普遍看好NFC技術(shù)，最主要的是該技術(shù)加密性能很好,，因此適合應(yīng)用在銀行小額支付以及轉(zhuǎn)賬方面,。另外通過(guò)NFC手機(jī)，人們可以在任何地點(diǎn),、任何時(shí)間，通過(guò)任何設(shè)備,，與他們希望得到的娛樂(lè)服務(wù)與交易聯(lián)系在一起,，從而完成付款，獲取海報(bào)信息,，對(duì)于未來(lái)的廣告行業(yè)也會(huì)有很深遠(yuǎn)的影響,。廣告主可以將海報(bào)信息通過(guò)NFC的方式傳送到用戶手持設(shè)備當(dāng)中從而達(dá)到宣傳的目的，而消費(fèi)者也可以通過(guò)這樣的方式來(lái)獲取商家的優(yōu)惠信息,。

業(yè)務(wù)特征

近場(chǎng)通信是基于RFID技術(shù)發(fā)展起來(lái)的一種近距離無(wú)線通信技術(shù),。與RFID一樣，近場(chǎng)通信信息也是通過(guò)頻譜中無(wú)線頻率部分的電磁感應(yīng)耦合方式傳遞,，但兩者之間還是存在很大的區(qū)別,。近場(chǎng)通信的傳輸范圍比RFID小，RFID的傳輸范圍可以達(dá)到0~1m,，但由于近場(chǎng)通信采取了獨(dú)特的信號(hào)衰減技術(shù),，相對(duì)于RFID來(lái)說(shuō)近場(chǎng)通信具有成本低、帶寬高,、能耗低等特點(diǎn),。RFID更多的被應(yīng)用在生產(chǎn)、物流,、跟蹤,、資產(chǎn)管理上，而近場(chǎng)通信則在門(mén)禁,、公交,、手機(jī)支付等領(lǐng)域內(nèi)發(fā)揮著巨大的作用,。

近場(chǎng)通信技術(shù)主要特征如下：

（1）用于近距離（10cm以內(nèi)）安全通信的無(wú)線通信技術(shù)。

（2）射頻頻率：13.56MHz,。

（3）射頻兼容：ISO 14443,，ISO 15693，F(xiàn)elica標(biāo)準(zhǔn),。

（4）數(shù)據(jù)傳輸速度：106kbit/s,，212 kbit/s，424kbit/s,。

從上述特征看出,，近場(chǎng)通信技術(shù)主要基于13.56MHz頻率運(yùn)行的射頻技術(shù),，典型操作距離只有幾厘米,，運(yùn)行距離范圍在10cm內(nèi)，數(shù)據(jù)傳輸速度可以選擇106kbit/s,，212kbit/s或424kbit/s,，將來(lái)可提高至1Mbit/s左右,。

近場(chǎng)通信技術(shù)是由Nokia，Philips,，Sony合作制定的標(biāo)準(zhǔn),，在ISO 18092，ECMA 340和ETSI TS 102 190框架下推動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)化,，同時(shí)也兼容應(yīng)用廣泛的ISO 14443 Type-A,，B以及Felica標(biāo)準(zhǔn)非接觸式智能卡的基礎(chǔ)架構(gòu),。近場(chǎng)通信標(biāo)準(zhǔn)詳細(xì)規(guī)定近場(chǎng)通信設(shè)備的調(diào)制方案,、編碼、傳輸速度與RF接口的幀格式，以及主動(dòng)與被動(dòng)近場(chǎng)通信模式初始化過(guò)程中數(shù)據(jù)沖突控制所需的初始化方案和條件,，此外還定義了傳輸協(xié)議,，包括協(xié)議啟動(dòng)和數(shù)據(jù)交換方法等。

業(yè)務(wù)模式

近場(chǎng)通信業(yè)務(wù)支持三種工作模式,。

卡模擬模式



移動(dòng)臺(tái)可以模擬成為一張普通的非接觸卡，例如移動(dòng)支付,、移動(dòng)票務(wù),、身份識(shí)別等,。

應(yīng)用舉例：非接觸式移動(dòng)臺(tái)模擬成為銀行卡、門(mén)禁卡,、電子票等,，非接觸式移動(dòng)臺(tái)與其它終端進(jìn)行交互。

閱讀器模式



移動(dòng)臺(tái)可以讀取一張非接觸卡或者一個(gè)非接觸標(biāo)簽中的內(nèi)容,，例如虛擬書(shū)簽,、廣告等。

應(yīng)用舉例：如電子海報(bào),，在該應(yīng)用中,，非接觸式移動(dòng)臺(tái)與嵌入在海報(bào)內(nèi)的非接觸模塊進(jìn)行交互，移動(dòng)臺(tái)主動(dòng)讀取卡片或標(biāo)簽內(nèi)的相應(yīng)數(shù)據(jù),。

點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通訊模式



兩個(gè)移動(dòng)臺(tái)可以近距離內(nèi)互相直接傳遞數(shù)據(jù),，例如同步日程表、游戲,、分享傳輸內(nèi)容等,。

應(yīng)用舉例：兩部非接觸式移動(dòng)臺(tái)互傳或同步數(shù)據(jù)，例如圖片,、音樂(lè)、鈴音等,。

與RFID一樣,，NFC信息也是通過(guò)頻譜中無(wú)線頻率部分的電磁感應(yīng)耦合方式傳遞，但兩者之間還是存在很大的區(qū)別,。NFC的傳輸范圍比RFID小,，RFID的傳輸范圍可以達(dá)到0－1米，但由于NFC采取了獨(dú)特的信號(hào)衰減技術(shù),，相對(duì)于RFID來(lái)說(shuō)NFC具有成本低,、帶寬高、能耗低等特點(diǎn),。RFID更多的被應(yīng)用在生產(chǎn),、物流、跟蹤,、資產(chǎn)管理上,，而NFC則在門(mén)禁、公交,、手機(jī)支付等領(lǐng)域內(nèi)發(fā)揮著巨大的作用,。

與RFID不同的是，NFC具有雙向連接和識(shí)別的特點(diǎn)，工作于13.56MHz頻率范圍,，作用距離10厘米左右,。NFC技術(shù)在ISO 18092、ECMA340和ETSI TS 102 190框架下推動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)化,，同時(shí)也兼容應(yīng)用廣泛的ISO14443Type-A,、B以及Felica標(biāo)準(zhǔn)非接觸式智能卡的基礎(chǔ)架構(gòu)。NFC芯片裝在手機(jī)上,，手機(jī)就可以實(shí)現(xiàn)小額電子支付和讀取其他NFC設(shè)備或標(biāo)簽的信息,。NFC的短距離交互大大簡(jiǎn)化整個(gè)認(rèn)證識(shí)別過(guò)程，使電子設(shè)備間互相訪問(wèn)更直接,、更安全和更清楚,。通過(guò)NFC，電腦,、數(shù)碼相機(jī),、手機(jī)、PDA等多個(gè)設(shè)備之間可以方便快捷地進(jìn)行無(wú)線連接,，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換和服務(wù),。

NFC技術(shù)和藍(lán)牙以及紅外技術(shù)的比較

這三種技術(shù)的簡(jiǎn)要對(duì)比如下圖：

和另外兩種技術(shù)相比,，NFC具有天然的安全性,，以及模式多（和IC卡相比也是如此）等優(yōu)點(diǎn)。并且除了和RFID兼容外,，還可能能夠和藍(lán)牙設(shè)備進(jìn)行通訊,。

NFC 手機(jī)方案

該方案中NFC 功能芯片和天線與手機(jī)的其他部分及SIM 卡相獨(dú)立，但NFC模塊與手機(jī)共用電池,。電池有電時(shí),，NFC 模塊可在主動(dòng)、被動(dòng)和雙向三種模式下工作,；電池?cái)嚯姇r(shí),，只能在被動(dòng)模式下工作，相當(dāng)于普通的一卡通,。手機(jī)開(kāi)關(guān)機(jī)對(duì)NFC 模塊無(wú)影響,，即在手機(jī)關(guān)機(jī)時(shí)也可使用NFC 功能。實(shí)現(xiàn)方式有兩種：一是定制手機(jī),，將天線集成在手機(jī)電池或主板上,，使NFC 應(yīng)用與手機(jī)融為一體，工作穩(wěn)定可靠,，但需更換手機(jī)；二是將天線與NFC 芯片直接相連，然后與電池緊貼放在電池和手機(jī)后蓋之間,，用戶不需更換手機(jī),，廈門(mén)測(cè)試項(xiàng)目就采

用了此種方式。此方案的不足在于,，天線連接的可靠性不高,；此外對(duì)手機(jī)的內(nèi)部尺寸有特殊要求，增加天線之后影響了手機(jī)的便攜性,。

此方案的NFC 模塊不能和手機(jī)的處理器或SIM 卡通信,，用戶和電信運(yùn)營(yíng)商無(wú)法通過(guò)手機(jī)控制NFC 模塊。這會(huì)造成信用卡發(fā)行商和手機(jī)制造商單獨(dú)接觸,，完全脫離電信運(yùn)營(yíng)商的市場(chǎng)格局,。另一方面，若要將NFC 模塊收發(fā)的信息與蜂窩網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系起來(lái),，須在NFC 模塊和手機(jī)基帶芯片間建立接口,，且各層的設(shè)計(jì)都必須繞開(kāi)運(yùn)營(yíng)商的控制，也無(wú)法直接讀寫(xiě)SIM 卡,，軟硬件設(shè)計(jì)將變得非常復(fù)雜,。

此方案的優(yōu)點(diǎn)是對(duì)不同技術(shù)、不同信用卡發(fā)行商的卡兼容性好,，在全球已有很多案例,，應(yīng)用技術(shù)也比較成熟，比較適合試點(diǎn)期的項(xiàng)目,。諾基亞的6131手機(jī)即基于此,。


圖1a.帶有USIM 卡安全功能的NFC 方案



圖1b.NXP公司的Nexperia手機(jī)系統(tǒng)方案



圖1c.手機(jī)系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)框圖


圖1d。手機(jī)NFC支付圖

中國(guó)聯(lián)通“近場(chǎng)通信業(yè)務(wù)”介紹

中國(guó)聯(lián)通“近場(chǎng)通信業(yè)務(wù)”是一項(xiàng)以手機(jī)為載體,，把非接觸式卡應(yīng)用結(jié)合于卡中,，以卡、閱讀器,、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)三種應(yīng)用模式,，實(shí)現(xiàn)手機(jī)支付、行業(yè)應(yīng)用,、積分兌換,、電子票務(wù)、身份識(shí)別,、防偽,、廣告等多種應(yīng)用的服務(wù)產(chǎn)品。



圖2,。NFC應(yīng)用示意圖



圖3,。NFC業(yè)務(wù)模式（1）



圖4。NFC業(yè)務(wù)模式（2）



圖5。電信智能卡支持的多應(yīng)用模式



圖6,。面向3G的電信智能卡技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)



圖7,。NFC系統(tǒng)框圖



圖8。NFC技術(shù)方案eNFC(1)



圖9,。NFC技術(shù)方案eNFC(2)



圖10,。NFC技術(shù)方案eNFC(3)



圖11。NFC技術(shù)方案：雙界面卡（1）



圖12,。NFC技術(shù)方案：雙界面卡（21）



圖13,。NFC技術(shù)方案：雙界面卡（3）



圖14。NFC應(yīng)用環(huán)境分析



圖15,。NFC應(yīng)用示例：電子錢(qián)包



圖16,。NFC應(yīng)用示例：電子優(yōu)惠券



圖17。NFC應(yīng)用示例：門(mén)禁



圖18,。NFC應(yīng)用示例：廣告和信息查詢

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