NFC无线功能

    最后更新:2022-08-01 手机定位技术交流文章

    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。


    基本信息

    中文名称

    近距离无线通信


    外文名称

    Near Field Communication



    简称

    NFC


    发起人

    飞利浦公司


    目录

    1背景

    2技术

    3前景

    4原理

    5应用

    6模式

    折叠编辑本段背景

    由多家公司、大学和用户共同成立了泛欧联盟,都在开发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,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一样,NFC信息也是通过频谱中无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,已经成为得到越来越多主要厂商支持的正式标准。


    折叠编辑本段技术

    让我们看看任何无线关联模型的两个基本要求:


    a. 安全的链接


    加密无线链接需要一个公钥,而且在带内通道必须是不可见的。链接密钥通过手动PIN(比如在蓝牙中)或Diffie-Hellman自动交换(比如在无线USB中)"实时"生成。建立链接密钥后,便可启用对称加密(基于3DES和AES等)。


    b. 设备身份验证


    即确保链接密钥以预期的验证设备而不是伪装的被动/主动中间人生成。此设置的常规方法要求连接一根线缆,以便关联和交换链接密钥和/或要求用户在两台设备上输入PIN码。将此方法与使用NFC来关联和设置相比较,具有如下优点:无需浏览查阅菜单或配置屏幕;只需将两台设备彼此靠拢即可触发相关软件和用户界面;建立此环境以后将自动交换相关数据。


    用户只需确认交易,而且只需查看相关的信息。此过程将减少设备关联所需的步骤,并最大限度地减少用户交互操作。用户无需增加任何开销即可改善安全功能。而且可以加快连接过程,同时又保留了像完成/错误确认和错误修正等功能。用NFC可以使蓝牙、无线USB和W-LAN等的配对与设备关联变得非常简单、快捷和直观,而且同时可以弥合移动和消费类电子产品之间的缺口。


    折叠编辑本段前景

    NFC 具有成本低廉、方便易用和更富直观性等特点,这让它在某些领域显得更具潜力--NFC通过一个芯片、一根天线和一些软件的组合,能够实现各种设备在几厘米范围内的通信,而费用仅为2~3欧元。据ABI Research 有关NFC有最新研究,NFC 市场可能发迹于移动手持设备。ABI估计,到2005年以后,市场会出现采用NFC 芯片的智能手机和增强型手持设备。到2009年,这种手持设备将占一半以上的市场。研究机构Strategy Analytics预测,至2011年全球基于移动电话的非接触式支付额将超过360亿美元。


    折叠编辑本段原理

    近距离无线通信


    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NFC通信的设备,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),如图2所示。它可以选择106kbps、212kbps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。图1为NFC主动通信模式:


    折叠编辑本段应用

    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设备潜在的功能与服务。


    2015年1月,中国内地一家公司发布了一款电子皮肤温度计,这款电子皮肤内置了NFC技术,用户只需将其支持NFC技术的手机放近电子皮肤就能读出温度数据。


    一卡通已联合手机运营商推出空中发卡业务(简称空发卡)。简单的说,市民只要用的是适配NFC手机,就可到营业厅更换一张具有一卡通功能的SIM卡,那么,随身携带的手机便可"变身"成一卡通,实现充值、消费、乘车等功能,市民出门不必再额外携带一卡通。


    折叠编辑本段模式

    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。

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