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1．近距离无线通讯技术
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1.近距离无线通讯技术

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nfc

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NFC是Near Field Communication缩写，即近距离无线通讯技术。由飞利浦公司和索尼公司共同开发的NFC是一种非接触式识别和互联技术，可以在移动设备、消费类电子产品、PC 和智能控件工具间进行近距离无线通信。NFC 提供了一种简单、触控式的解决方案，可以让消费者简单直观地交换信息、访问内容与服务。

概述

技术特征

传统近距通信比较

发展前景

NFC 在全球的试验地点

NFC标签种类

NFC技术最新应用

展开

概述

技术特征

传统近距通信比较

发展前景

NFC 在全球的试验地点

NFC标签种类

NFC技术最新应用

展开

近场通信（Near Field Communication，NFC），又称近距离无线通信，是一种短距离的高频无线通信技术，允许电子设备之间进行非接触式点对点数据传输（在十厘米内）交换数据。这个技术由免接触式射频识别（ RFID ）演变而来，并向下兼容RFID，最早由Sony和Philips各自开发成功，主要用于手机等手持设备中提供M2M(Machine to Machine)的通信。由于近场通讯具有天然的安全性，因此，NFC技术被认为在手机支付等领域具有很大的应用前景。 ^[1]

　　NFC 芯片是具有相互通信功能，并具有计算能力，在Felica标准中还含有加密逻辑电路，MIFARE的后期标准也追加了加密/解密模块(SAM)。

　　NFC标准兼容了索尼公司的FeliCaTM标准，以及ISO 14443 A，B，也就是使用飞利浦的MIFARE标准。在业界简称为TypeA，TypeB和TypeF，其中A,B为Mifare标准，F为Felica标准。

　　为了推动 NFC 的发展和普及，业界创建了一个非营利性的标准组织——NFC Forum，促进 NFC 技术的实施和标准化，确保设备和服务之间协同合作。目前，NFC Forum在全球拥有数百个成员，包括： SONY 、　Phlips、 LG 、摩托罗拉、 NXP 、 NEC 、三星、atoam、 Intel 、其中中国成员有中国移动、华为、中兴、上海同耀和台湾正隆等公司。

编辑本段 技术特征

　　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，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则在门禁、公交、手机支付等领域内发挥着巨大的作用。

　　NFC、红外、蓝牙同为非接触传输方式，它们具有各自不同的技术特征，可以用于各种不同的目的，其技术本身没有优劣差别。

　　NFC手机内置NFC芯片，比原先仅作为标签使用的RFID更增加了数据双向传送的功能，这个进步使得其更加适合用于电子货币支付的；特别是RFID所不能实现的，相互认证和动态加密和一次性钥匙(OTP)能够在NFC上实现。NFC技术支持多种应用，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。

编辑本段 传统近距通信比较

　　和传统的近距通讯相比，近场通讯（NFC）就有天然的安全性，以及连接建立的快速性，具体对比如下表：

	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, 424 kbps 规划速率可达868 kbps 721 kbps 115kbps	2.1 Mbps	~1.0 Mbps
建立时间	< 0.1s	6s	0.5s
安全性	具备，硬件实现	具备，软件实现	不具备，使用IRFM 时除外
通信模式	主动-主动/被动	主动－主动	主动－主动
成本	低	中	低

NFC天线

　　一种近场耦合天线，由于13.56Mhz波长很长，且读写距离很短，合适的耦合方式是磁场耦合，线圈是合适的耦合方式。由于手机之类的消费型产品有很高的外观要求，因此天线一般需要内置。但是天线内置后，天线就必须贴近主板或电池（都含有金属导体成分）。这样设计的后果是，天线会在导体表面产生涡流来削弱天线的磁场。因此，业界在手机中通常采用磁性薄膜（如TDK等公司生产）贴合FPC方式来做天线。一种新技术是磁性薄膜与FPC合一，也即磁性FPC。

编辑本段 发展前景

　　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ABIReasearch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。如果NFC技术能得到普及，它将在很大程度上改变人们使用许多电子设备的方式，甚至改变使用信用卡、钥匙和现金的方式。 NFC作为一种新兴的技术，大致总结了蓝牙技术协同工作能力差的弊病。不过，它的目标并非是完全取代蓝牙、Wi-Fi等其他无线技术，而是在不同的场合、不同的领域起到相互补充的作用。因为NFC的数据传输速率较低，仅为212Kbps，不适合诸如音视频流等需要较高带宽的应用。

　　而所谓RFID标准和NFC标准的冲突，是对NFC的一种误解。NFC和RFID在物理层有相似之处，但其本身和RFID是两个领域的技术，RFID仅仅是一种通过无线对标签进行识别技术，而NFC是一种无线通信方式，这种通信方式是交互的。

编辑本段 NFC 在全球的试验地点

　　* 美国，菲利浦斯球馆（Philips Arena）从2005年12月起，在美国的乔治亚州的亚特兰大菲利浦斯球馆，Visa和飞利浦就开始合作进行主要的NFC测试--球迷们可以很轻松地在特许经营店和服装店里买东西。另外，将具有NFC功能的手机放在嵌有NFC标签的海报前，他们还可以下载电影内容，比如手机铃声，壁纸，屏保和最喜欢的明星及艺术家的剪报。另外的合作伙伴还包括诺基亚、Cingular、Visa，Atlanta Spirit,Chase,ViVOTech。

　　* 法国，卡昂 2005年10月，在法国诺曼底的卡昂，飞利浦同法国电信，Orange，三星，LaSer零售集团以及Vinci公园合作进行了主要的多应用NFC测试。在六个月的测试中，200位卡昂居民将使用嵌有飞利浦NFC芯片的三星D500手机在选定的零售点，公园设备进行支付，并可下载著名旅游景点的信息，电影宣传片以及汽车班次表。

　　* 台湾，台湾近端移动电话服务从2005年7月起，飞利浦就同台湾近端移动交易服务计划联盟(Proximity Mobile Transaction Service Alliance; PMTSA)合作展示了一个可以利用NFC进行安全支付的BenQ手机。在推动NFC手机进入台湾公交网络的过程中这可以说是一个里程碑了。

　　2007年NFC在中国大陆可谓是“应用启动”之年，从8月开始，内置NFC芯片的诺基亚6131i在包括北京、厦门、广州在内的数个城市公开发售。这款手机预下载了一项可以在市政交通系统使用的交通卡，使用该手机，用户只需开设一个预付费账户就可以购买车票和在某些商场购物。中国市场潜力巨大，NFC在中国商用无疑是个激动人心的消息。目前，中国有成百上千万人在公共交通中使用了非接触式的市政交通“一卡通”，其中北京发售了1300万张，广州发售了600万张，厦门发售了110万张。诺基亚与上述三地公交部门的应用，在真正意义上拉开了NFC商用的序幕。

编辑本段 NFC标签种类

　　NFC的基本标签类型有四种，以1至4来标识，各有不同的格式与容量。这些标签类型格式的基础是：ISO 14443的A与B类型、Sony FeliCa，前者是非接触式智能卡的国际标准，而后者符合ISO 18092被动式通讯模式标准。　保持NFC标签尽可能简单的优势是：在很多场合，标签可为一次性使用，例如在海报中寿命较短的场合。

　　第1类标签（Tag 1 Type）：此类型基于ISO14443A标准。此类标签具有可读、重新写入的能力，用户可将其配置为只读。存储能力为96字节，用来存网址URL或其他小量数据富富有余。然而，内存可被扩充到2k字节。此类NFC标签的通信速度为106 kbit/s。此类标签简洁，故成本效益较好，适用于许多NFC应用 ^[2]

　　第2类标签（Tag 2 Type）：此类标签也是基于ISO14443A，具有可读、重新写入的能力，用户可将其配置为只读。其基本内存大小为48字节，但可被扩充到2k字节。通信速度也是106 kbit/s。

　　第3类标签（Tag 3 Type）：此类标签基于Sony FeliCa体系。目前具有2k字节内存容量，数据通讯速度为212 kbit/s。故此类标签较为适合较复杂的应用，尽管成本较高。

　　第4类标签（Tag 4 Type）：此类标签被定义为与ISO14443A、B标准兼容。制造时被预先设定为可读/可重写、或者只读。内存容量可达32k字节，通信速度介于106 kbit/s和424 kbit/s之间。

　　从上述不同标签类型的定义可以看出，前两类与后两类在内存容量、构成方面大不相同。故它们的应用不太可能有很多重叠。

　　第1与第2类标签是双态的，可为读/写或只读。第3与第4类则是只读，数据在生产时写入或者通过特殊的标签写入器来写入。

NFC标签设计与制造

　　工艺　标签设计与制造需要考虑很多方面。标签是为了大量、极低成本制造，同时保持性能。在设计标签时，下面是需要考虑的几个关键的性能参数与要素：

　　读取速度：因为需要在两个NFC装置接近时传输标签所含的所有数据，故速度很重要。如果标签传数据较慢，就有不能完全传输、可靠性差的危险。结果影响到用户，不明白该技术的用户，假如不得不重复多次才能奏效就会对其丧失信心。第一类NFC标签允许所有数据整块（block）传输，保持了标签的读取性能。

　　晶片尺寸：在标签设计中，晶片尺寸（die size）具有特别的重要性。尺寸较小，则成本较低、标签也不那么显眼（对在海报中使用较为重要）。内存较小自然导致晶片尺寸较小。

　　单元价格：鉴于NFC标签的目标应用是极低成本的（例如用于智能海报），单位价格是标签设计极其重要的一个因素。在这里，成本至为关键。标签成本受一系列因素影响，包括内存大小和所含附加特征带来的集成电路复杂性。把内存与特征尽可能简化，成本就能压低。　当NFC体系真正起飞时，标签生产量可能达到数十亿的规模；需要精心设计，以在成本与性能之间取得正确的平衡。