近場通信技術NFC淺談

摘 要：NFC是Near Field Communication縮寫，即近距離無線通訊技術。由飛利浦公司和索尼公司共同開發的NFC是一種非接觸式識別和互聯技術，可以在移動設備、消費類電子產品、PC和智能控件工具間進行近距離無線通信。本文介紹了NFC的技術簡介，與藍牙技術的比較，技術原理。重點介紹了NFC技術在未來的應用。

關鍵詞：NFC；比較；技術；未來應用

NFC（Near Field Communication）是一種采用13.56MHz頻帶的近距離無線通信技術。雖然通信距離僅為10cm左右，不過和非接觸式IC卡技術一樣，“只需碰一下”，便可在不同的電子產品間交換數據。與非接觸式IC卡不同，NFC可進行雙向通信。只要是支持NFC的產品和IC卡，就可以讀出或寫入數據。還可在手機等便攜產品間進行通信。數據傳輸速度不高，有106kbit/秒、212kbit/秒、424kbit/秒以及848kbit/秒四種速度可供選擇

1 NFC技術簡介

NFC英文全稱Near Field Communication，近距離無線通信。是由飛利浦公司發起，由諾基亞、索尼等著名廠商聯合主推的一項無線技術。不久前，由多家公司、大學和用戶共同成立了泛歐聯盟，旨在開發NFC的開放式架構，并推動其在手機中的應用。NFC由非接觸式射頻識別（RFID）及互聯互通技術整合演變而來，在單一芯片上結合感應式讀卡器、感應式卡片和點對點的功能，能在短距離內與兼容設備進行識別和數據交換。這項技術最初只是RFID技術和網絡技術的簡單合并，現在已經演變成一種短距離無線通信技術，發展態勢相當迅速。與RFID不同的是，NFC具有雙向連接和識別的特點，工作于13.56MHz頻率范圍，作用距10厘米左右。NFC芯片裝在手機上，手機就可以實現小額電子支付和讀取其他NFC設備或標簽的信息。NFC的短距離交互大大簡化整個認證識別過程，使電子設備間互相訪問更直接、更安全和更清楚。通過NFC，電腦、數碼相機、手機、PDA等多個設備之間可以很方便快捷地進行無線連接，進而實現數據交換和服務。

2 NFC技術與藍牙紅外技術比較

NFC和藍牙都是短程通信技術，而且都被集成到移動電話。但NFC不需要復雜的設置程序。NFC也可以簡化藍牙連接。NFC略勝藍牙的地方在于設置程序較短，但無法達到低功率藍牙（Bluetooth Low Energy）的速度。在兩臺NFC設備相互連接的設備識別過程中，使用NFC來替代人工設置會使創建連接的速度大大加快：少于十分之一秒。NFC的最大數據傳輸量424kbit/s 遠小于藍牙（2.1Mbit/s）。雖然NFC在傳輸速度與距離比不上藍牙（小于20cm），但相應可以減少不必要的干擾。這讓NFC特別適用于設備密集而傳輸變得困難的時候。相對于藍牙，NFC兼容于現有的被動射頻識別設施。NFC的能量需求更低，與藍牙低能協議類似。當NFC在一臺無動力的設備（比如一臺關機的手機，非接觸式智能信用卡，或是智能海報）上工作時，NFC的能量消耗會要大于低能藍牙。對于移動電話或是行動消費性電子產品來說，NFC的使用比較方便。NFC的短距離通信特性正是其優點，由于耗電量低、一次只和一臺機器鏈接，擁有較高的保密性與安全性，NFC有利于信用卡交易時避免被盜用。NFC的目標并非是取代藍牙等其他無線技術，而是在不同的場合、不同的領域起到相互補充的作用。

具體對比如下表：

3 NFC的技術原理

支持NFC的設備可以在主動或被動模式下交換數據。在被動模式下，啟動NFC通信的設備，也稱為NFC發起設備（主設備），在整個通信過程中提供射頻場（RF-field），。它可以選擇106kbps、212kbps或424kbps其中一種傳輸速度，將數據發送到另一臺設備。另一臺設備稱為NFC目標設備（從設備），不必產生射頻場，而使用負載調制（load modulation）技術，即可以相同的速度將數據傳回發起設備。此通信機制與基于ISO14443A、MIFARE和FeliCa的非接觸式智能卡兼容，因此，NFC發起設備在被動模式下，可以用相同的連接和初始化過程檢測非接觸式智能卡或NFC目標設備，并與之建立聯系。圖為NFC主動通信模式。

4 NFC技術未來的應用

盡管NFC技術還沒有達到足夠的普及程度，但在未來幾年里NFC技術將在企業、政府部門、學術機構、廣告商、零售商和消費者中得到廣泛的應用。

⑴NFC在企業中的應用。使用智能手機作為下一代門禁卡的各種機構目前正在對NFC技術進行測試。這是NFC技術在企業中的理想的應用。事實上，在2011年秋季，黑莓手機廠商RIM和安全物理門禁卡和讀卡器提供商HID Global宣布一些黑莓手機將配置HID Global的iCLASS數字證書。配置NFC技術的黑莓Bold和Curve等型號的智能手機兼容HID Global的iCLASS讀卡器。這些讀卡器廣泛應用于樓宇的物理門禁系統以及用于學生身份讀卡器和跟蹤員工考勤記錄的簽到功能和出勤率。員工還可以使用具有NFC功能的智能手機和其它設備進入員工停車場或者咖啡廳以及為這些服務付費。

⑵NFC在政府部門的應用。NFC技術將為政府改善公共服務和提高運輸系統提供了數不清的機會。一些城市和農村地區已經使用NFC技術更好地為公民服務和改善生活質量。NFC技術能夠讓乘坐公交車的人使用移動設備支付車費。開車上班的人能夠使用智能手機進入停車場和支付停車費。城市居民能夠揮動一下平板電腦就進入游泳池或圖書館等公共設施。舊金山市目前有超過3萬個兼容NFC技術的停車計時器。

⑶NFC與零售購物體驗。NFC技術還可能通過把無線購物券、會員卡和支付選擇結合在一起擴展和提高現代零售商的購物體驗。放在產品貨架上的NFC標簽能夠讓消費者在使用自己的個性化配置的應用程序掃描這個標簽的時候獲得更多的有關這個產品的個性化信息。例如，如果你對堅果過敏，這個產品掃描會自動檢測該產品是否包含堅果并且提醒你。揮動獲得信息、揮動增加到購物筐、揮動獲得購物券和其它新的使用情況將對零售行業產生越來越大的影響。

⑷NFC與營銷。NFC技術將對于現代廣告商將產生深遠的影響。例如，擁有NFC手機的用戶能夠對具有NFC功能的海報、廣告、廣告牌或者電影海報揮動一下自己的設備就可以馬上收集到有關產品或服務的信息。商家可以把NFC標簽放在商店門口。這樣，用戶可以自動登錄人人等社交網絡，或者與好友共享細節或者“贊”。

⑸NFC和設備與設備之間的共享協作。NFC還能作為一項短距離通訊技術在相互接近的設備之間傳送文件和其它內容。在共享文件的時候，這個功能對于企業環境的中的協作是非常好的，或者對于多玩家游戲也是非常好的。流行的具有NFC功能的三星Galaxy S III手機和其它新的NFC Android手機使用一種名為“Android Beam”的功能通過NFC技術在兼容的設備之間來回發送數據。

總之NFC是一項比較新的技術。但是，它是一個迅速成長的技術。在未來NFC技術預計將改變人們旅行、購物和相互溝通的方式。

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