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近場通信 NFC

本文发布时间: 2018-Sep-20
近場通信(near field communication),是一種新興的技術,使用了NFC技術的設備(比如手機)可以在彼此靠近的情況下進行數據交換,是由非接觸式射頻識別(RFID)及互連互通技術整合演變而來,通過在單一芯片上集成感應式讀卡器、感應式卡片和點對點通信的功能,利用移動終端實現移動支付、電子票務、門禁、移動身份識別、防偽等應用。

近場通信 又稱近距離無線通信,是一種短距離的高頻無線通信技術,允許電子設備之間進行非接觸式點對點數據傳輸,交換數據。這個技術由免接觸式射頻識別(RFID)演變而來,由飛利浦和索尼共同研制開發,其基礎是RFID及互連技術。近場通信是一種短距高頻的無線電技術,在13.56MHz頻率運行於20厘米距離內。其傳輸速度有106 Kbit/秒、212 Kbit/秒或者424 Kbit/秒三種。
近場通信業務結合了近場通信技術和移動通信技術,實現了電子支付、身份認證、票務、數據交換、防偽、廣告等多種功能,是移動通信領域的一種新型業務。近場通信業務改變了用戶使用移動電話的方式,使用戶的消費行為逐步走向電子化,建立了一種新型的用戶消費和業務模式。
近場通信(NFC)技術應用在世界範圍內受到了廣泛關註,國內外的電信運營商、手機廠商等不同角色紛紛開展應用試點,一些國際性協會組織也積極進行標準化促進工作。據業內相關機構預測,基於近場通信技術的手機應用將會成為移動增值業務的下一個殺手級應用。

近場通信是基於RFID技術發展起來的一種近距離無線通信技術。與RFID一樣,近場通信信息也是通過頻譜中無線頻率部分的電磁感應耦合方式傳遞,但兩者之間還是存在很大的區別。近場通信的傳輸範圍比RFID小,RFID的傳輸範圍可以達到0~1m,但由於近場通信采取了獨特的信號衰減技術,相對於RFID來說近場通信具有成本低、帶寬高、能耗低等特點。
近場通信技術主要特征如下:
  (1)用於近距離(10cm以內)安全通信的無線通信技術。
  (2)射頻頻率:13.56MHz。
  (3)射頻兼容:ISO 14443,ISO 15693,Felica標準。
  (4)數據傳輸速度:106kbit/s,212 kbit/s,424kbit/s。

近場通信技術是由Nokia,Philips,Sony合作制定的標準 ,在ISO 18092,ECMA 340和ETSI TS 102 190框架下推動標準化,同時也兼容應用廣泛的ISO 14443 、Type-A、ISO 15693、B以及Felica標準非接觸式智能卡 的基礎架構。
2003年12月8日通過ISO/IEC(International Organization for Standardization/International Electrotechnical Commission)機構的審核而成為國際標準,在2004年3月18日由ECMA(European Computer Manufacturers Association)認定為歐洲標準,已通過的標準編列有ISO/IEC 18092(NFCIP-1)、ECMA-340、ECMA-352、ECMA-356、ECMA-362、ISO/IEC 21481(NFCIP-2)。
  近場通信標準詳細規定近場通信設備的調制方案、編碼、傳輸速度與RF接口的幀格式,以及主動與被動近場通信模式初始化過程中數據沖突控制所需的初始化方案和條件,此外還定義了傳輸協議,包括協議啟動和數據交換方法等。

近場通信的技術原理非常簡單,它可以通過主動與被動兩種模式交換數據。在被動模式下,啟動近場通信的設備,也稱為發起設備(主設備),在整個通信過程中提供射頻場(RF-field)。它可以選擇106 kbps、212 kbps或424 kbps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,以相同的速度將數據傳回發起設備。而在主動模式下,發起設備和目標設備都要產生自己的射頻場,以進行通信。
那麽,我們如何使用近場通信呢?其實從該技術的特征上我們就很容易得出結論:近場通信的傳輸距離極短,建立連接速度快。因此近場通信技術通常作為芯片內置在設備中,或者整合在手機的SIM卡或microSD卡中,當設備進行應用時,通過簡單的碰一碰即可以建立連接。例如在用於門禁管制或檢票之類的應用時,用戶只需將儲存有票證或門禁代碼的設備靠近閱讀器即可;在移動付費之類的應用中,用戶將設備靠近後,輸入密碼確認交易,或者接受交易即可;在數據傳輸時,用戶將兩臺支持近場通信的設備靠近,即可建立連接,進行下載音樂、交換圖像或同步處理通信錄等操作。
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