NFC技術(shù)淺析

李鵬飛　姚宇鹯　徐恩波

摘 要：NFC技術(shù)是目前新興的一種近距離無線通信技術(shù)，與傳統(tǒng)的無線通信技術(shù)相比具有諸多的優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域，尤其是用于移動(dòng)支付。文章旨在介紹NFC技術(shù)的概念和其在各領(lǐng)域的應(yīng)用，并指出其面臨的主要挑戰(zhàn)。

關(guān)鍵詞：NFC，移動(dòng)支付，安全，主動(dòng)模式，被動(dòng)模式

中圖分類號(hào)：N04；TN92；TP3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1673-8578（2014）S1-0124-03

Research on NFC Communication Technology

LI Pengfei YAO Yuzhan XU Enbo

Abstract： NFC technology is a kind of the shortrange wireless communication technology newly emerged. This technology has more advantages compared to traditional wireless communication technology. The NFC communication technology has been applied in many fields， especially in mobile payment. This paper will introduce the concept and the application of NFC technology，and also point out the challenges in its application.

Keywords： NFC， mobile payment， safety， active mode， passive mode

收稿日期：2014-06-20

作者簡(jiǎn)介：李鵬飛（1982—），男，山西人，助理研究員，國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查協(xié)作北京中心光電部審查員。通信方式：lipengfei@sipo.gov.cn。

一 NFC技術(shù)的概念及實(shí)現(xiàn)原理

NFC（near field communication）技術(shù)中文名稱為近場(chǎng)通信技術(shù)，其衍生于非接觸式射頻識(shí)別（RFID）及互聯(lián)互通技術(shù)，在單一芯片上結(jié)合感應(yīng)式卡片和點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的功能。NFC技術(shù)由飛利浦、諾基亞和索尼公司共同研制開發(fā)，其工作于13.56 MHz的頻率下，通信距離在20 cm以內(nèi)。NFC具有雙向連接和識(shí)別的特點(diǎn)，可以在主動(dòng)模式和被動(dòng)模式下進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。在主動(dòng)模式下，通信雙方都是產(chǎn)生射頻場(chǎng)的通信發(fā)起設(shè)備，二者處于對(duì)等的工作狀態(tài)，進(jìn)行數(shù)據(jù)的全雙工交換[1]；在被動(dòng)模式下， NFC通信的發(fā)起設(shè)備在整個(gè)通信過程中提供射頻場(chǎng)，將數(shù)據(jù)發(fā)送到目標(biāo)設(shè)備上，目標(biāo)設(shè)備利用自身的天線感應(yīng)發(fā)起設(shè)備的場(chǎng)強(qiáng)，利用感應(yīng)到的電動(dòng)勢(shì)來提供工作所要的電能，目標(biāo)設(shè)備在接收到發(fā)起設(shè)備的數(shù)據(jù)后，采用負(fù)載調(diào)制技術(shù)就可以相同的速率將數(shù)據(jù)回傳給發(fā)起設(shè)備[2]。

二 NFC技術(shù)的主要特點(diǎn)

NFC技術(shù)是一種短距高頻通信技術(shù)，和傳統(tǒng)的無線通信技術(shù)（如藍(lán)牙、紅外和WiFi）比，具有以下特點(diǎn)[3]：

（1）安全性高。由于NFC的通信距離沒有藍(lán)牙、紅外和WiFi遠(yuǎn)，所以短距離通信就成為其先天的優(yōu)勢(shì)，尤其對(duì)于目前火熱的移動(dòng)支付技術(shù)來說，安全支付是最重要的。NFC刷卡支付需要在小于10厘米的范圍才能進(jìn)行，并且只能以點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的方式進(jìn)行通信，這就保證了移動(dòng)支付時(shí)數(shù)據(jù)交換的私密性，只要進(jìn)行移動(dòng)支付的終端設(shè)備不在NFC通信的有效范圍內(nèi)，就不存在被盜刷的可能。

（2）便捷性好。NFC設(shè)備的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、連接方便，當(dāng)前的智能手機(jī)一般均具有NFC芯片，用戶通過使用不同的NFC標(biāo)簽，就可以把所有卡片（銀行卡、公交卡、門禁卡、會(huì)員卡等）全部裝入智能手機(jī)，管理起來更加方便和輕松。

（3）耗能低。NFC設(shè)備的耗電量遠(yuǎn)小于紅外、藍(lán)牙和WiFi設(shè)備，在被動(dòng)工作模式下，甚至不需要額外的供電模塊就可進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

三 NFC技術(shù)的應(yīng)用

由于具有以上諸多優(yōu)勢(shì)，NFC技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用在很多領(lǐng)域。目前，NFC技術(shù)的應(yīng)用主要集中在以下幾個(gè)領(lǐng)域[4]：

（1）安防系統(tǒng)。NFC技術(shù)已廣泛用于門禁系統(tǒng)，目前小區(qū)、宿舍、辦公樓等都設(shè)置了門禁系統(tǒng)，門禁卡以被動(dòng)模式與門禁系統(tǒng)進(jìn)行通信，實(shí)現(xiàn)開門或關(guān)門操作。為了實(shí)現(xiàn)更加方便的操作，人們還可以將門禁指令存入帶有NFC功能的智能手機(jī)來替代門禁卡。

（2）智能標(biāo)簽。NFC設(shè)備可以基于閱讀器工作模式，此時(shí)，NFC設(shè)備中的NFC芯片將作為讀卡器使用，不同的NFC卡片可以使主設(shè)備快速激活相應(yīng)的功能。例如，一些NFC卡片內(nèi)建有不同的情景模式，只要NFC設(shè)備靠近該卡片，就會(huì)快速切換至相應(yīng)的情景模式。

（3）無線分享?，F(xiàn)在的智能手機(jī)功能越來越強(qiáng)大，人們經(jīng)常會(huì)和好友一起分享各種資料。不同于藍(lán)牙需要配對(duì)程序，有了NFC技術(shù)則只要將兩部手機(jī)靠在一起，就可以實(shí)現(xiàn)資料的傳輸，簡(jiǎn)單方便。

（4）移動(dòng)支付。移動(dòng)支付是NFC技術(shù)最重要的應(yīng)用領(lǐng)域，其已經(jīng)逐漸取代傳統(tǒng)的支付方式。NFC移動(dòng)支付系統(tǒng)以移動(dòng)運(yùn)營商為核心，手機(jī)端的NFC芯片首先獲取支付信息，對(duì)其解析后，將該信息通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至連接到銀行的外網(wǎng)服務(wù)器，外網(wǎng)服務(wù)器對(duì)該信息處理后將執(zhí)行結(jié)果回傳至手機(jī)端。目前，在國內(nèi)，通過NFC手機(jī)刷卡已經(jīng)在公交地鐵上開始使用，其便捷性已經(jīng)在廣大使用群體中得到好評(píng)，隨著NFC刷卡手機(jī)的普及，移動(dòng)支付必將取代傳統(tǒng)支付業(yè)務(wù)，成為時(shí)代的主流。

四 NFC技術(shù)面臨的主要挑戰(zhàn)

盡管NFC技術(shù)具有很多優(yōu)勢(shì)，表現(xiàn)出巨大的應(yīng)用前景，然而，還存在著許多制約NFC應(yīng)用快速發(fā)展的因素，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面[5]：

（1）用戶轉(zhuǎn)化成本高。雖然NFC設(shè)備制造成本低廉，但用戶轉(zhuǎn)化成本較高。根據(jù)調(diào)查，一部手機(jī)在正常使用情況下，人均持有周期約為兩年，這就說明大多數(shù)人會(huì)在兩年左右更換手機(jī)，用戶如果想要使用NFC的話，不得不去更換帶NFC功能的手機(jī)，這造成了用戶使用成本高。而且使用NFC功能會(huì)改變用戶的生活習(xí)慣，需要較長(zhǎng)的適應(yīng)時(shí)間。

（2）傳輸速度慢。NFC的傳輸速度最高只能達(dá)到848Kbit/s[1]，對(duì)于當(dāng)前的“大數(shù)據(jù)”時(shí)代，這種速度顯然不能滿足需求。目前，提高NFC傳輸速度的各種研究正在火熱進(jìn)行。

（3）標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一。雖然目前主流NFC芯片工作頻率為13.56MHz，但作為中國通信巨頭的中國移動(dòng)，主推2.4GHz標(biāo)準(zhǔn)。因此，工作頻率標(biāo)準(zhǔn)仍需進(jìn)一步得到統(tǒng)一。

五 結(jié) 語

NFC技術(shù)是一種短距離無線通信技術(shù)，由于其安全性高、方便快捷，已經(jīng)在安防、移動(dòng)支付等領(lǐng)域廣泛使用。然而，由于發(fā)展時(shí)間較短，NFC技術(shù)也有其自身的不足，例如傳輸速率不太理想、用戶轉(zhuǎn)化成本高等。但是，隨著NFC技術(shù)的飛速發(fā)展，其應(yīng)用將更加普及，在不遠(yuǎn)的將來，具有NFC芯片的智能手機(jī)或許將取代門禁卡、公交卡、銀行卡、會(huì)員卡等，真正做到一機(jī)在手，出行無憂。

參考文獻(xiàn)

[1] 周蘢蘢. 近場(chǎng)通信技術(shù)（NFC）淺談[J]. 無線互聯(lián)科技，2013（8）：35-36.

[2] 宋金寶. 走近NFC——解密近場(chǎng)通訊[J]. 電腦愛好者，2013（14）：66-67.

[3] 石旭東. 基于Android平臺(tái)的NFC技術(shù)的研究與實(shí)現(xiàn)[J]. 軟件，2013（1）：64-68.

[4] 林建國. NFC的幾種實(shí)際用途[J]. 電子技術(shù)與軟件工程，2013（17）：49.

[5] 吳復(fù)磊. 影響NFC技術(shù)在國內(nèi)發(fā)展的因素[J]. 金融科技時(shí)代，2013（6）：76-77.