NFC近场通讯技术介绍

NFC简介

NFC（Near FieldCommunication） 是短距离非接触式的一种通信方式，它结合了非接触式感应以及无线连接技术，作用于13.56Mhz 频带，传输距离大约10CM 左右。传输速度目前为106Kbit/s、212Kbit/s 或者424Kbit/s，将来可提高至1Mb 左右。它不仅符合ISO18092、ISO21481、ECMA（340，352 以及356）和ETSI TS 102190 标准，而且与采用ISO14443A、B 标准广泛应用的非接触智能卡基础设备兼容。如飞利浦的MIFARE 技术以及索尼的Felica 技术。

 

与其它短距离无线通信技术相比，NFC 更安全，反应时间更短，因此非常适合作为无线传输环境下的电子钱包技术，交易快速且具有安全性。除了支付功能，NFC 技术还可以提供各种设备间轻松，安全，迅速而自动的通信。例如NFC 可以帮助人们在不同的设备间交换信息，例如音乐、信息、照片、视频剪辑等，还可以购买新的信息内容。

 

NFC的三种工作模式

 

卡模式 ：是指用于非接触移动支付，如商场、交通等应用中，用户只需要将手机靠近读卡器，然后用户只需输入密码确认交易或者直接接收交易即可。例如门禁管制，车票，门票等等。此种方式下，卡片通过非接触读卡器的RF 域来供电，即便是手机没电也可以工作。

 

点对点通信模式 ：即实现无线数据交换，将两个具备NFC 功能的设备链接，能实现数据点对点传输，如下载音乐，交换图片或者同步设备地址薄。因此通过NFC,多个设备如数字相机，PDA，计算机，手机之间，都可以进行无线胡同，交换资料或者服务。

读卡器模式 ：即作为非接触读卡器使用，比如从海报或者展览信息电子标签上读取相关信息。

 

NFC技术的几种实现

 

NFC手机方案

该方案中NFC 功能芯片和天线与手机的其他部分及SIM 卡相独立，但NFC模块与手机共用电池。电池有电时，NFC 模块可在主动、被动和双向三种模式下工作；电池断电时，只能在被动模式下工作，相当于普通的一卡通。手机开关机对NFC 模块无影响，即在手机关机时也可使用NFC 功能。

实现方式有两种：一是定制手机，将天线集成在手机电池或主板上，使NFC 应用与手机融为一体，工作稳定可靠，但需更换手机；二是将天线与NFC 芯片直接相连，然后与电池紧贴放在电池和手机后盖之间，用户不需更换手机。

此方案的不足在于，天线连接的可靠性不高；此外对手机的内部尺寸有特殊要求，增加天线之后影响了手机的便携性。此方案的NFC 模块不能和手机的处理器或SIM 卡通信，用户和电信运营商无法通过手机控制NFC 模块。这会造成信用卡发行商和手机制造商单独接触，完全脱离电信运营商的市场格局。另一方面，若要将NFC 模块收发的信息与蜂窝网络联系起来，须在NFC 模块和手机基带芯片间建立接口，且各层的设计都必须绕开运营商的控制，也无法直接读写SIM 卡，软硬件设计将变得非常复杂。此方案的优点是对不同技术、不同信用卡发行商的卡兼容性好，在全球已有很多案例，应用技术也比较成熟，比较适合试点期的项目。

 

双界面SIM 卡方案

该方案基于一种双界面智能SIM 卡，支持非接触式应用，同时也可实现普通手机SIM 卡的功能，在接听拨打电话、收发短信时不影响非接触式操作。两种实现方式与NFC 方案基本相同：一是定制手机；二是将天线与SIM 卡直接相连后放在电池和手机后盖之间，这样可只更换SIM 卡，降低成本，缺点也是天线连接的可靠性低、对手机尺寸要求高等。该方案占用了C4 和C8 接口，而这两个接口是用于高速数据下载的，可能会影响到未来高速空中下载应用。

 

带有USIM 卡安全功能的NFC 方案

此方案是目前的主推方案，分离了应用层和底层功能，把NFC 应用重要数据以及安全控制放在SIM 卡中，把NFC 功能芯片放在手机中。NFC 主控芯片通过SWP/HCI 协议与SIM 卡通信，不会占用原有的准备用于大容量卡的管脚。应用Midlet 与SIM 卡通过标准ISO7816 协议通信。用户更换SIM 卡时，可以带走现有的交易数据，实现彻底的机卡分离。