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去年8月，北京地鐵開始支持刷手機(jī)。用戶只需打開北京的市政交通一卡通，就可以刷手機(jī)進(jìn)站。這個功能是結(jié)合手機(jī)的nfc功能開發(fā)的。
本世紀(jì)初，當(dāng)人們還在關(guān)注手機(jī)在通信層面上的各種附加功能時，移動支付這一新概念已經(jīng)進(jìn)入，它不僅改變了傳統(tǒng)的手機(jī)支付模式身份 賦予手機(jī)，也顛覆了傳統(tǒng)的支付手段和。nfc技術(shù)在手機(jī)中的應(yīng)用，使得移動支付成為可能，尤其受到年輕人的歡迎。
目前應(yīng)用最廣泛的nfc是上面提到的手機(jī)地鐵票，在包括廣州在內(nèi)的多個地區(qū)試用后廣受好評。便捷的操作流程將使nfc技術(shù)極有可能最終取代地鐵ic卡購票方案。
nfc短距離通信技術(shù)
近場通信(near field communication，nfc)又稱近場通信，是一種短距離高頻無線通信技術(shù)，允許電子設(shè)備之間(十厘米以內(nèi))進(jìn)行非接觸式點(diǎn)對點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸，以交換數(shù)據(jù)。這項技術(shù)由非接觸式射頻識別(rfid)發(fā)展而來，向后兼容rfid分別由索尼和飛利浦率先開發(fā)，主要用于在手機(jī)等手持設(shè)備中提供m2m(machine to machine)通信。由于近場通信天然的安全性，nfc技術(shù)被認(rèn)為在移動支付等領(lǐng)域有很大的應(yīng)用前景。
nfc芯片具有相互通信和計算能力的功能。felica標(biāo)準(zhǔn)也包含了加密邏輯電路，mifare后來的標(biāo)準(zhǔn)也增加了加密/解密模塊(sam)。
nfc標(biāo)準(zhǔn)與索尼 標(biāo)準(zhǔn)和iso 14443 a，b，即使用飛利浦 mifare標(biāo)準(zhǔn)。業(yè)內(nèi)簡稱為typea、typeb、typef，其中a、b為mifare標(biāo)準(zhǔn)，f為felica標(biāo)準(zhǔn)。
為了推動nfc的發(fā)展和普及，業(yè)界成立了一個非盈利的標(biāo)準(zhǔn)組織——nfc論壇，以推動nfc技術(shù)的實現(xiàn)和標(biāo)準(zhǔn)化，確保設(shè)備和服務(wù)之間的合作。目前，nfc論壇在全球擁有數(shù)百家成員，包括索尼、phlips、lg、摩托羅拉、恩智浦、nec、三星、atoam和英特爾，其中成員包括、華為、中興、上海童瑤和省鄭龍。
nfc的技術(shù)特點(diǎn)
和rfid一樣，nfc的信息也是在頻譜的射頻部分通過電磁感應(yīng)耦合來傳輸，但兩者還是有很大的區(qū)別。。首先，nfc是一種無線連接技術(shù)，可以提供簡單、安全和快速的通信。它的傳輸范圍比rfid小，可以達(dá)到幾米甚至幾十米。但由于其獨(dú)特的信號衰減技術(shù)，nfc與rfid相比具有短距離、高帶寬、低能耗的特點(diǎn)。其次，nfc兼容現(xiàn)有的非接觸式智能卡技術(shù)，已經(jīng)成為越來越多主要廠商支持的正式標(biāo)準(zhǔn)。第三，nfc是一種短距離連接協(xié)議，它提供了各種設(shè)備之間簡單、安全、快速和自動的通信。與無線世界的其他連接相比，nfc是一種近距離的私密通信。最后，rfid更多應(yīng)用于生產(chǎn)、物流、跟蹤和資產(chǎn)管理，而nfc在門禁、公共交通、移動支付等領(lǐng)域發(fā)揮巨大作用。
nfc、紅外、藍(lán)牙都是非接觸式傳輸。它們具有不同的技術(shù)特征，可用于各種目的。他們的技術(shù)沒有區(qū)別。
支持nfc的設(shè)備可以主動或被動模式交換數(shù)據(jù)。在被動模式下，啟動nfc通信的設(shè)備也稱為nfc啟動器(主設(shè)備)，在整個通信過程中提供射頻場，如圖2所示。它可以選擇106kbps、212kbps或424kbps的傳輸速度向另一個設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)。另一種設(shè)備叫nfc目標(biāo)設(shè)備(從設(shè)備)，不需要產(chǎn)生射頻場，而是使用負(fù)載調(diào)制技術(shù)，即可以同樣的速度將數(shù)據(jù)發(fā)回發(fā)起設(shè)備。這種通信機(jī)制與基于{\\ f39 a 、} mifare和felica的非接觸式智能卡兼容。因此，在被動模式下，nfc發(fā)起方可以使用相同的連接和初始化過程來檢測非接觸式智能卡或nfc目標(biāo)設(shè)備，并與之建立聯(lián)系。
圖1: nfc主動通信模式
在主動模式下，每個器件在向另一個器件發(fā)送數(shù)據(jù)時，必須產(chǎn)生自己的射頻場。如圖1所示，發(fā)起設(shè)備和目標(biāo)設(shè)備都需要產(chǎn)生自己的射頻場來進(jìn)行通信。這是對等網(wǎng)絡(luò)通信的標(biāo)準(zhǔn)模式，可以獲得非?？斓倪B接設(shè)置。
圖2: nfc被動通信模式。
如圖2所示，移動設(shè)備主要工作在被動模式，這可以大大降低功耗，延長電池壽命。在應(yīng)用程序會話期間，nfc設(shè)備可以在發(fā)起設(shè)備和目標(biāo)設(shè)備之間切換角色。通過此功能，電池電量低的設(shè)備可以請求充當(dāng)被動模式下的目標(biāo)設(shè)備，而不是發(fā)起設(shè)備。
nfc技術(shù)的發(fā)展
2004年3月18日，為了推動nfc的發(fā)展和普及，恩智浦(原飛利浦半導(dǎo)體)、索尼和諾基亞成立了一個非營利性的行業(yè)協(xié)會——nfc論壇，旨在推動nfc技術(shù)的實施和標(biāo)準(zhǔn)化，保障設(shè)備。并且互相配合。到2007年，nfc論壇在全球已有100多家成員，包括:萬事達(dá)國際組織、松下電子工業(yè)株式會社、微軟公司、摩托羅拉公司、nec公司、瑞薩科技公司、三星公司、德州儀器制造公司和visa國際組織。2006年7月，復(fù)旦微電子成為第一家加入nfc聯(lián)盟的企業(yè)，隨后清華同方微電子也加入nfc論壇。
nfc標(biāo)志很好地表達(dá)了這項技術(shù)的通信模式。
2006年6月，恩智浦半導(dǎo)體、諾基亞、和廈門分公司；廈門易通信用卡有限公司；在廈門推出了nfc測試。此次合作是首次通過nfc手機(jī)支付測試。2006年8月，諾基亞與銀聯(lián)商業(yè)公司宣布在滬推出新nfc測試，這是繼廈大之后第二個nfc試點(diǎn)項目，也是全球首個nfc空中下載測試。測試使用的nfc手機(jī)都是諾基亞3220。
2007年3月，歐盟委員會和信息社會技術(shù)(ist)項目共同投資，多家公司、大學(xué)和用戶共同建立了泛歐聯(lián)盟，旨在開發(fā)開放架構(gòu)，進(jìn)一步開發(fā)和部署近場通信(nfc)技術(shù)，并推動其在手機(jī)中的應(yīng)用。這個項目叫做 nfc在倉儲、物流和支付中的應(yīng)用(stol pan ，旨在為應(yīng)用于移動設(shè)備的基于nfc的服務(wù)開發(fā)一個開放的商業(yè)和技術(shù)框架。這些架構(gòu)將超越手機(jī)類型和服務(wù)性質(zhì)的限制，促進(jìn)基于nfc的移動應(yīng)用在許多行業(yè)市場的部署。
在恩智浦、諾基亞和索尼的推動下，全球范圍內(nèi)開展了多次nfc實驗，進(jìn)一步推動了nfc產(chǎn)業(yè)的商業(yè)化運(yùn)營和產(chǎn)業(yè)鏈的聯(lián)動。然而，在市場的推廣和發(fā)展仍然面臨著許多障礙，我們對nfc在的市場持謹(jǐn)慎樂觀的態(tài)度。當(dāng)然，國內(nèi)一些企業(yè)也開始積極關(guān)注nfc產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。成立了專門的nfc工作組，和的合資公司具有類似日本ntt docomo的整合運(yùn)營商和金融機(jī)構(gòu)的雙重優(yōu)勢。一旦nfc在得到政策的支持和消費(fèi)者的認(rèn)可，市場將會大規(guī)模發(fā)展，但至少需要三年時間。
將nfc集成到手機(jī)平臺
1.將nfc與手機(jī)集成的好處
具有nfc功能的手機(jī)將刺激消費(fèi)者消費(fèi)，并為無線運(yùn)營商、零售商和手機(jī)制造商帶來商機(jī)。配備nfc的手機(jī)通過讓消費(fèi)者體驗直觀的連接，改變了信息和服務(wù)的分發(fā)、支付和訪問。nfc手機(jī)可以進(jìn)行安全的移動支付和交易，還可以在移動的過程中，點(diǎn)對點(diǎn)的溝通方便，信息容易獲取。越來越多的消費(fèi)者使用手機(jī)下載付費(fèi)內(nèi)容，例如手機(jī)鈴聲(目前，10%到15%的移動運(yùn)營商 收入來源于下載鈴聲或基于java的游戲)。nfc提供的下一代標(biāo)準(zhǔn)化連接將使消費(fèi)者能夠訪問數(shù)字內(nèi)容(鈴聲、歌曲、游戲、網(wǎng)頁鏈接、地址和優(yōu)惠券等)。)在海報、雜志、報刊亭等項目中，并且還支持在配備nfc的手機(jī)之間進(jìn)行點(diǎn)對點(diǎn)傳輸。今天的大部分時間手機(jī)都配有藍(lán)牙(以及未來的wifi)相關(guān)功能，所以nfc可以作為啟動設(shè)備，使得手機(jī)之間的數(shù)據(jù)交換和傳輸更加方便。nfc還支持多部手機(jī)之間的多人游戲?，F(xiàn)在市場上的設(shè)備的界面一點(diǎn)也不直觀，這使得很難利用這項技術(shù)(例如，通過滾動菜單來選擇特定的藍(lán)牙設(shè)備)。nfc允許用戶與環(huán)境進(jìn)行交互，而無需瀏覽復(fù)雜的菜單或執(zhí)行復(fù)雜的設(shè)置程序。
2.確保安全的建筑形式
已經(jīng)考慮了各種架構(gòu)來將nfc集成到移動平臺中。以下是一些現(xiàn)有或正在實施的架構(gòu)示例:nfc設(shè)備可以集成到功能外殼中，這與諾基亞為其3220型號開發(fā)的解決方案一致；nfc設(shè)備可以集成到的主印刷電路板中，例如，nfc設(shè)備可以集成到無線動態(tài)公司最近發(fā)布的安全數(shù)字(sd)卡中。
為了支持支付等安全應(yīng)用，nfc可以與一個安全芯片合作(前面介紹的智能卡模擬模式)。在這方面，該領(lǐng)域的幾個主要制造商也在考慮以下不同的選擇:
nfc sim(用戶身份模塊)安全模式:用一根或幾根線將sim卡連接到符合nfc技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的非接觸式芯片上。在這種情況下，sim將托管移動商務(wù)應(yīng)用程序和安全密鑰。天線直接連接到nfc芯片。飛利浦目前制造的nfc和智能卡ic都支持雙線數(shù)字接口。nfc芯片和安全芯片之間的這種接口(s2c)完全兼容現(xiàn)有的非接觸式標(biāo)準(zhǔn)，并已提交給ecma進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。繞過sim以確保nfc的安全性:這種情況下，將特定的智能卡設(shè)備安裝到手機(jī)功能蓋、手機(jī)主pcb甚至sd卡中。支付/票據(jù)應(yīng)用和相關(guān)的安全密鑰存儲在智能卡ic中。在單個封裝或芯片中結(jié)合nfc和智能卡ic具有最具吸引力的單位成本，也可以作為候選。也有可能最終考慮將nfc與sim卡和專用智能卡ic相結(jié)合，由后兩者提供安全性能。事實上，nfc和安全實現(xiàn)的最終選擇會受到許多因素的影響。安全應(yīng)用程序的所有權(quán)在不同的參與者(移動運(yùn)營商、金融服務(wù)提供商和移動制造商等)之間形成。).業(yè)務(wù)伙伴關(guān)系和這些安全應(yīng)用程序的實際個性化過程將在定義最佳實現(xiàn)中發(fā)揮重要作用。
nfc和rfid的區(qū)別
第一，nfc將非接觸式讀卡器、非接觸式卡和點(diǎn)對點(diǎn)功能集成在一個芯片上，而rfid必須由讀卡器和標(biāo)簽組成。rfid只能讀取和判斷信息，而nfc技術(shù)強(qiáng)調(diào)信息交互?？偟膩碚f，nfc是rfid的進(jìn)化版本，雙方可以近距離交換信息。nfc手機(jī)內(nèi)置nfc芯片，構(gòu)成rfid模塊的一部分，可以作為rfid無源標(biāo)簽進(jìn)行支付。它還可以用作rfid閱讀器，數(shù)據(jù)交換和收集，以及nfc手機(jī)之間的數(shù)據(jù)通信。
第二，nfc的傳輸范圍比rfid小，可以達(dá)到幾米甚至幾十米。但由于其獨(dú)特的信號衰減技術(shù)，nfc與rfid相比具有短距離、高帶寬、低能耗的特點(diǎn)。
第三，應(yīng)用方向不同。目前nfc更多的是針對消費(fèi)電子設(shè)備之間的通信，而有源rfid更擅長遠(yuǎn)距離識別。
隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及，手機(jī)作為互聯(lián)網(wǎng)最直接的智能終端，必將引發(fā)一場技術(shù)革命。就像藍(lán)牙、usb、gps等標(biāo)準(zhǔn)一樣，nfc將成為未來手機(jī)最重要的標(biāo)準(zhǔn)。通過nfc技術(shù)，可以實現(xiàn)手機(jī)支付、看電影、坐地鐵，這將在我們的日常生活中發(fā)揮更大的作用。
nfc和藍(lán)牙的區(qū)別
nfc和藍(lán)牙都是短距離通信技術(shù)，它們都集成在手機(jī)中。但是nfc不需要復(fù)雜的設(shè)置過程。nfc還可以簡化藍(lán)牙連接。
nfc相對于藍(lán)牙的優(yōu)勢在于安裝程序很短，但是它可以 達(dá)不到藍(lán)牙低能耗的速度。在兩臺nfc設(shè)備相互連接的設(shè)備識別過程中，用nfc代替手動設(shè)置，會大大加快創(chuàng)建連接的速度:不到十分之一秒。nfc的最大數(shù)據(jù)傳輸能力為424 kbit/s，遠(yuǎn)不及藍(lán)牙v2.1 (2.1 mbit/s)。
雖然nfc可以 t在傳輸速度和距離(小于20 cm)上比不過藍(lán)牙，可以相應(yīng)減少不必要的干擾。這使得nfc特別適用于密集且傳輸變得困難的設(shè)備。與藍(lán)牙相比，nfc兼容現(xiàn)有的無源rfid (13.56 mhziso/iec 180003)設(shè)施。nfc的能耗要求更低，類似于藍(lán)牙4.0低能耗協(xié)議。當(dāng)nfc在未通電的設(shè)備(如關(guān)機(jī)的手機(jī)、非接觸式智能信用卡或智能海報)上工作時，nfc的能耗高于低能耗的藍(lán)牙v4.0，對于手機(jī)或移動消費(fèi)電子產(chǎn)品，nfc用起來更方便。nfc 短距離通信的特點(diǎn)是它的優(yōu)勢。nfc由于功耗低，保密性和安全性高，有利于防止信用卡交易被盜。nfc的目標(biāo)不是取代藍(lán)牙等其他無線技術(shù)，而是在不同的場合和領(lǐng)域形成互補(bǔ)。
具體到如下表:
nfc的應(yīng)用
nfc是一種設(shè)備到設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸鏈路。它的應(yīng)用非常廣泛，nfc應(yīng)用可以分為四種基本類型。
1.nfc用于智能媒體
對于配備nfc的手機(jī)，用戶只需觸摸具有讀寫器功能的智能媒體，就可以獲得豐富的信息或下載相關(guān)內(nèi)容。這種智能媒體有一個低成本的rfid(嵌入或附著在海報上)標(biāo)簽，可以通過手機(jī)讀取，從而發(fā)現(xiàn)當(dāng)前環(huán)境中的多種服務(wù)。手機(jī)可以啟動移動網(wǎng)絡(luò)服務(wù)請求，立即按比例增加運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)流量。運(yùn)營商可以在這方面投資即時滿足 通過鈴聲下載、手機(jī)游戲和其他增值服務(wù)增加收入的工具。
2.nfc用于支付和購票。
非接觸式智能卡最初用于手機(jī)，只需將卡插入手機(jī)即可。也不通過非接觸卡提供任何增值服務(wù)，也不使用手機(jī)或手機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能。經(jīng)過改進(jìn)，雖然非接觸式智能卡集成到了手機(jī)中，但它仍然是一個基于傳統(tǒng)智能卡部署的封閉系統(tǒng)。我們現(xiàn)在見證了向nfc手機(jī)的發(fā)展趨勢，它充分利用了手機(jī)功能和手機(jī)網(wǎng)絡(luò)，還提供了讀卡器和設(shè)備到設(shè)備的連接功能。
使用非接觸式智能卡的支付在美國和亞太地區(qū)發(fā)展良好。visa、mastercard和american express等信用卡的內(nèi)置支付程序可以安全地存儲在設(shè)備上的安全ic中。通過這種，nfc手機(jī)可以充分利用現(xiàn)有的支付基礎(chǔ)設(shè)施，并支持手機(jī)公司的新服務(wù)。
3.nfc用于電子票
電子門票是一種以電子存儲的訪問權(quán)限，消費(fèi)者可以購買它來獲得進(jìn)入娛樂場所的權(quán)利。整個電子購票過程只需要幾秒鐘，對消費(fèi)者來說非常簡單方便。在收集和確認(rèn)消費(fèi)者 的支付信息，電子客票將自動傳送給消費(fèi)者 s手機(jī)或者安全芯片。
用戶將手機(jī)靠近自動售票終端，即開始交易。用戶與服務(wù)設(shè)備充分互動，然后在手機(jī)上確認(rèn)交易，完成購買流程。在前往娛樂場所時，用戶只需將手機(jī)靠近安裝在入口十字轉(zhuǎn)門上的閱讀器，閱讀器檢查門票有效性后允許進(jìn)入。
4.nfc用于連接并充當(dāng)無線引導(dǎo)設(shè)備。
消費(fèi)者希望無線連接簡單方便，但承諾給消費(fèi)者的便利性和移動性并沒有兌現(xiàn)。雖然使用的便利性成為了消費(fèi)者首選的主要動機(jī)。但安全性能也是必要因素。
nfc具有成本低、使用方便、更直觀的特點(diǎn)，這使得它在某些領(lǐng)域更有潛力。如果nfc技術(shù)能夠普及，將極大地改變?nèi)藗兪褂迷S多電子設(shè)備的，甚至改變他們使用信用卡、鑰匙和現(xiàn)金的。
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