近场通信技术拓展电信智能卡应用

　　近来，近场通信(NFC)技术应用在世界范围内受到了广泛关注，国内外的电信运营商、手机厂商等不同角色纷纷开展应用试点，一些国际性协会组织也积极进行标准化促进工作。据业内相关机构预测，基于近场通信技术的手机应用将会成为移动增值业务的下一个杀手级应用。

什么是近场通信

1 近场通信(NFC)技术

　　近场通信（Near Field Communication，NFC），是由非接触式射频识别(RFID)及互连互通技术整合演变而来，通过在单一芯片上集成感应式读卡器、感应式卡片和点对点通信的功能，利用移动终端实现移动支付、电子票务、门禁、移动身份识别、防伪等应用。

　　NFC采用13.56MHz作为近距离通信频率标准，兼容ISO 14443、ISO 15693、Felica等射频标准。其典型操作距离只有几厘米，运行距离范围在20cm内，数据传输速度可以选择106Kb/s、212Kb/s或者424Kb/s，将来可提高至1Mb左右。NFC信息传递是通过频谱中无线频率部分的电磁感应耦合方式实现的。

2 电信智能卡

　　智能卡的名称来源于英文名词“Smart Card”，是IC卡（集成电路卡）的一种。智能卡包括中央处理器CPU、可编程只读存储器EEPROM、随机存储器RAM和固化在只读存储器ROM中的卡内操作系统COS(Chip Operating System)。卡中数据分为外部读取和内部处理部分，能够确保卡中数据安全可靠。

　　根据应用的行业来划分，智能卡又可以划分为：电信智能卡、金融智能卡、身份证智能卡、门禁智能卡等。目前我国电信行业总发卡量已超过20多亿张，占我国IC卡发行总量的75%左右。2006年中国联通电信智能卡发行量超过了 1.27亿张，中国移动发行量约4亿张。

　　电信智能卡最初的定位仅仅是承担手机登录网络时的鉴权认证，通常称为SIM卡或UIM卡。随着移动通信技术和增值业务技术的发展，电信智能卡已经发展成为了运营商快速开展增值业务的强大平台。

近场通信技术及应用

1 近场通信技术研究进展

　　 从目前情况看，近场通信相关的主要技术方案包括以下几种。

● 双界面卡

　　双界面卡是基于卡片的解决方案，由一个微处理器芯片和一个与微处理器相连的天线线圈组成，集接触式与非接触式接口为一体，两种接口共享同一个微处理器、操作系统和EEPROM。非接触界面由读写器产生的电磁场提供能量，通过射频方式实现能量供应和数据传输。接触界面完全兼容接触式卡片应用系统和读写机具。

　　通过双界面卡方案实现的移动增值服务，只限于卡模拟方式，例如电子钱包卡、电子票、门禁卡等应用。目前实现方式包括定制手机、低成本天线组件两种方案。

● NFC

　　NFC是基于手机终端的技术解决方案，将NFC控制芯片、非接触式应用芯片（SmartMx）、射频天线集成到手机上。

　　NFC方案可以实现卡模拟、阅读器模拟、点对点通信三种应用模式，例如支付类应用、票务应用、防伪、广告、数据同步等。

● eNFC

　　eNFC是手机和智能卡相融合的实现方式，将非接触式IC卡应用放在(U)SIM卡中，NFC芯片通过单线通信协议与(U)SIM卡通信，更加符合机卡分离的技术特点。原有的移动通信应用与非接触式IC卡等增值应用由统一的单芯片管理，使得移动运营商可更加安全、简便、有力的对(U)SIM卡以及其中的增值应用进行发行、管理和控制，因此受到多数运营商的青睐。

2 技术标准化

　　NFC由Philips、Sony两家公司提出后，在2003年12月8日通过ISO/IEC（International Organization for Standardization/International Electrotechnical Commission）机构的审核而成为国际标准，并在2004年3月18日由ECMA（European Computer Manufacturers Association）认定为欧洲标准。目前已通过的标准编列有ISO/IEC 18092（NFCIP-1）、ECMA-340、ECMA-352、ECMA-356、ECMA-362、ISO/IEC 21481（NFCIP-2）。

　　为了推动NFC技术的发展和普及，飞利浦、索尼和诺基亚创建了一个非营利性的行业协会——NFC 论坛，旨在促进NFC技术的实施和标准化，确保设备和服务之间协同合作。目前，NFC论坛在全球拥有超过100多个成员，其中包括我国的复旦微电子和清华同方微电子。

　　2006年8月，NFC论坛正式对外发布四份关于NFC的技术文件，使NFC有了更清晰具体的实现方向，同时也使NFC技术与手机的结合取得重要进展。这些文件包括数据交换格式(NFC Data Exchange Format，NDEF)、记录类型定义(NFC Record Type Definition，RTD)，以及与RTD相关的文件与网络资源的基本技术规格(NFC Text RTD Technical Specification、NFC URI RTD Technical Specification)。

　　目前仍有NFC的一些标准没有被确定，自2006年11月USB组织对SIM卡和手机基带间的高速接口进行投票以来，手机中SIM卡与NFC芯片连接的接口标准已经拖延了相当长的时间。国际标准化组织在专注于NFC接口方面的工作，目前仍在进行中。

3 应用模式及国内外案例

　　近场通信业务支持卡模拟、阅读器模拟，点对点通信三种应用模式。 

    卡模拟：银行卡、积分卡、各类储值卡、身份识别、门禁、行业卡等应用；
    阅读器模式：进行读取标签广告、防伪等应用；
    点对点通信模式：提供两个NFC设备之间数据传输、游戏等服务。 

　　 近几年时间里，国内外进行了很多有关NFC技术应用的试验，为技术改进和应用推广奠定了很好的基础，其中包括：

    日本NTT DoCoMo公司自2004年7月推出基于非接触式IC卡式手机钱包业务，希望用手机钱包逐步替代人们在钱包中放置的所有物品。 

    韩国SK Telecom公司推出的基于非接触IC卡技术的MONETA业务，利用手机与银行信用卡结合，使用户使用手机进行现场支付业务。 

    诺基亚推出了新款6131近场通信手机，并进行了关于电子钱包、公交应用、数据业务下载等应用的试验；美国银行试点利用手机提供万事达卡PayPass应用；法国巴黎公交与地铁系统采用近场通信技术，实现了手机购买车票与扣费乘车，并推出了商用版本的SAGEM非接触手机终端和相应的SIM卡；从欧洲到北美近场通信应用已经从试点工作逐步走向试商用。 

    2006年6月诺基亚、厦门移动、厦门易通卡公司、菲利浦公司共同在厦门启动中国首个近距离通信手机支付现场试验。使用Nokia3220手机实现厦门易通卡覆盖的公交汽车、轮渡、餐厅、电影院、便利店等营业网点的手机支付。 

    2007年3月13日正式在上海推出了移动认证业务，这个业务由诺基亚公司和上海质监、上海消防联合实施。执法人员只需持定制防伪应用的近场通信手机，即可随时随地读取烟花爆竹所贴电子标签的全球唯一识别码，并实时上传至防伪服务器与数据库校验。 

    2007年5月17日由重庆移动、重庆市商业银行、结行商务有限公司联合发行的长江掌中行卡正式投入商用。它有标准的非接触IC卡和手机粘贴卡两种体现形式，可广泛应用于传统零售业、网络数字产品消费、公用事业代收费业务、智能化管理领域等。 

    湖北电信目前与武汉天喻合作开发基于小灵通的非接触式IC卡应用，采用应用预置在卡片中的方式，目前已经预置的应用有公交卡、校园卡等。