NFC近距离传输方案解析
来源：中国一卡通网 作者：不详 发布时间：2012-08-07 09:34:39 字体:[大 中 小]
关键字：手机支付 近场通讯 NFC技术
摘 要： 2012年伴随着移动互联网的快速发展，智能手机在厂家、运营商等多方推动下继续快速发展。智能手机的硬件技术在过去的一年中有了质的飞跃，双核处理器几乎成为了标配。在这一领域，ARM架构大行其道，占据了垄断地位。为了迎击ARM，Intel公司推出低功耗处理器Atom，意欲在移动互联网上和ARM一较高下。
1. 各种电子标签识别，在物联网时代，任何物品都是数字化的，因此，很可能具有一个电子标签，这个电子标签可能就是一个RFID tag（类似取代现在的条形码，但成本高点，但高不了多少），只需要将NFC设备（如手机）靠近任何物品/商品。即可以通过网络获取物品的相关信息（对于有些商品，可以直接将信息存储在电子标签里，但可能增加成本）。
2. 点对点付款，这和普通的手机支付不同，点对点付款是指两个人直接用NFC设备（如手机）进行交易，比如A要给B n元钱，直接两个人连上就可以完成转账。（这个安全性很重要，而NFC的安全性貌似有很多保障，手机掉了通过远程手段锁定NFC功能）。
3. 各种身份识别，也许未来，可能做到，一个带NFC的手机就能作为身份的证明（不过这也感觉很可怕）。
4. 各种场合的信息记录，如医院，也许以后病例直接能够写到NFC设备中。
一句话，也许在未来，各种卡片，各种门票，火车票，各种证件都会消失，只剩下一个手机（就像手机曾经干掉MP3，MP4一样），而一个手机，里面几乎能干所有的事。
NFC技术详细介绍
1.NFC标准
NFC技术由Philips、Nokia和Sony主推的一种近距离无线通信技术(NFCIP-1)，并向ECMA国际组织提交标准草案。这项开放技术规格NFCIP-1被认可为ECMA-340标准，并由ECMA向ISO/IEC提交标准，现在该技术被批准纳入ISO/IEC18092。2003年NFCIP-1被ETSI批准为TS 102 190 v1.1.1。为了兼容非接触式智能卡，2004年NFC论坛又推出了NFCIP-2规范，并被相关组织批准为ECMA-352、ISO/IEC 21481和ETSI TS 102 312 V1.1.1。
其中NFCIP-1标准详细规定NFC设备的调制方案、编码、传输速度与RF接口的帧格式，以及主动与被动NFC模式初始化过程中，数据冲突控制所需的初始化方案和条件。此外，这些标准还定义了传输协议，其中包括协议启动和数据交换方法等。
NFCIP-2则指定了一种灵活的网关系统，用来检测和选择三种操作模式之一：NFC卡模拟模式、读写器模式和点对点通信模式。选择既定模式以后，按照所选的模式进行后续动作。网关标准还具体规定了RF接口测试方法(ISO/IEC 22536和ECMA-356)和协议测试方法(ISO/IEC 23917和ECMA-362)。这意味着符合NFCIP-2规范的产品将可以用作ISO/IEC 14443 A和B以及Felica(Proximity Cards)和ISO 15693(Vicinity Cards)的读写器。
2. NFC技术特点
NFC技术的要点有：
(1)在ISO/IEC 18092 NFCIP-1下进行标准化;
(2)以13.56MHz RFID技术为基础;
(3)通信距离为20cm;
(4)与现有的非接触式智能卡国际标准相兼容;
(5)数据传输速率106kbit/s、212 kbit/s或424kbit/s。
2.1、近距离感应
NFC设备之间的极短距离接触，主动通信模式为20cm，被动通信模式为10cm，让信息能够在NFC设备之间点对点快速传递。
2.2、安全的通信
除了极短距离通信先天的安全性;避免信息遭监控与窜改。NFC的安全机制也可通过加/解密系统来确保移动装置间的安全通信。数据安全方面除标签的密码保护外，数据部分可用一些算法实现安全管理，如DES、RSA、DSA、MD5等，读卡机与卡之间也可相互认证，实现安全通信和存储;
2.3、快速的处理速度
从NFC移动设备侦测、身份确认到数据存取只需要约0.1s的时间即可完成。
2.4、服务的配对访问
通过NFC技术可在单一移动设备上提供多种应用服务。这些应用服务一一对应到移动设备上有，而启用每一服务时必须输入对应的密钥才能访问，这样的管理方式让单一移动设备上的多个服务能够确保其安全性。
2.5、主被动通信模式切换
手机内信息既能够被读卡器读取，手机本身也能作为读卡器，还能实现两个手机间的近距通信。
3. NFC设备
NFC设备是NFC通信的读写设备，可作为发起设备或目标设备，集成于个人移动通信终端的NFC多媒体手机是目前发展的主流。
NFC标签是储存数据的IC，可被NFC设备读取，通常应用在被动通信模式下。如符合ISO/IEC 14443规范的Philips公司的MIFARE卡和Sony公司的Felica卡。
4. 通信模式
NFC通信通常在发起设备和目标设备间发生，任何的NFC装置都可以为发起设备或目标设备。两者之间是以交流磁场方式相互耦合，并以ASK方式或FSK方式进行载波调制，传输数字信号。发起设备产生无线射频磁场来初始化NFCIP-1的通信(调制方案、编码、传输速度与RF接口的帧格式)。目标设备则响应发起设备所发出的命令，并选择由发起设备所发出的或是自行产生的无线射频磁场进行通信。
4.1、主动模式
在主动模式下，每台设备要向另一台设发送数据时，都必须产生自己的射频场。如图1所示，发起设备和目标设备都要产生自己的射频场，以便进行通信。这是点对点通信的标准模式，可以获得非常快速的连接设置。
4.2、被动模式
在被动模式下，NFC发起设备(也叫主设备，启动NFC通信的设备)，拧U馐堑愣缘阃ㄐ诺谋曜寄J剑梢曰竦梅浅?焖俚牧由柚谩?
4.2、被动模式
在被动模式下，NFC发起设备(也叫主设备，启动NFC通信的设备)，在整个通信过程中提供射频场(RF-field)，如图2所示。它可以选择106kbit/s、212kbit/s或424 kbit/s其中一种传输速度，将数据发送到另一台设备。另一台设备称为NFC目标设备(从设备)，不必产生射频场，利用感应的电动势提供工作所需的电源，使用负载调制(Load Modulation)技术进行数据收发。
移动设备主要以被动模式操作，可以大幅降低功耗，并延长电池寿命。在一个应用会话过程中，NFC设备可以在发起设备和目标设备之间切换自己的角色。利用这项功能，电池电量较低的设备可以要求以被动模式充当目标设备，而不是发起设备。
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