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近场通信技术NFC浅谈

发布时间:2017-12-07 09:02:00 文章来源:未来智讯    
    关键词:NFC;比较;技术;未来应用
    NFC(Near Field Communication)是一种采用13.56MHz频带的近距离无线通信技术。虽然通信距离仅为10cm左右,不过和非接触式IC卡技术一样,“只需碰一下”,便可在不同的电子产品间交换数据。与非接触式IC卡不同,NFC可进行双向通信。只要是支持NFC的产品和IC卡,就可以读出或写入数据。还可在手机等便携产品间进行通信。数据传输速度不高,有106kbit/秒、212kbit/秒、424kbit/秒以及848kbit/秒四种速度可供选择
    1 NFC技术简介
    NFC英文全称Near Field Communication,近距离无线通信。是由飞利浦公司发起,由诺基亚、索尼等著名厂商联合主推的一项无线技术。不久前,由多家公司、大学和用户共同成立了泛欧联盟,旨在开发NFC的开放式架构,并推动其在手机中的应用。NFC由非接触式射频识别(RFID)及互联互通技术整合演变而来,在单一芯片上结合感应式读卡器、感应式卡片和点对点的功能,能在短距离内与兼容设备进行识别和数据交换。这项技术最初只是RFID技术和网络技术的简单合并,现在已经演变成一种短距离无线通信技术,发展态势相当迅速。与RFID不同的是,NFC具有双向连接和识别的特点,工作于13.56MHz频率范围,作用距10厘米左右。NFC芯片装在手机上,手机就可以实现小额电子支付和读取其他NFC设备或标签的信息。NFC的短距离交互大大简化整个认证识别过程,使电子设备间互相访问更直接、更安全和更清楚。通过NFC,电脑、数码相机、手机、PDA等多个设备之间可以很方便快捷地进行无线连接,进而实现数据交换和服务。
    2 NFC技术与蓝牙红外技术比较
    NFC和蓝牙都是短程通信技术,而且都被集成到移动电话。但NFC不需要复杂的设置程序。NFC也可以简化蓝牙连接。NFC略胜蓝牙的地方在于设置程序较短,但无法达到低功率蓝牙(Bluetooth Low Energy)的速度。在两台NFC设备相互连接的设备识别过程中,使用NFC来替代人工设置会使创建连接的速度大大加快:少于十分之一秒。NFC的最大数据传输量424kbit/s 远小于蓝牙(2.1Mbit/s)。虽然NFC在传输速度与距离比不上蓝牙(小于20cm),但相应可以减少不必要的干扰。这让NFC特别适用于设备密集而传输变得困难的时候。相对于蓝牙,NFC兼容于现有的被动射频识别设施。NFC的能量需求更低,与蓝牙低能协议类似。当NFC在一台无动力的设备(比如一台关机的手机,非接触式智能信用卡,或是智能海报)上工作时,NFC的能量消耗会要大于低能蓝牙。对于移动电话或是行动消费性电子产品来说,NFC的使用比较方便。NFC的短距离通信特性正是其优点,由于耗电量低、一次只和一台机器链接,拥有较高的保密性与安全性,NFC有利于信用卡交易时避免被盗用。NFC的目标并非是取代蓝牙等其他无线技术,而是在不同的场合、不同的领域起到相互补充的作用。
    具体对比如下表:
    3 NFC的技术原理
    支持NFC的设备可以在主动或被动模式下交换数据。在被动模式下,启动NFC通信的设备,也称为NFC发起设备(主设备),在整个通信过程中提供射频场(RF-field),。它可以选择106kbps、212kbps或424kbps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,而使用负载调制(load modulation)技术,即可以相同的速度将数据传回发起设备。此通信机制与基于ISO14443A、MIFARE和FeliCa的非接触式智能卡兼容,因此,NFC发起设备在被动模式下,可以用相同的连接和初始化过程检测非接触式智能卡或NFC目标设备,并与之建立联系。图为NFC主动通信模式。
    4 NFC技术未来的应用
    尽管NFC技术还没有达到足够的普及程度,但在未来几年里NFC技术将在企业、政府部门、学术机构、广告商、零售商和消费者中得到广泛的应用。
    ⑴NFC在企业中的应用。使用智能手机作为下一代门禁卡的各种机构目前正在对NFC技术进行测试。这是NFC技术在企业中的理想的应用。事实上,在2011年秋季,黑莓手机厂商RIM和安全物理门禁卡和读卡器提供商HID Global宣布一些黑莓手机将配置HID Global的iCLASS数字证书。配置NFC技术的黑莓Bold和Curve等型号的智能手机兼容HID Global的iCLASS读卡器。这些读卡器广泛应用于楼宇的物理门禁系统以及用于学生身份读卡器和跟踪员工考勤记录的签到功能和出勤率。员工还可以使用具有NFC功能的智能手机和其它设备进入员工停车场或者咖啡厅以及为这些服务付费。
    ⑵NFC在政府部门的应用。NFC技术将为政府改善公共服务和提高运输系统提供了数不清的机会。一些城市和农村地区已经使用NFC技术更好地为公民服务和改善生活质量。NFC技术能够让乘坐公交车的人使用移动设备支付车费。开车上班的人能够使用智能手机进入停车场和支付停车费。城市居民能够挥动一下平板电脑就进入游泳池或图书馆等公共设施。旧金山市目前有超过3万个兼容NFC技术的停车计时器。
    ⑶NFC与零售购物体验。NFC技术还可能通过把无线购物券、会员卡和支付选择结合在一起扩展和提高现代零售商的购物体验。放在产品货架上的NFC标签能够让消费者在使用自己的个性化配置的应用程序扫描这个标签的时候获得更多的有关这个产品的个性化信息。例如,如果你对坚果过敏,这个产品扫描会自动检测该产品是否包含坚果并且提醒你。挥动获得信息、挥动增加到购物筐、挥动获得购物券和其它新的使用情况将对零售行业产生越来越大的影响。
    ⑷NFC与营销。NFC技术将对于现代广告商将产生深远的影响。例如,拥有NFC手机的用户能够对具有NFC功能的海报、广告、广告牌或者电影海报挥动一下自己的设备就可以马上收集到有关产品或服务的信息。商家可以把NFC标签放在商店门口。这样,用户可以自动登录人人等社交网络,或者与好友共享细节或者“赞”。
    ⑸NFC和设备与设备之间的共享协作。NFC还能作为一项短距离通讯技术在相互接近的设备之间传送文件和其它内容。在共享文件的时候,这个功能对于企业环境的中的协作是非常好的,或者对于多玩家游戏也是非常好的。流行的具有NFC功能的三星Galaxy S III手机和其它新的NFC Android手机使用一种名为“Android Beam”的功能通过NFC技术在兼容的设备之间来回发送数据。
    总之NFC是一项比较新的技术。但是,它是一个迅速成长的技术。在未来NFC技术预计将改变人们旅行、购物和相互沟通的方式。
    [参考文献]
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