《電子技術(shù)應(yīng)用》
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什么是NFC

2015-09-11
  NFC英文全稱Near Field  Communication,近距離無線通信。是由飛利浦公司發(fā)起,,由諾基亞,、索尼等著名廠商聯(lián)合主推的一項無線技術(shù)。不久前,,由多家公司,、大學(xué)和用戶共 同成立了泛歐聯(lián)盟,旨在開發(fā)NFC的開放式架構(gòu),,并推動其在手機中的應(yīng)用,。NFC由非接觸式射頻識別(RFID)及互聯(lián)互通技術(shù)整合演變而來,在單一芯片 上結(jié)合感應(yīng)式讀卡器、感應(yīng)式卡片和點對點的功能,,能在短距離內(nèi)與兼容設(shè)備進行識別和數(shù)據(jù)交換,。這項技術(shù)最初只是RFID技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的簡單合并,現(xiàn)在已 經(jīng)演變成一種短距離無線通信技術(shù),,發(fā)展態(tài)勢相當(dāng)迅速,。
  與RFID不同的是,NFC具有雙向連接和識別的特點,,工作于13.56MHz頻率范圍,,作用距離10厘米左右。NFC技術(shù)在ISO  18092,、ECMA 340和ETSI TS 102 190框架下推動標(biāo)準(zhǔn)化,,同時也兼容應(yīng)用廣泛的ISO 14443  Type-A、B以及Felica標(biāo)準(zhǔn)非接觸式智能卡的基礎(chǔ)架構(gòu),。
  NFC芯片裝在手機上,,手機就可以實現(xiàn)小額電子支付和讀取其他NFC設(shè)備或標(biāo)簽的信息。NFC的短距離交互大大簡化整個認(rèn)證識別過程,,使電子設(shè)備間互相訪 問更直接,、更安全和更清楚。通過NFC,,電腦,、數(shù)碼相機、手機,、PDA等多個設(shè)備之間可以很方便快捷地進行無線連接,,進而實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換和服務(wù)。
  1 .技術(shù)優(yōu)勢
  與RFID一樣,,NFC信息也是通過頻譜中無線頻率部分的電磁感應(yīng)耦合方式傳遞,,但兩者之間還是存在很大的區(qū)別,。首先,NFC是一種提供輕松,、安全,、迅速 的通信的無線連接技術(shù),其傳輸范圍比RFID小,,RFID的傳輸范圍可以達到幾米,、甚至幾十米,但由于NFC采取了獨特的信號衰減技術(shù),,相對于RFID來 說NFC具有距離近,、帶寬高、能耗低等特點,。  其次,,NFC與現(xiàn)有非接觸智能卡技術(shù)兼容,目前已經(jīng)成為得到越來越多主要廠商支持的正式標(biāo)準(zhǔn),。再次,,NFC還是一種近距離連接協(xié)議,提供各種設(shè)備間輕松,、 安全,、迅速而自動的通信。與無線世界中的其他連接方式相比,,NFC是一種近距離的私密通信方式,。最后,RFID更多的被應(yīng)用在生產(chǎn),、物流,、跟蹤、資產(chǎn)管理 上,,而NFC則在門禁,、公交、手機支付等領(lǐng)域內(nèi)發(fā)揮著巨大的作用,。
  同時,,NFC還優(yōu)于紅外和藍牙傳輸方式。作為一種面向消費者的交易機制,,NFC比紅外更快,、更可靠而且簡單得 多。與藍牙相比,,NFC面向近距離交易,適用于交換財務(wù)信息或敏感的個人信息等重要數(shù)據(jù),;藍牙能夠彌補NFC通信距離不足的缺點,,適用于較長距離數(shù)據(jù)通 信,。因此,NFC和藍牙互為補充,,共同存在,。事實上,快捷輕型的NFC協(xié)議可以用于引導(dǎo)兩臺設(shè)備之間的藍牙配對過程,,促進了藍牙的使用,。
  NFC手機內(nèi)置NFC芯片,組成RFID模塊的一部分,,可以當(dāng)作RFID無源標(biāo)簽使用———用來支付費用,;也 可以當(dāng)作RFID讀寫器———用作數(shù)據(jù)交換與采集。NFC技術(shù)支持多種應(yīng)用,,包括移動支付與交易,、對等式通信及移動中信息訪問等。通過NFC手機,,人們可 以在任何地點,、任何時間,通過任何設(shè)備,,與他們希望得到的娛樂服務(wù)與交易聯(lián)系在一起,,從而完成付款,獲取海報信息等,。NFC設(shè)備可以用作非接觸式智能卡,、 智能卡的讀寫器終端以及設(shè)備對設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸鏈路,其應(yīng)用主要可分為以下四個基本類型:用于付款和購票,、用于電子票證,、用于智能媒體以及用于交換、傳輸數(shù) 據(jù),。
  2 .發(fā)展前景
 ?。危疲镁哂谐杀镜土⒎奖阋子煤透恢庇^性等特點,,這讓它在某些領(lǐng)域顯得更具潛力——NFC通過一個芯片,、一根天線和一些軟件的組合,能夠?qū)崿F(xiàn)各種設(shè)備在 幾厘米范圍內(nèi)的通信,,而費用僅為2~3歐元,。據(jù)ABIResearch有關(guān)NFC有最新研究,NFC市場可能發(fā)跡于移動手持設(shè)備,。ABI估計,,到2005 年以后,市場會出現(xiàn)采用NFC芯片的智能手機和增強型手持設(shè)備,。到2009年,,這種手持設(shè)備將占一半以上的市場,。研究機構(gòu)Strategy  Analytics預(yù)測,至2011年全球基于移動電話的非接觸式支付額將超過360億美元,。如果NFC技術(shù)能得到普及,,它將在很大程度上改變?nèi)藗兪褂迷S 多電子設(shè)備的方式,甚至改變使用信用卡,、鑰匙和現(xiàn)金的方式,。  NFC作為一種新興的技術(shù),大致總結(jié)了藍牙技術(shù)協(xié)同工作能力差的弊病,。不過,,它的目標(biāo)并非是完全取代藍牙、Wi-Fi等其他無線技術(shù),,而是在不同的場合,、 不同的領(lǐng)域起到相互補充的作用。因為NFC的數(shù)據(jù)傳輸速率較低,,僅為212Kbps,,不適合諸如音視頻流等需要較高帶寬的應(yīng)用。
  需要密切關(guān)注的是,,中國政府正在制定自己的RFID標(biāo)準(zhǔn),,而飛利浦的NFC技術(shù)是否完全兼容并得到中國政府的 認(rèn)可對消費者相當(dāng)重要。中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會成立了國家標(biāo)準(zhǔn)工作組,,負(fù)責(zé)起草,、制定中國有關(guān)RFID的國家標(biāo)準(zhǔn),據(jù)稱這樣將使中國獲得相關(guān)的自主知識 產(chǎn)權(quán),,又能將RFID發(fā)展納入標(biāo)準(zhǔn)化,、規(guī)范化的軌道。整個認(rèn)證過程很可能需要飛利浦等公司公開一些關(guān)鍵的技術(shù),,這可能成為NFC在中國推廣應(yīng)用的絆腳石,。
  3.NFC論壇
  為了推動 NFC 的發(fā)展和普及,飛利浦,、索尼和諾基亞創(chuàng)建了一個非贏利性的行業(yè)協(xié)會——NFC 論壇,,促進 NFC 技術(shù)的實施和標(biāo)準(zhǔn)化,確保設(shè)備和服務(wù)之間協(xié)同合作,。
  目前,,NFC 論壇在全球擁有 100 多個成員,包括:萬事達卡國際組織,、松下電子工業(yè)有限公司,、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,。
  NFC論壇推出了第一批技術(shù)規(guī)范,以確保設(shè)備與設(shè)備閱讀器之間的通信,,規(guī)范共4條,,包括數(shù)據(jù)交換格式(Data  Exchange Format,NDEF),、記錄類型定義(Record Type Definition,,RTD)、伴隨技術(shù)規(guī)范(NFC  Text RTD Technical Specification)和有關(guān)互聯(lián)網(wǎng)資源的基本技術(shù)規(guī)范(NFC URI RTD Technical  Specification),。
  ⑴,、NFC發(fā)展歷程簡介
  2004年3月18日 為了推動 NFC  的發(fā)展和普及,NXP(原飛利浦半導(dǎo)體),、索尼和諾基亞創(chuàng)建了一個非贏利性的行業(yè)協(xié)會——NFC 論壇,,旨在促進 NFC  技術(shù)的實施和標(biāo)準(zhǔn)化,確保設(shè)備和服務(wù)之間協(xié)同合作,。截止2007年,,NFC  論壇在全球擁有超過100個成員,包括:萬事達卡國際組織,、松下電子工業(yè)有限公司,、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)旦微電子成為首家加入NFC聯(lián)盟的中國企業(yè),之后清華同方微電子也加入了NFC論壇,。
  2006年6月  NXP,、諾基亞、中國移動廈門分公司與“廈門易通卡”在廈門展開NFC測試,,該項合作是中國首次NFC手機支付的測試,。2006年8月Nokia與銀聯(lián)商 務(wù)公司宣布在上海啟動新的NFC測試,這是繼廈門之后在中國的第二個NFC試點項目,,也是全球范圍首次進行NFC空中下載試驗,。參與測試使用的NFC手機 均為NOKIA 3220。
  2007年3月,由歐盟委員會及信息社會技術(shù)(IST)項目共同投資,,多家公司,、大學(xué)和用戶共同組織成立了泛 歐聯(lián)盟,旨在開發(fā)開放式架構(gòu),,以進一步開發(fā)和部署近距離無線通信(NFC)技術(shù),,并推動其在手機中的應(yīng)用。該項目名為“NFC在倉儲物流及支付領(lǐng)域的應(yīng)用 (StoLPaN)”,,旨在為應(yīng)用于移動設(shè)備,、基于NFC的服務(wù)開發(fā)一個開放式的商用和技術(shù)框架。這些架構(gòu)將超越手機類型及服務(wù)性質(zhì)的限制,,推動基于 NFC的移動應(yīng)用在眾多行業(yè)市場中的部署,。
  在NXP、諾基亞,、SONY這些巨頭的推動下,,全球范圍開展了諸多的NFC試驗,進一步促進了NFC產(chǎn)業(yè)的商 業(yè)化運作及產(chǎn)業(yè)鏈的上下聯(lián)動,,但在中國市場的推廣與發(fā)展仍然面臨著諸多的壁壘,,對NFC在中國的市場我們持謹(jǐn)慎看好觀點,當(dāng)然國內(nèi)已經(jīng)有部分企業(yè)開始積極 關(guān)注NFC產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,,中國移動成立了專門的NFC工作小組,,并且中國移動與中國銀聯(lián)合資成立的聯(lián)動優(yōu)勢有著與日本NTT  DoCoMo類似的集運營商和金融機構(gòu)的雙重優(yōu)勢,NFC在中國一旦獲得政策的支持與消費者認(rèn)可,,市場將大規(guī)模發(fā)展,,但這個至少需要到3年左右的時間。
  ⑵,、NFC技術(shù)在全球支付領(lǐng)域內(nèi)的測試應(yīng)用
  隨著RFID技術(shù)在其它行業(yè)漸漸凸現(xiàn),,金融支付領(lǐng)域也開始逐步引入相關(guān)的RFID技術(shù)和NFC近距離通信技術(shù),進一步改善全球支付環(huán)境,。
  (一)北美
  在美國,,非接觸卡市場已經(jīng)比預(yù)期提前升溫。兩大卡組織已于2005年3月宣布采用統(tǒng)一的非接觸式支付標(biāo)準(zhǔn),,萬事達的PayPass成為卡與設(shè)備間標(biāo)準(zhǔn)通信 協(xié)議,。在此之前,萬事達已在奧蘭多進行PayPass信用卡測試,,并在達拉斯與Nokia合作進行移動應(yīng)用測試,。Visa的非接觸式系統(tǒng)“Wave”也在 亞洲的馬來西亞與我國臺灣地區(qū)推行試點項目。2005年5月,,美國最大的發(fā)卡機構(gòu)Chase正式大規(guī)模發(fā)行“Blink”品牌的非接觸式信用卡,,首先在 Georgia與Colorado發(fā)行,,計劃發(fā)行200萬張。未來還將在5至6個地區(qū)推行,,每個市場預(yù)計發(fā)卡量100萬張,。預(yù)計至2006年1季度,大通 發(fā)卡總量將達到800萬張,。由德州儀器提供芯片的運通ExpressPay也已開始全國性推廣,,合作商家包括CVS連鎖、Ritz    Camera與Sheetz,。
  (二)歐洲
  在歐洲,,隨著3G商用進程的逐步加快,各大移動運營商也在積極推廣移動支付業(yè)務(wù),。以芬蘭為例,從2002年2月起,,在赫爾辛基乘地鐵等公交工具出行的乘 客,,只要用手機發(fā)出短信代碼給指定的服務(wù)商,就會得到購票信息反饋,,并可在1小時的有效時間內(nèi)乘坐地鐵,、有軌電車及部分公共汽車,票款計入購票者每月的電 話賬單,。2004年11月,,芬蘭手機購票服務(wù)的范圍進一步擴大,人們可以通過手機購買赫爾辛基地區(qū)的短途火車票,。2002年3月,,芬蘭最大的電信運營商索 內(nèi)拉公司開始向首都居民提供用手機支付購物款的服務(wù)。凡加入索內(nèi)拉公司建立的移動支付系統(tǒng)并設(shè)立了移動賬戶的用戶,,可以在指定的數(shù)十家商店用手機購物,。從 2004年5月開始,芬蘭國家鐵路局在全國推廣電子火車票,,乘客不僅可以通過國家鐵路局網(wǎng)站購買車票,,還可以通過手機短信訂購電子火車票。
  在法國嘎納,,2005年10月針對近距無線通信(Near Field    Communication,,NFC)展開一項測試。根據(jù)飛利浦電子公司所提供的這項觸控式技術(shù)(touch-based    technology),,參加測試的200位嘎納居民將能夠在為期六個月的測試期間在嘎納特定的零售店,、停車場和著名的觀光景點使用內(nèi)嵌有飛利浦NFC芯 片的移動電話進行安全的付款。在這項測試中,,飛利浦將與法國電信的研發(fā)部門,、運營商Orange、手機制造商三星電子以及知名零售公司Groupe    LaSer和Vinci    Park緊密合作。在嘎納進行的近距無線通信NFC測試是這項新技術(shù)在全球第一次大規(guī)模的測試,,將能直接從移動運營商,、零售業(yè)者和消費者三方得到意見反 饋。這項測試也將有助于大眾了解這項技術(shù)所帶來的便利:只要將他們的移動電話在近距無線通信NFC終端機前輕松掃過,,就能安全而便捷地完成付款并獲取信 息,。
  (三)亞洲
  在韓國,已經(jīng)有越來越多的移動用戶通過手機實現(xiàn)POS支付,,購買地鐵車票,,進行移動ATM取款。早在2001年,,SK就推出了名為MONETA的移動支付 業(yè)務(wù)品牌,。申請了該項業(yè)務(wù)的移動用戶可以獲得兩張卡:一張是具有信用卡功能的手機智能卡,另一張是供用戶在沒有MONETA服務(wù)的場所使用的磁卡,。移動用 戶只要將具有信用卡功能的手機智能卡安裝到手機上,,就可以在商場用手機進行結(jié)算,在內(nèi)置有紅外線端口的ATM上提取現(xiàn)金,、在自動售貨機上買飲料,,還可以用 手機支付地鐵等交通費用,無須攜帶專門的信用卡,。2004年8月,,SK將其移動支付業(yè)務(wù)整合為新的品牌“M-BANK”。通過在手機中內(nèi)置智能型芯片,,用 戶可以用手機辦理各種金融服務(wù),。“M-BANK”的特點在于將結(jié)算信息密碼化,,因而具有很高的安全性,。
  在日本,NTT DoCoMo等移動運營商均把移動支付作為重點業(yè)務(wù)予以積極推進,。2004年,,NTT    DoCoMo先后推出了面向PDC用戶和FOMA用戶的基于非接觸IC智能芯片的Felica業(yè)務(wù)。用戶可以在各種零售,、電子票務(wù),、娛樂消費等商戶利用這 種手機進行支付。據(jù)統(tǒng)計,,自去年7月以來,,DoCoMo已經(jīng)售出200萬部芯片手機,而支持該支付方案的商家數(shù)量已經(jīng)超過9000家,,這一數(shù)字還在迅速擴 張中,。   目前,,在使用FeliCa手機的用戶中,60%的用戶每周都會至少使用一次支付功能,。為了推廣移動支付計劃,,近期NTT    DoCoMo還出資收購了一家信用卡公司。今年,,公司計劃在手機中整合完整的信用卡支付功能,。
  ⑶NFC 在全球的試驗地點:
  德國,美因茨交通公司(RMV)手機支付
  臺灣,公交系統(tǒng)
  法國,,卡昂—支付,,內(nèi)容搜索,訪問
  美國,,亞特蘭大—支付,,內(nèi)容搜索
  荷蘭,羅達體育館—票務(wù)系統(tǒng)
  馬來西亞,手機支付
  SKT電信,支付,,內(nèi)容,,公交系統(tǒng)
  泰國,手機支付
  菲律賓,手機支付,票務(wù)系統(tǒng)
  美國,,菲利浦斯球館(Philips   Arena)
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