NFC芯片是什么?手机NFC功能该怎么用?

2013-5-24 16:14  |  作者:Blade   |  关键字:NFC,NFC芯片,近场通信技术,RFID,非接触式射频技术

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  NFC是一种短距离高频无线通信技术,其中NFC芯片是NFC模块中的重要组成部分,其具有通信功能和一定的计算能力,部分型号甚至含有加密逻辑电路以及加密/解密模块。

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  NFC芯片是NFC技术的重要组成部分,其具有通信功能和一定的计算能力,部分NFC芯片产品甚至含有加密逻辑电路以及加密/解密模块。目前NFC芯片的发展开始步入正轨,除了在NFC芯片领域一直耕耘的NXP外,越来越多的厂商开始加入到NFC芯片生产行列当中,意法半导体、博通、英飞凌、瑞萨、三星、高通等都已经投身NFC芯片生产行列,他们出产的NFC芯片被用在了各种各样的移动设备中,NFC芯片和NFC技术也就越来越受用户关注了。

NFC技术简介

  NFC的全称是Near Field Communication,即近场通讯技术,该技术由飞利浦和索尼共同开发,是一种非接触式识别互联技术,可以在移动设备、PC和智能设备间进行近距离无线通信。


NFC的应用范围广泛

  NFC是一种短距离高频无线通信技术,可允许电子设备互相进行非接触式的点对点数据传输。这个技术由非接触式射频识别技术RFID(Radio Frequency IDentification)演变而来,同时向下兼容RFID技术。由于具备较高的安全性,因此NFC技术被认为移动支付方面有很大的应用前景。

  简单来说,NFC技术就是把RFID读卡器与RFID卡的功能整合在一起,并对RFID设备提供兼容。目前RFID设备已经被应用到各个领域,例如IC卡门禁系统以及我们常用的公交卡等等都是RFID技术的产物。

NFC技术规范

  NFC的技术规范最早在2003年由飞利浦和索尼公司联合开发并公布,该技术规范规定NFC设备使用13.56MHz频率进行无线通讯,而且所有NFC设备都要具备“主动模式”和“被动模式”两种工作模式,还分别定义了两种模式的选择和射频场防冲突方法、设备防冲突方法,不同通讯速率下的编码方式以及调制解调方式等最底层的通讯协议,最终形成正式的国际标准,即ISO18092标准。

  与RFID技术相比,NFC同样采用了电磁感应耦合的方式进行数据传递,不过NFC采用了独特的信号衰减技术,虽然传输距离比RFID技术要短,但是其数据带宽更高,能耗也比RFID技术要低。

  目前NFC设备主要由NFC芯片和NFC天线构成,其中NFC芯片具有通信功能和一定的计算能力,部分型号甚至含有加密逻辑电路以及加密/解密模块。而NFC天线则是一种近场耦合天线,一般来说是耦合线圈搭配磁性薄膜构成,这种结构在支持NFC技术的手机中很常见。

NFC的工作模式

  支持NFC的设备可以在主动或被动模式下传输数据。在主动模式下,NFC设备将做作为RFID读卡器主动发出自己的射频场对其它NFC设备进行读取或写入操作。而在被动模式下,NFC设备作为作为一个RFID卡被其它NFC设备读取或写入数据,简单来说就是只能在其它NFC设备发出的射频场中被动响应。

  以实际应用来说,在主动模式下,NFC设备则作为IC读卡器使用,可用于读取各种非接触式IC卡的信息;而在被动模式下则相当于一张普通的IC卡,被其它IC读卡器读取,我们在早前改装了一台iPhone 4S(详情可查阅《没有NFC没关系,改装iPhone也能刷公交卡》文章),为其加装了“山寨NFC”模块,可充当公交卡使用,此时这台iPhone 4S就相当于开启了被动模式的NFC设备。


Android Beam就是一种“双向模式”的应用

  另外当两台NFC设备都开启主动模式进行连接时,这种时候就属于“双向模式”。双向模式属于主动模式的一种,多数用于NFC设备之间的数据交换,而不是单纯的数据读取或写入操作。

NFC与传统技术的对比

  目前与NFC技术近似的无线通讯技术是蓝牙,蓝牙的通讯距离可达10米,相比NFC的10厘米要远得多,而且目前蓝牙的数据传输速率普遍可以达到2.1Mbps,而NFC技术目前最高的数据传输速率只有424Kbps。不过NFC技术在设置上更为简单,而且由于抗干扰能力较强,一次至于一台机器连接,因此在设备密集的地方也能顺利传输数据。实际上,目前NFC与蓝牙之间的关系是互补而不是取代,通过NFC技术,蓝牙配对的方式也会得到简化。


NFC与蓝牙、红外技术的对比

  NFC具有成本低廉、方便易用和更富直观性等特点,通过一个芯片、一根天线和一些软件的组合,能够实现各种设备在几厘米范围内的通信,而费用仅为人民币20元到30元。另外目前所谓RFID标准和NFC标准的冲突,是对NFC技术的一种误解。虽然NFC和RFID在物理层有相似之处,但其本身和RFID是两个领域的技术,RFID是一种无线识别技术,而NFC是一种无线通信方式,前者已经被各个行业接纳并广泛应用,而后者则仍在发展只有,两者并没有正面上的冲突。

NFC的发展前景


NFC Forum

  为了推动NFC的发展和普及,目前业界已经创建了一个非营利性的组织NFC Forum,用于促进NFC技术的实施和标准化,确保设备和服务之间协同合作。现在NFC Forum在全球拥有数百个成员,其中不乏英特尔、三星、索尼、飞利浦等国际知名企业,华为、中兴、中国移动等也是NFC Forum的重要成员。


早前我们改装iPhone就结合了接触通过和接触支付两大NFC应用

  目前NFC技术的应用大致分为四类,他们分别是接触通过(Touch and Go)、接触支付(Touch and Pay)、接触连接(Touch and Connect)以及接触浏览(Touch and Explore),这四类应用既可以独立使用,也可以联合应用。

  - 接触通过(Touch and Go)常用于门禁管理或者是车票、门票等,用户只需将储存着票证或门控密码的设备靠近读卡器即可。

  - 接触支付(Touch and Pay)是非接触式移动支付,用户将设备靠近嵌有NFC模块的POS机可进行支付并确认交易。

  - 接触连接(Touch and Connect)是把两个NFC设备相连接,进行点对点数据传输,例如下载音乐、图片互传和交换通讯录等。

  - 接触浏览(Touch and Explore)允许用户可将NFC手机接靠近街头有NFC功能的智能海报或者其它NFC设备,用于浏览存储在当中的各种内容。

  不过略为可惜的是,虽然NFC的功能丰富,只是NFC的推广似乎还不能算是一帆风顺。尽管有不少智能手机已经开始搭载NFC模块,不过能真正派上用途的时候却不多,特别是在国内环境。

  目前在国内,支持NFC手机仍然不能作为直接当公交卡、门禁钥匙或者电子钱包使用,毕竟这牵涉到手机厂商、交易平台或者是运营商等多方面的因素。再加上早前谷歌方面证实谷歌钱包(Google Wallet)的负责人Osama Bedier已经离职,业界分析其离职原因可能是谷歌在基于NFC技术的移动钱包业务上面临困境所致,这无疑给NFC的实用性推广蒙上一层阴影。

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