NFC技術(shù)原理及應(yīng)用解析

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2014-11-15 09:45:19

摘自:ofweek

近年來(lái),隨著智能手機(jī)的發(fā)展,一些新興技術(shù)也隨之問(wèn)世,諸如早期的藍(lán)牙、紅外線以及近期的指紋、聲控等等,一經(jīng) 推出就受到了廣大消費(fèi)者的好評(píng)熱愛(ài),但也有一些冷門(mén)技術(shù)自推出后,在隨后的幾年里一直不溫不火,雖然各大廠商都有心推廣,但面對(duì)這個(gè)市場(chǎng),卻無(wú)力施展。

近年來(lái),隨著智能手機(jī)的發(fā)展,一些新興技術(shù)也隨之問(wèn)世,諸如早期的藍(lán)牙、紅外線以及近期的指紋、聲控等等,一經(jīng) 推出就受到了廣大消費(fèi)者的好評(píng)熱愛(ài),但也有一些冷門(mén)技術(shù)自推出后,在隨后的幾年里一直不溫不火,雖然各大廠商都有心推廣,但面對(duì)這個(gè)市場(chǎng),卻無(wú)力施展。說(shuō)到這,相信有的用戶已經(jīng)猜到筆者說(shuō)的是什么技術(shù)。沒(méi)猜到的朋友,也不要失望,可能,你手機(jī)并不支持這種技術(shù),或者根本就沒(méi)有開(kāi)啟并使你過(guò)這項(xiàng)技術(shù)。至于這項(xiàng)技術(shù)是什么,筆者也不再賣(mài)關(guān)子了,那就是NFC,全稱Near Field Communication,即近距離無(wú)線通訊技術(shù)。

NFC技術(shù)由飛利浦公司和索尼公司共同開(kāi)發(fā)的一種非接觸式識(shí)別和互聯(lián)技術(shù),可以在移動(dòng)設(shè)備、便攜式電子產(chǎn)品以及PC和智能控件工具間進(jìn)行近距離無(wú)線通信??梢岳斫鉃橐环N類(lèi)似藍(lán)牙的功能,但相比藍(lán)牙,NFC在功能實(shí)現(xiàn)方面更為簡(jiǎn)單,可以讓消費(fèi)者簡(jiǎn)單直觀地交換信息、訪問(wèn)內(nèi)容與服務(wù)。但是在現(xiàn)實(shí)生活中,NFC具體可以實(shí)現(xiàn)什么功能,相信也是廣大消費(fèi)者用戶最為關(guān)注的一點(diǎn)。因此,本期的鋒狂百科,筆者就為大家簡(jiǎn)單介紹下NFC功能應(yīng)用以及技術(shù)方面的知識(shí),希望可以幫助大家在使用這個(gè)功能時(shí),有所幫助。

NFC發(fā)展歷史

NFC功能主要被手機(jī)所應(yīng)用,在近幾年開(kāi)始流行,但起源卻要從2003年說(shuō)起。當(dāng)時(shí)的飛利浦和索尼兩家公司計(jì)劃基于非接觸式卡技術(shù)發(fā)展一種與之 兼容的無(wú)線通訊技術(shù)。因此,飛利浦派了一個(gè)團(tuán)隊(duì)到日本和索尼的工程師一起閉關(guān)開(kāi)始研發(fā)這種技術(shù)。三個(gè)月兩家公司聯(lián)合對(duì)外發(fā)布了研發(fā)成果,既一種可兼容當(dāng)前 ISO14443 非接觸式卡協(xié)議的無(wú)線通訊技術(shù),并取名為NFC(Near Field Communication)。

而為了推動(dòng)NFC的發(fā)展和普及,2004年由飛利浦、索尼和諾基亞共同創(chuàng)建了一個(gè)非贏利性的行業(yè)協(xié)會(huì)--NFC Forum,旨在促進(jìn) NFC 技術(shù)的實(shí)施和標(biāo)準(zhǔn)化,確保設(shè)備和服務(wù)之間協(xié)同合作。NFC Forum在全球擁有數(shù)百個(gè)成員,包括:NOKIA、SONY、 Philips、LG、摩托羅拉、NXP、NEC、三星、atoam、Intel、其中 中國(guó)成員有魅族、步步高、vivo、OPPO、小米、中國(guó)移動(dòng)、華為、中興、上海同耀和臺(tái)灣正隆等公司。

NFC原理信息

原理方面,NFC通過(guò)備之間進(jìn)行非接觸式點(diǎn)對(duì)點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸(在十厘米內(nèi))交換數(shù)據(jù)。該模式和紅外線差不多,可用于數(shù)據(jù)交換,只是傳輸距離較短,傳 輸創(chuàng)建速度較快,傳輸速度也快些,并且功耗低。在具體使用方面,用戶可將兩個(gè)具備N(xiāo)FC功能的設(shè)備鏈接,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸,如下載音樂(lè)、交換圖片或者同 步設(shè)備地址薄。
飛利浦和索尼開(kāi)發(fā)的NFC短距離的無(wú)線傳輸技術(shù)

在技術(shù)方面,NFC與藍(lán)牙的功能非常相像,都是短程通信技術(shù),而且都被集成到移動(dòng)電話。但NFC不需要復(fù)雜的設(shè)置程序。因此,NFC也可以簡(jiǎn)化 版的藍(lán)牙功能。但其速度卻不如藍(lán)牙。NFC的最大數(shù)據(jù)傳輸量 424 kbit/s 遠(yuǎn)小于 Bluetooth V2.1 (2.1 Mbit/s)。

NFC正式投用

自2003年NFC問(wèn)世以來(lái),就憑借其出色的安全以及使用方便的特性得到眾多企業(yè)的青睞于支持,因此,在2005年,國(guó)的喬治亞州的亞特蘭大菲利浦斯球館,Visa和飛利浦就開(kāi)始合作進(jìn)行主要的NFC測(cè)試。隨后法國(guó)、臺(tái)灣在同年也進(jìn)行了相關(guān)應(yīng)用測(cè)試。
飛利浦和索尼開(kāi)發(fā)的NFC短距離的無(wú)線傳輸技術(shù)

直至2007年,在中國(guó)也正式開(kāi)始了NFC的測(cè)試項(xiàng)目,而測(cè)試地點(diǎn)包括了北京、廈門(mén)、廣州在內(nèi)的數(shù)個(gè)城市。測(cè)試設(shè)備則是由諾基亞推出內(nèi)置NFC 芯片的諾基亞6131i機(jī)型。這款手機(jī)預(yù)下載了一項(xiàng)可以在市政交通系統(tǒng)使用的交通卡,使用該手機(jī),用戶只需開(kāi)設(shè)一個(gè)預(yù)付費(fèi)賬戶就可以購(gòu)買(mǎi)車(chē)票和在某些商場(chǎng) 購(gòu)物。由于中國(guó)市場(chǎng)潛力巨大,NFC在中國(guó)測(cè)試時(shí)期,就有上千萬(wàn)消費(fèi)者加入。因此,這一年也被稱之為NFC的"應(yīng)用啟動(dòng)"之年。

NFC在中國(guó)火爆并成功推廣后,相關(guān)NFC的設(shè)備也層出不窮,除了支持NFC的手機(jī)之外,在2011年,黑莓手機(jī)制造商RIM和安全門(mén)禁卡、讀 卡器提供商HID Global宣布,RIM的一部分新產(chǎn)黑莓手機(jī)將配備HID Global的iCLASS數(shù)字證書(shū)。配置NFC的黑莓Bold和Curve型號(hào)的手機(jī)都能兼容HID Global的iCLASS讀卡器,這些讀卡器被廣泛用于建筑門(mén)禁系統(tǒng)、學(xué)生ID讀卡器、追蹤員工簽到和出勤。

NFC標(biāo)簽

NFC雖然在功能上很強(qiáng),但這其中卻離不開(kāi)標(biāo)簽的幫助,目前支持NFC的標(biāo)簽類(lèi)型有四種,并以"1"至"4"來(lái)標(biāo)識(shí),不同的標(biāo)簽擁有不同的格式與容量。下面我們?cè)賮?lái)了解下這四種標(biāo)簽的不同之處。

第1類(lèi)標(biāo)簽(Tag 1 Type):此類(lèi)型基于ISO14443A標(biāo)準(zhǔn)。此類(lèi)標(biāo)簽具有可讀、重新寫(xiě)入的能力,用戶可將其配置為只讀。存儲(chǔ)能力為96字節(jié)(最高可擴(kuò)充到2K字 節(jié)),用來(lái)存網(wǎng)址URL或其他小量數(shù)據(jù)富富有余。此類(lèi)NFC標(biāo)簽的通信速度為106 kbit/s。此類(lèi)標(biāo)簽簡(jiǎn)潔,故成本效益較好,適用于許多NFC應(yīng)用。

第2類(lèi)標(biāo)簽(Tag 2 Type):此類(lèi)標(biāo)簽也是基于ISO14443A,具有可讀、重新寫(xiě)入的能力,用戶可將其配置為只讀。其基本內(nèi)存大小為48字節(jié),但可被擴(kuò)充到2k字節(jié)。通信速度也是106 kbit/s。

第3類(lèi)標(biāo)簽(Tag 3 Type):此類(lèi)標(biāo)簽基于Sony FeliCa體系。具有2k字節(jié)內(nèi)存容量,數(shù)據(jù)通訊速度為212 kbit/s。故此類(lèi)標(biāo)簽較為適合較復(fù)雜的應(yīng)用,但成本較高。

第4類(lèi)標(biāo)簽(Tag 4 Type):此類(lèi)標(biāo)簽被定義為與ISO14443A、B標(biāo)準(zhǔn)兼容。制造時(shí)被預(yù)先設(shè)定為可讀/可重寫(xiě)、或者只讀。內(nèi)存容量可達(dá)32k字節(jié),通信速度介于106 kbit/s和424 kbit/s之間。

從上述不同標(biāo)簽類(lèi)型的定義可以看出,前兩類(lèi)與后兩類(lèi)在內(nèi)存容量、構(gòu)成方面大不相同。其中第1與第2類(lèi)標(biāo)簽是雙態(tài)的,可為讀/寫(xiě)或只讀。第3與第4類(lèi)則是只讀,數(shù)據(jù)在生產(chǎn)時(shí)寫(xiě)入或者通過(guò)特殊的標(biāo)簽寫(xiě)入器來(lái)寫(xiě)入。

NFC實(shí)用功能

由于手機(jī)是用戶的剛性必須電子設(shè)備,同時(shí)得益于它的智能系統(tǒng)有力于NFC功能使用,因此,NFC主要設(shè)備為手機(jī)產(chǎn)品,隨著各大廠商先后加入NFC行列之后,諸如NFC的使用方法也層出不窮。不過(guò)總體來(lái)說(shuō),使用到NFC功能主要分為五大類(lèi):

一、接觸通過(guò)(Touch and Go),如門(mén)禁管理、車(chē)票和門(mén)票等,用戶將儲(chǔ)存著票證或門(mén)控密碼的設(shè)備靠近讀卡器即可,也可用于物流管理。

二、接觸支付(Touch and Pay),如非接觸式移動(dòng)支付,用戶將設(shè)備靠近嵌有NFC模塊的POS機(jī)可進(jìn)行支付,并確認(rèn)交易。

三、接觸連接(Touch and Connect),如把兩個(gè)NFC設(shè)備相連接,進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)(Peer-to-Peer)數(shù)據(jù)傳輸,例如下載音樂(lè)、圖片互傳和交換通訊錄等。

四、接觸瀏覽(Touch and Explore),用戶可將NFC手機(jī)接靠近街頭有NFC功能的智能公用電話或海報(bào),來(lái)瀏覽交通信息等。

五、下載接觸(Load and Touch),用戶可通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)接收或下載信息,用于支付或門(mén)禁等功能,如前述,用戶可發(fā)送特定格式的短信至家政服務(wù)員的手機(jī)來(lái)控制家政服務(wù)員進(jìn)出住宅的權(quán)限。

前不久,有網(wǎng)友爆料,稱支持NFC功能的手機(jī),在開(kāi)啟該功能后,可無(wú)需密碼,輕松讀取銀行卡部分信息,以及該卡用戶近期的取款金額等信息。對(duì)于此事爆料之后,便引起了不少消費(fèi)者用戶關(guān)心。

對(duì)于這件事,筆者使用帶有NFC功能手機(jī)與銀行卡進(jìn)行了實(shí)際測(cè)試,測(cè)試結(jié)果證實(shí)了手機(jī)NFC功能確實(shí)可讀取用戶銀行卡信息以及取款金額。從功能方面來(lái)說(shuō),確實(shí)方便了用戶可隨時(shí)查詢銀行卡存取信息,但從隱私方面來(lái)說(shuō),是否安全,相信也是用戶最為關(guān)心的一點(diǎn)。

對(duì)于這個(gè)問(wèn)題,目前已經(jīng)有專家作出釋疑,NFC讀取銀行卡確實(shí)存在一定的安全隱患,銀行卡號(hào)和交易記錄確實(shí)有可能被別人讀取,但可能性不大,因?yàn)?NFC對(duì) 距離要求比較高。但不排除存在使用大功率的NFC設(shè)備,稍遠(yuǎn)距離也可讀取。銀行卡信息被讀取后,最主要的危害是不法分子會(huì)綜合手機(jī)號(hào)、身份證等多個(gè)信息盜 取錢(qián)財(cái)。因此,要盡量避免銀行卡與他人的手機(jī)等設(shè)備近距離接觸。即使銀行卡號(hào)被讀取,沒(méi)有手機(jī)號(hào)、身份證號(hào)這些敏感信息,不法分子也很難實(shí)現(xiàn)盜刷。

總結(jié):通過(guò)以上介紹,相信大家對(duì)NFC有了全面的認(rèn)識(shí),這個(gè)功能雖然在目前來(lái)說(shuō),仍是一種高科技產(chǎn)品,但其實(shí)從誕生到現(xiàn)在已經(jīng)有了10年有余。而在實(shí)際應(yīng)用方面,NFC也正在逐漸擴(kuò)大范圍,相信未來(lái)NFC將會(huì)普及更大范圍領(lǐng)域,并發(fā)展成為一種潮流趨勢(shì),深入人們的生活應(yīng)用。

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