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    NFC技术及其与RF射频、蓝牙、红外等技术的区别

    作者:隋飞 时间:2017年05月17日 08:34 点击:

    什么是NFC技术

    NFC(Near Field Communication,NFC),称为近距离无线通讯技术,是一种短距离的高频无线通讯技术,在13.56MHz频率运行于20厘米距离内,其传输速度有106 Kbit/秒、212 Kbit/秒或者424 Kbit/秒三种。

    NFC 将非接触读卡器、非接触卡和点对点(Peer-to-Peer)功能整合进一块单芯片,能在短距离内与兼容设备进行识别和数据交换,可以对无线网络进行快速、主动设置,也可服务于现有蜂窝状网络、蓝牙和无线 802.11设备。

    NFC技术由免接触式射频识别(RFID)演变而来,最早由飞利浦、诺基亚和索尼主推,提供了一种简单、触控式的解决方案,可以让消费者简单直观地交换信息、访问内容与服务,具有天然的安全性,被认为在手机支付等领域具有很大的应用前景。


    NFC目前的工作模式主要分为三种:

    1.点对点模式(P2P mode):可在两个具备 NFC 功能的设备上进行数据交换,如交换音乐、传送文件等。使用此模式需要两台设备均具备 NFC 功能,NFC 文件传输基本属于被遗弃的传输方式,因为 NFC 传输速度非常慢,通常只用来在手机间传递单个联系人,网址等信息量很小的数据,所以日常中使用场景较少。

    2.读卡器模式Reader/writer mode):可作为非接触读卡器使用,比如从海报或者展览信息电子标签上读取相关信息。能够从电子标签上读取或写入信息,但由于市场上 NFC 电子标签未能大面积使用,所以消费者更多是通过此模式给实体公交卡进行充值,但是随着虚拟公交卡功能的逐步实现,人们对实体公交卡的依赖会越来越弱,集成到手机里的虚拟公交卡服务会更加方便。

    3.卡模拟模式(Card emulation mode):其实就是相当于一张采用 RFID 技术的 IC 卡。可以用配备了 NFC 功能的手机替代大量的实体 IC 卡(公交卡、信用卡等)使用场景,实现移动支付功能。可以替代现在大量的IC卡(包括信用卡),商场刷卡、公交卡、门禁管制,车票,门票等等。此种方式下,有一个极大的优点,那就是卡片通过非接触读卡器的 RF 域来供电,即便是寄主设备(如手机)没电也可以工作。

    NFC的支付方案目前主要分为三种:

    1. HCE 主机卡模拟模式,该模式目前仅支持模拟银行卡进行支付,只需要发卡方开发应用支持即可,例如:银联云闪付,工行云闪付等应用。

    2. eSE 嵌入式安全模块方案,需要手机厂商、银行/银联、公交通卡公司相互合作才能支持,例如:Meizu Pay、小米 Pay、华为 Pay、ApplePay 等手机厂商推出的 Pay 应用。eSE 模式可以支持模拟银行卡或公交卡进行支付。未来这些 Pay 还可以实现酒店的 check-in、check-out;校园卡,园区卡在手机 Pay 中开卡使用;商户会员卡在手机 Pay 中开卡使用等。

    3. SIM-SE 模式,需要手机厂商、运营商相互合作才能支持,目前该模式并非主流,不做详细描述。


    一台配备了 NFC-C 芯片的手机,可通过 HCE 技术实现「主机卡模拟」的移动支付,但是 HCE 运用的是软加密和动态令牌技术,安全性低于银行卡芯片级别,无法模拟电子现金卡。

    如果一台手机在配备了 NFC-C 芯片的同时还配备了eSE 芯片,eSE 芯片属于硬件加密,安全级别等同于银行卡芯片级别,则可以更安全地用于公交卡和银行卡移动支付。据调查,至 2020 年,将有 60% 以上的支付交易使用 NFC 这类的非接触式技术。另外,NFC SE 芯片的出货量也在快速增长,据欧洲智能安全行业协会 Eurosmart 预测,2017 年全球范围内将会有大约 5.6 亿的 NFC SE 安全芯片出货量,相比 2016 年上涨了 12%。

    NFC 移动支付的前景让人兴奋,但产业链却也异常复杂,需要第三方或更多方参与才能最终落地。无论是模拟银行卡进行支付还是模拟公交卡,我们都面临复杂的产业链,包含了:NFC 芯片厂商,SE 芯片厂商,银行、银联、通卡公司等 SP-TSM 厂商,手机厂商,聚合公交公司便于手机厂商接入的 TSM 厂商,银联线下 POS 机更新改造,收银人员的培训,通卡公司线下刷卡环境更新改造,通卡认证实验室组建和完善等等。


    NFC和RFID、红外、蓝牙的比较

    传统的近距通讯如RFID、红外、蓝牙相比,近场通讯(NFC)就有天然的安全性和连接建立的快速性,以下是具体的对比图

    NFC和RFID的区别

    NFC是在RF射频技术的基础上发展而来,NFC从本质上与RF射频技术都是基于地理位置相近的两个物体之间的信号传输。NFC和RFID一样,通过频谱中无线频率部分的电磁感应耦合方式传递信息,但两者之间有很大的区别。NFC技术增加了点对点通信功能,可以快速建立蓝牙设备之间的P2P(点对点)无线通信,NFC设备彼此寻找对方并建立通信连接。P2P通信的双方设备是对等的,而RF射频技术通信的双方设备是主从关系。

    技术细节方面:

    1.工作频段:NFC只是限于13.56MHz的频段!而RF射频技术的频段有低频(125KHz到135KHz),高频(13.56MHz)和超高频(860MHz到960MHz之间。

    2.工作有效距离:RF射频技术距离从几米到几十米都有!如ETC、智能卡等。NFC是一种提供轻松、安全、迅速的通信的无线连接技术,其传输范围比RFID小,RFID的传输范围可以达到几米、甚至几十米,但由于NFC采取了独特的信号衰减技术,距离需小于10cm,所以具有很高的安全性,与无线世界中的其他连接方式相比,NFC是一种近距离的私密通信方式。

    3.兼容性:因为同样工作于13.56MHz,NFC与现有非接触智能卡技术兼容,所以很多的厂商和相关团体都支持NFC,而RF射频技术标准较多,统一较为复杂(估计是没可能统一的了),只能在特殊行业有特殊需求下,采用相应的技术标准!

    4.应用:RF射频技术更多的被应用在生产、物流、跟踪、资产管理上,而NFC则在门禁、公交、手机支付等领域内发挥着巨大的作用。


    NFC和红外、蓝牙的区别

    NFC优于红外和蓝牙传输方式。作为一种面向消费者的交易机制,NFC比红外更快、更可靠而且简单得多,不用向红外那样必须严格的对齐才能传输数据。

    与蓝牙相比,NFC面向近距离交易,适用于交换财务信息或敏感的个人信息等重要数据;蓝牙能够弥补NFC通信距离不足的缺点,适用于较长距离数据通信。

    因此,NFC和蓝牙互为补充,共同存在。事实上,2011年,Bluetooth SIG(蓝牙技术联盟)和NFC forum(近场通讯论坛)达成互通协议,两大无线连接标准阵营将共同采用基于NFC简易配对技术的蓝牙安全标准。快捷轻型的NFC协议可以用于引导两台设备之间的蓝牙配对过程,促进蓝牙的使用。

    NFC的用途

    NFC手机内置NFC芯片,组成RFID模块的一部分,可以当作RFID无源标签使用———用来支付费用;也可以当作RFID读写器———用作数据交换与采集。

    NFC技术支持多种应用,包括移动支付与交易、对等式通信及移动中信息访问等。通过NFC手机,人们可以在任何地点、任何时间,通过任何设备,与他们希望得到的娱乐服务与交易联系在一起,从而完成付款,获取海报信息等。

    NFC设备可以用作非接触式智能卡、智能卡的读写器终端以及设备对设备的数据传输链路,其应用主要可分为以下四个基本类型:用于付款和购票、用于电子票证、用于智能媒体以及用于交换、传输数据。

    http://baike.cntronics.com/abc/2409

    http://www.jzxtx.com/xingyexinwen/19-261.html

    http://www.eefocus.com/rf-microwave/290699

    http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzA3OTQzNzAxMg==&mid=2653578106&idx=1&sn=1470aa08d9cde093ebe7aab2afefd3b3&chksm=846d4ec1b31ac7d7ebfa3310f5326db586eb4b08ec3e7d439e5080c669a6ce670d36c654583e&mpshare=1&scene=23&srcid=0617DfW9K3bHcnP0GDl66Tn3#rd

    (责任编辑:佚名


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