NFC技术的原理与应用前景

NFC技术的原理与应用前景

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NFC技术的原理与应用前景

信息学院2011级通信三班吴志鹏 201100120117

摘要：在本文中，我们主要通过对NFC技术的原理分析，进而引入NFC 技术的重要应用---手机支付，来进行各方面的分析。技术上主要从NFC技术的原理，发展，工作模式，技术特征，优缺点对比来介绍；应用上主要从手机支付，运营商合作，国内外现状来分析，最后得出结论：NFC技术虽然现在在起步阶段，但其发展应用前景是广阔的，必然会成为一种趋势。

关键词：NFC（近场通信）技术手机支付优缺点前景

一·引言：

2013年6月10日，中国移动与中国银联共同推出了移动支付联合产品——手机钱包，手机钱包将客户的各种实体卡(如银行卡、公交卡、校园/企业一卡通、会员卡等)电子化，客户通过手机钱包客户端下载电子卡应用到NFC-SIM卡后，拿着NFC手机便可实现商户消费、刷公交、刷门禁等，为工作生活带来极大的便利。用户借助中国移动手机钱包客户端，将可进行手机“闪付”所需的多种操作，包括金融IC卡申办、账户余额查询、电子现金圈存等。通过移动手机钱包将可向银行提交办卡申请，并将审核通过的卡片信息下载至专用手机NFC-SIM卡，省去银行柜面等传统方式办卡的繁琐。配套使用具备近距离无线通讯(NFC)功能的手机终端，完成办卡后，便可在带有银联“闪付”标识的终端上快捷支付。

那么，什么是NFC技术，手机支付有什么优势所在？在中国，手机支付的前景如何？在本文中，我们将通过各种资料来进行对比分析，总结分析得出NFC的发展及前景。

二·正文：

1.NFC技术原理

近场通信（Near Field Communication，NFC），又称近距离无线通信，是一种短距离的高频无线通信技术，允许电子设备之间进行非接触式点对点数据传输（在十厘米内）交换数据。这个技术由免接触式射频识别（RFID）演变而来，并向下兼容RFID，最早由Sony和Philips各自开发成功，主要用于手机等手持设备中提供M2M(Machine to Machine)的通信。由于近场通讯具有天然的安全性，因此，NFC技术被认为在手机支付等领域具有很大的应用前景。同时，NFC也因为其相比于其他无线通讯技术较好的安全性被中国物联网校企联盟比作机器之间的“安全对话”。[4]

NFC 芯片是具有相互通信功能，并具有计算能力，在Felica标准中还含有加密逻辑电路，MIFARE的后期标准也追加了加密/解密模块(SAM)。

NFC标准兼容了索尼公司的FeliCaTM标准，

以及ISO 14443 A，B，也就是使用飞利浦的MIFARE

标准。在业界简称为TypeA，TypeB和TypeF，其

中A,B为Mifare标准，F为Felica标准。[3]

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。

在主动模式下，每台设备要向另一台设备发送数据时，都必须产生自己的射频场。如图1所示，发起设备和目标设备都要产生自己的射频场，以便进行通信。这是对等网络通信的标准模式，可以获得非常快速的连接设置。[5]

2.NFC技术特点

NFC和蓝牙（Bluetooth）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。

与RFID一样，NFC信息也是通过频谱中无线频率部分的电磁感应耦合方式传递，但两者之间还是存在很大的区别。首先，NFC是一种提供轻松、安全、迅速的通信无线连接技术，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，相对于RFID来说NFC具有距离近、带宽高、能耗低等特点。[2]

其次，NFC与现有非接触智能卡技术兼容，目前已经成为得到越来越多主要厂商支持的正式标准。

再次，NFC还是一种近距离连接协议，提供各种设备间轻松、安全、迅速而自动的通信。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。

最后，RFID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。同时，NFC还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。

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，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，促进了蓝牙的使用。

具体对比如下表：[5]

NFC 蓝牙红外

网络类型点对点单点对多点点对点

使用距离≤0.1m ≤10m ≤1m

速度106, 212, 424 kbps

规划速率可达868

kbps

721 kbps 115kbps

2.1 Mbps ~1.0 Mbps

建立时间< 0.1s 6s 0.5s

安全性具备，硬件实现具备，软件实

现不具备，使用IRFM 时除外