基于NFC技術(shù)的新概念U盤設(shè)計(jì)

李文龍+孫偉峰

摘 要：隨著科技的不斷進(jìn)步，NFC（近場無線通訊）技術(shù)得到快速的發(fā)展。本文討論了NFC技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和工作原理。針對現(xiàn)有U盤存在的不足，設(shè)想出一種新型的U盤，將NFC技術(shù)和移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備有效的結(jié)合，開發(fā)出一種全新模式的U盤。利用NFC技術(shù)，實(shí)現(xiàn)將文件在電腦、手機(jī)U盤之間的近距離傳輸。

關(guān)鍵詞：NFC技術(shù)；U盤；無線通訊

1 NFC技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

自上世紀(jì)末以來，無線通信被廣泛應(yīng)用到人們生活的方方面面，低功耗微型化是用戶對當(dāng)前無線通信產(chǎn)品尤其是便攜產(chǎn)品的強(qiáng)烈追求，因而短距離無線通信引起了大家的重視，目前使用普遍的短距離無線通訊技術(shù)有藍(lán)牙（Bluetooth）、無線局域網(wǎng)802.11（WiFi）等。近場通訊技術(shù)（NFC）近些年發(fā)展比較迅速，且具有很大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

NFC是Near Field Communication縮寫，即近無線通訊技術(shù)。由飛利浦公司和索尼公司共同開發(fā)的NFC是一種接觸式識別和互聯(lián)技術(shù)，可以在移動(dòng)設(shè)備、消費(fèi)類電子產(chǎn)品、PC和智能控件工具間進(jìn)行近距離無線通信。NFC提供了一種簡單、觸控式的解決方案，可以讓消費(fèi)者簡單直觀地交換信息、訪問內(nèi)容與服務(wù)。

目前NFC的應(yīng)用范圍也不再局限于移動(dòng)支付范疇，市場上支持NFC技術(shù)的設(shè)備也越來越多，包括OPPO、三星、谷歌、諾基亞和HTC等品牌手機(jī)，并且有很多其它電子設(shè)備也開始支持該技術(shù)。現(xiàn)在手機(jī)中NFC最常用的功能是將兩臺(tái)NFC手機(jī)靠近就可以輕松的實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。

2 NFC技術(shù)的原理及特點(diǎn)

NFC設(shè)備或NFC標(biāo)簽中的信息是通過設(shè)備之間無線頻率產(chǎn)生的電磁感應(yīng)來傳遞的，傳輸范圍僅有幾到十幾厘米。NFC設(shè)備或標(biāo)簽在進(jìn)行有效的數(shù)據(jù)通訊前要先通過協(xié)商來確定當(dāng)前的模式及傳輸速率。NFC的工作模式可以分為三種：卡模式、讀寫器和點(diǎn)對點(diǎn)傳輸，點(diǎn)對點(diǎn)模式：支持兩個(gè)近場通信設(shè)備之間相互通訊，實(shí)現(xiàn)信息交換和文件共享。讀卡器模式：使近場能訊設(shè)備能從海報(bào)或者展覽信息電子標(biāo)簽上讀取相關(guān)信息?？Ｊ剑航鼒鐾ㄐ旁O(shè)備能像智能卡一樣，允許用戶支付零售購物和交通費(fèi)用。

NFC技術(shù)有以下主要特點(diǎn)。第一，近距離感應(yīng)。NFC設(shè)備之間的極短距離接觸，主動(dòng)通信為20cm，被動(dòng)通訊為10cm，讓信息能夠在NFC設(shè)備之間點(diǎn)對點(diǎn)傳輸。第二，通訊的安全性。除了極短距離的傳輸保證了信息的安全外，也可以通過加/解密系統(tǒng)來確保移動(dòng)裝置間的安全通信。第三，處理信息的快速性。從NFC設(shè)備的檢測認(rèn)證到數(shù)據(jù)的存取，所花費(fèi)的時(shí)間短。

3 現(xiàn)有U盤存在的不足

有些人在辦公的時(shí)候急需把自己的手機(jī)里的文件打印出來，但自己又沒有帶兩用U盤，一些文印店的電腦都不聯(lián)網(wǎng)，所以只能用手機(jī)軟件或者藍(lán)牙把文件發(fā)送到電腦上，然后再傳到U盤里面，整個(gè)過程耗費(fèi)大量的時(shí)間還有流量，而且傳統(tǒng)的U盤長時(shí)間插拔USB接口，不僅麻煩而且長時(shí)間容易造成USB接口的損壞。因此，我們可以開發(fā)一個(gè)基于NFC近場傳輸技術(shù)的U盤，只要將兩個(gè)設(shè)備靠近而不需要線纜接插，就可以實(shí)現(xiàn)相互間通訊，為文件的存儲(chǔ)與傳遞提供了很大的方便。

4 新概念U盤介紹

為了解決傳統(tǒng)U盤存在的問題，我們設(shè)計(jì)出一種新型U盤，它由大內(nèi)存容量的NFC卡片制作而成?？梢詫?shí)現(xiàn)新的非接觸式U盤數(shù)據(jù)傳輸方式，這種U盤可以實(shí)現(xiàn)將手機(jī)內(nèi)的文檔，視頻，音頻等通過NFC技術(shù)傳輸?shù)経盤內(nèi)，同時(shí)我們可以將這種新型的U盤和傳統(tǒng)的U盤結(jié)合，使新概念U盤既可以通過NFC技術(shù)從手機(jī)向U盤傳遞數(shù)據(jù)，也可以通過USB接口將U盤中的數(shù)據(jù)傳送到電腦當(dāng)中。讓我們做更大的設(shè)想，如果將來的設(shè)計(jì)一個(gè)NFC讀寫器能連接在電腦上或者電腦也具有NFC的讀寫功能，則可以將U盤中的內(nèi)容直接送入電腦當(dāng)中。

這款U盤的研發(fā)主要需要解決的問題有兩個(gè)：第一，增加NFC芯片的內(nèi)存容量。因?yàn)槟壳坝脩魧盤的使用來說對于存儲(chǔ)容量的要求還是比較高的。第二，將NFC芯片的內(nèi)存與傳統(tǒng)的U盤的內(nèi)存結(jié)合到一起。即實(shí)現(xiàn)既可以通過NFC方式進(jìn)行數(shù)據(jù)讀寫，又可以通過USB口進(jìn)行讀寫。另外，我們大膽設(shè)想如果在打印機(jī)中加入NFC讀取的功能，則可以將U盤放到打印機(jī)NFC感應(yīng)區(qū)時(shí)，直接由打印機(jī)讀取U盤內(nèi)文檔并打印出來。

4 新概念U盤的市場前景

若未來這兩個(gè)問題得到解決，這種新概念的U盤得到推廣并投入市場，一定會(huì)對傳統(tǒng)的U盤產(chǎn)業(yè)進(jìn)行很大的革新。

5 結(jié)束語

綜上所述，利用近場傳輸技術(shù)的原理，對現(xiàn)有的U盤進(jìn)行技術(shù)上的革新改造，是一種新的研究方向。由于NFC技術(shù)的迅速發(fā)展，U盤之間利用NFC技術(shù)進(jìn)行信息的傳輸是可能實(shí)現(xiàn)的。若將NFC卡的存儲(chǔ)容量進(jìn)行有效的擴(kuò)展，使這種U盤的存儲(chǔ)容量符合廣大消費(fèi)者的需求，這樣才能使這種U盤發(fā)揮出自身的價(jià)值，早日應(yīng)用于市場。

參考文獻(xiàn)

[1]趙云雁 基于NFC技術(shù)的智能海報(bào)應(yīng)用研究 鄭州大學(xué)2012年碩士論文

[2]趙飛云 楊慰民 基于NFC技術(shù)的移動(dòng)應(yīng)用 中國新通信2008年01期

作者簡介

李文龍（1995-），男，漢族，鄭州大學(xué)物理工程學(xué)院測控技術(shù)與儀器專業(yè)2014級學(xué)生，研究方向：測控技術(shù)與智能系統(tǒng)。

孫偉峰（1995-），男，漢族，鄭州大學(xué)物理工程學(xué)院測控技術(shù)與儀器專業(yè)2014級學(xué)生，研究方向：儀器儀表，自動(dòng)化控制。