基于NFC技術(shù)的分析與研究

王京

摘 要：近場無線通信技術(shù)（NFC）是由非接觸式射頻識別技術(shù)（RFID）演變而來，具有三種工作模式，主動、被動、雙向，分別對應(yīng)讀寫模式、卡模擬模式、點對點模式。此技術(shù)在移動支付與交易，對等式通信，移動中的信息訪問等方面應(yīng)用廣泛。本文通過對NFC技術(shù)進行簡要的原理闡述，對其自身優(yōu)勢和應(yīng)用領(lǐng)域進行了一定的分析研究，對NFC技術(shù)在未來發(fā)展的方向和趨勢進行了相應(yīng)的探究。

關(guān)鍵詞：NFC技術(shù)；近場通信；自身優(yōu)勢；發(fā)展前景

1 引言

隨著現(xiàn)代科技的不斷的更新，許多高新的信息技術(shù)落入大眾視野，其中近些年發(fā)展很快的NFC技術(shù)，切切實實為人民生活帶來了改變，NFC作為一種近距離高頻無線通信技術(shù)即近場通信，它可以在幾厘米之間的距離進行數(shù)據(jù)交換，在很多方面都有及其快捷高效方便的作用，可以進行登記驗證，門禁鑰匙，移動支付等等，現(xiàn)如今NFC技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛，在2003年時候，它最先由飛利浦公司發(fā)起，由諾基亞與索尼等著名廠商聯(lián)合主推，在2004年這幾家廠商又開始建立和推廣其技術(shù)標(biāo)準，在2006年NFC技術(shù)第一次與手機結(jié)合，在2012年我國開始旗艦產(chǎn)品搭載NFC，時至今日其技術(shù)已經(jīng)有了很大規(guī)模應(yīng)用。例如在今年2017年，我國華為公司與共享單車方面公司共同引入NFC技術(shù)進行解鎖服務(wù)，北京地鐵系統(tǒng)宣布全面支持手機NFC近場支付，這些都意味著NFC技術(shù)已經(jīng)逐漸成熟，也顯示出NFC技術(shù)背后巨大的應(yīng)用空間，越來越給人們的生活帶來快捷和方便。

2 NFC技術(shù)的原理

NFC技術(shù)是通過RFID即無線射頻識別技術(shù)發(fā)展出來的，它的底層通信協(xié)議兼容RFID，且具有完整的上層協(xié)議，是一種高效安全的近距離的高頻無線通信技術(shù)。其工作原理是先通過NFC設(shè)備產(chǎn)生頻率為13.56MHz的無線射頻信號，若存在NFC標(biāo)簽在磁場擾動范圍內(nèi)，則該標(biāo)簽由磁場耦合獲得能量，產(chǎn)生原正弦波反頻率或改變頻率屬性的波[1]，這種改變被NFC讀取器探測到，知道附近有標(biāo)簽進入磁場，此時讀取標(biāo)簽，通過編碼把讀寫器將要發(fā)送的信息加載到高頻載波信號上，由天線向外發(fā)送；接下來當(dāng)進入到讀寫器工作區(qū)域的電子標(biāo)簽接收到此信號時，其內(nèi)部芯片的有關(guān)電路會對此信號進行整流、調(diào)制、解碼等，然后對命令請求、密碼、權(quán)限等進行判斷；最后讀取器讀取信息并解碼后進行有關(guān)數(shù)據(jù)處理。

3 NFC技術(shù)的優(yōu)勢

絕大部分人對NFC技術(shù)研究存在一定的誤解，普遍認為NFC技術(shù)和目前市面上使用比較普遍的藍牙技術(shù)相差無幾。雖然NFC技術(shù)和藍牙技術(shù)都屬于短程通信技術(shù)，而且大多都被集成鏈接到移動電話上，但是在很多方面這兩者都是具有很大差別的。

（1）NFC通信距離為0-10cm，藍牙為0-10m；二者相比較，NFC適用于近距離通信，例如交換財務(wù)信息又或敏感的個人信息等重要數(shù)據(jù)，這樣更加安全，而藍牙適合在較長距離數(shù)據(jù)通信方面。

（2）NFC傳輸速度為424Kbps，而藍牙在1Mbps，藍牙比NFC快，所以我們可以把NFC作為藍牙前導(dǎo)引擎，不存在誰代替誰的局面。

（3）NFC技術(shù)相比藍牙技術(shù)簡單，不用多的設(shè)置程序，在很大程度上簡化了藍牙技術(shù)在移動電話上的鏈接。相比較與它功能類似的藍牙技術(shù)來說，NFC技術(shù)采用的是短距離點對點的數(shù)據(jù)信息交流，一次只和一臺機器鏈接，擁有較高的保密性與安全性，就數(shù)據(jù)信息保密方面來說還是NFC技術(shù)更為安全可靠，NFC和藍牙技術(shù)優(yōu)勢不一樣，應(yīng)用場合不同，互為補充促進發(fā)展。

4 NFC技術(shù)的應(yīng)用

NFC的應(yīng)用領(lǐng)域基本可以分為五類：

（1）接觸一通過（Touch and Go）：包括門禁控制、交通關(guān)卡、會議入場和賽事門票這些方面，用戶只要把儲存了門票信息或存取碼的設(shè)備靠近讀卡器就可實現(xiàn)。

（2）接觸一確認/支付（Touch and Confirm/Pay）：主要有手機錢包、移動支付和公交刷卡等應(yīng)用；用戶輸入密碼進行確定即可實現(xiàn)。

（3）接觸一連接（Touch and Connect）：這種應(yīng)用是把兩個載有NFC技術(shù)的裝置進行連接，實現(xiàn)點對點數(shù)據(jù)傳輸[2]，例如NFC手機電子名片互相交換等。

（4）接觸一瀏覽（Touch and Explore）：有智能看板和電影海報下載等應(yīng)用，消費者可以通過NFC手機了解和使用系統(tǒng)所能提供的功能和服務(wù)，例如將具有NFC的手機在有NFC功能的智能海報輕輕揮動，即可來獲取和瀏覽相關(guān)訊息。

（5）下載一接觸（kad and Touch）：用戶可通過GPRS網(wǎng)絡(luò)接收或下載相關(guān)信息，用于支付或用于門禁等功能，例如用戶可以把特定格式的短信發(fā)給家政人員，從而可以設(shè)置家政人員進出相關(guān)地方的權(quán)限。

5 NFC技術(shù)的前景

除了上述五類方向的應(yīng)用，隨著NFC技術(shù)的不斷更新，NFC在其他領(lǐng)域依然有著許多重要的作用，下面列舉NFC還有可能的開發(fā)和應(yīng)用領(lǐng)域：

5.1 NFC在企業(yè)中前景

企業(yè)可以利用NFC設(shè)備進行員工的打卡和出勤情況的查詢，也可進行停車服務(wù)，食堂支付，也可以用有NFC的終端在NFC廣告、海報等前揮動即可獲得相應(yīng)的產(chǎn)品介紹。此外，更重要的是NFC還能夠完成許多公司希望的在單一憑證上得到多重功能的融合技術(shù)，例如開啟門禁的時候同時完成打卡的工作，這也為系統(tǒng)集成商、工程商、經(jīng)銷商拓展了新的行業(yè)市場。

5.2 NFC在政府部門中前景

政府部門可以利用NFC的優(yōu)勢，安全性來改善公共服務(wù)與提高運輸系統(tǒng)的效率等[3]。我國一些城市已經(jīng)開始采用NFC技術(shù)來為市民提供更好的公共服務(wù)和生活質(zhì)量。例如智能設(shè)備支付車費、進出停車場及小額費用支付，進出圖書館、游泳館、體育館等場所，而不用攜帶各種各樣的門禁卡，可以減少很多不必要的麻煩。

5.3 NFC 在安防領(lǐng)域中的應(yīng)用

NFC應(yīng)用于安防領(lǐng)域主要是在門禁系統(tǒng)方面，在硬件方面，在門禁系統(tǒng)讀卡端添加NFC芯片，當(dāng)具有NFC標(biāo)簽的設(shè)備在前揮動時，內(nèi)置NFC芯片會傳信號至門禁系統(tǒng)，實現(xiàn)開門或關(guān)門操作；在軟件方面，把NFC的門禁指令存入人們常用的手機當(dāng)中，從而達到空中授權(quán)門禁權(quán)限、門禁信息查詢、預(yù)約訪問這些功能的實現(xiàn)，這項技術(shù)的完成能夠避免頻繁的實體卡的操作。

6 總結(jié)

綜上所述，NFC技術(shù)日漸成熟，目前已經(jīng)在國內(nèi)和國外諸多領(lǐng)域嶄露頭角，并且發(fā)揮著獨一無二的作用，特別在通訊、移動支付、交通、安防等領(lǐng)域前途一片光明，雖然目前NFC技術(shù)的發(fā)展或多或少受到了一些因素的制約，對于一個新興技術(shù)還面臨著諸多解決的問題，但應(yīng)該相信NFC技術(shù)的時代即將來臨，它是信息行業(yè)發(fā)展的又一個高峰，NFC技術(shù)還有廣大的潛能等待我們?nèi)ネ诰颍诓痪玫膶?，NFC技術(shù)將會真正走近尋常人家，真真切切的為人民生活帶來改變。

參考文獻：

[1]汪亮.基于NFC近場通信技術(shù)的門禁系統(tǒng)研究和設(shè)計[D].湖南大學(xué)，2013.

[2]劉浩.基于NFC技術(shù)的近場通信應(yīng)用探索[J].中國無線電，2010，（12）：34-35.

[3]錢安娜，宗鵬.基于NFC技術(shù)的應(yīng)用拓展和展望[J].科技致富向?qū)В?015，（14）：187-189.