《電子技術(shù)應(yīng)用》
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什么是NFC

2015-09-11
  NFC英文全稱Near Field  Communication,近距離無線通信。是由飛利浦公司發(fā)起,由諾基亞、索尼等著名廠商聯(lián)合主推的一項(xiàng)無線技術(shù)。不久前,由多家公司、大學(xué)和用戶共 同成立了泛歐聯(lián)盟,旨在開發(fā)NFC的開放式架構(gòu),并推動(dòng)其在手機(jī)中的應(yīng)用。NFC由非接觸式射頻識(shí)別(RFID)及互聯(lián)互通技術(shù)整合演變而來,在單一芯片 上結(jié)合感應(yīng)式讀卡器、感應(yīng)式卡片和點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的功能,能在短距離內(nèi)與兼容設(shè)備進(jìn)行識(shí)別和數(shù)據(jù)交換。這項(xiàng)技術(shù)最初只是RFID技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的簡(jiǎn)單合并,現(xiàn)在已 經(jīng)演變成一種短距離無線通信技術(shù),發(fā)展態(tài)勢(shì)相當(dāng)迅速。
  與RFID不同的是,NFC具有雙向連接和識(shí)別的特點(diǎn),工作于13.56MHz頻率范圍,作用距離10厘米左右。NFC技術(shù)在ISO  18092、ECMA 340和ETSI TS 102 190框架下推動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)化,同時(shí)也兼容應(yīng)用廣泛的ISO 14443  Type-A、B以及Felica標(biāo)準(zhǔn)非接觸式智能卡的基礎(chǔ)架構(gòu)。
  NFC芯片裝在手機(jī)上,手機(jī)就可以實(shí)現(xiàn)小額電子支付和讀取其他NFC設(shè)備或標(biāo)簽的信息。NFC的短距離交互大大簡(jiǎn)化整個(gè)認(rèn)證識(shí)別過程,使電子設(shè)備間互相訪 問更直接、更安全和更清楚。通過NFC,電腦、數(shù)碼相機(jī)、手機(jī)、PDA等多個(gè)設(shè)備之間可以很方便快捷地進(jìn)行無線連接,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換和服務(wù)。
  1 .技術(shù)優(yōu)勢(shì)
  與RFID一樣,NFC信息也是通過頻譜中無線頻率部分的電磁感應(yīng)耦合方式傳遞,但兩者之間還是存在很大的區(qū)別。首先,NFC是一種提供輕松、安全、迅速 的通信的無線連接技術(shù),其傳輸范圍比RFID小,RFID的傳輸范圍可以達(dá)到幾米、甚至幾十米,但由于NFC采取了獨(dú)特的信號(hào)衰減技術(shù),相對(duì)于RFID來 說NFC具有距離近、帶寬高、能耗低等特點(diǎn)。  其次,NFC與現(xiàn)有非接觸智能卡技術(shù)兼容,目前已經(jīng)成為得到越來越多主要廠商支持的正式標(biāo)準(zhǔn)。再次,NFC還是一種近距離連接協(xié)議,提供各種設(shè)備間輕松、 安全、迅速而自動(dòng)的通信。與無線世界中的其他連接方式相比,NFC是一種近距離的私密通信方式。最后,RFID更多的被應(yīng)用在生產(chǎn)、物流、跟蹤、資產(chǎn)管理 上,而NFC則在門禁、公交、手機(jī)支付等領(lǐng)域內(nèi)發(fā)揮著巨大的作用。
  同時(shí),NFC還優(yōu)于紅外和藍(lán)牙傳輸方式。作為一種面向消費(fèi)者的交易機(jī)制,NFC比紅外更快、更可靠而且簡(jiǎn)單得 多。與藍(lán)牙相比,NFC面向近距離交易,適用于交換財(cái)務(wù)信息或敏感的個(gè)人信息等重要數(shù)據(jù);藍(lán)牙能夠彌補(bǔ)NFC通信距離不足的缺點(diǎn),適用于較長(zhǎng)距離數(shù)據(jù)通 信。因此,NFC和藍(lán)牙互為補(bǔ)充,共同存在。事實(shí)上,快捷輕型的NFC協(xié)議可以用于引導(dǎo)兩臺(tái)設(shè)備之間的藍(lán)牙配對(duì)過程,促進(jìn)了藍(lán)牙的使用。
  NFC手機(jī)內(nèi)置NFC芯片,組成RFID模塊的一部分,可以當(dāng)作RFID無源標(biāo)簽使用———用來支付費(fèi)用;也 可以當(dāng)作RFID讀寫器———用作數(shù)據(jù)交換與采集。NFC技術(shù)支持多種應(yīng)用,包括移動(dòng)支付與交易、對(duì)等式通信及移動(dòng)中信息訪問等。通過NFC手機(jī),人們可 以在任何地點(diǎn)、任何時(shí)間,通過任何設(shè)備,與他們希望得到的娛樂服務(wù)與交易聯(lián)系在一起,從而完成付款,獲取海報(bào)信息等。NFC設(shè)備可以用作非接觸式智能卡、 智能卡的讀寫器終端以及設(shè)備對(duì)設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸鏈路,其應(yīng)用主要可分為以下四個(gè)基本類型:用于付款和購票、用于電子票證、用于智能媒體以及用于交換、傳輸數(shù) 據(jù)。
  2 .發(fā)展前景
  NFC具有成本低廉、方便易用和更富直觀性等特點(diǎn),這讓它在某些領(lǐng)域顯得更具潛力——NFC通過一個(gè)芯片、一根天線和一些軟件的組合,能夠?qū)崿F(xiàn)各種設(shè)備在 幾厘米范圍內(nèi)的通信,而費(fèi)用僅為2~3歐元。據(jù)ABIResearch有關(guān)NFC有最新研究,NFC市場(chǎng)可能發(fā)跡于移動(dòng)手持設(shè)備。ABI估計(jì),到2005 年以后,市場(chǎng)會(huì)出現(xiàn)采用NFC芯片的智能手機(jī)和增強(qiáng)型手持設(shè)備。到2009年,這種手持設(shè)備將占一半以上的市場(chǎng)。研究機(jī)構(gòu)Strategy  Analytics預(yù)測(cè),至2011年全球基于移動(dòng)電話的非接觸式支付額將超過360億美元。如果NFC技術(shù)能得到普及,它將在很大程度上改變?nèi)藗兪褂迷S 多電子設(shè)備的方式,甚至改變使用信用卡、鑰匙和現(xiàn)金的方式。  NFC作為一種新興的技術(shù),大致總結(jié)了藍(lán)牙技術(shù)協(xié)同工作能力差的弊病。不過,它的目標(biāo)并非是完全取代藍(lán)牙、Wi-Fi等其他無線技術(shù),而是在不同的場(chǎng)合、 不同的領(lǐng)域起到相互補(bǔ)充的作用。因?yàn)镹FC的數(shù)據(jù)傳輸速率較低,僅為212Kbps,不適合諸如音視頻流等需要較高帶寬的應(yīng)用。
  需要密切關(guān)注的是,中國政府正在制定自己的RFID標(biāo)準(zhǔn),而飛利浦的NFC技術(shù)是否完全兼容并得到中國政府的 認(rèn)可對(duì)消費(fèi)者相當(dāng)重要。中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)成立了國家標(biāo)準(zhǔn)工作組,負(fù)責(zé)起草、制定中國有關(guān)RFID的國家標(biāo)準(zhǔn),據(jù)稱這樣將使中國獲得相關(guān)的自主知識(shí) 產(chǎn)權(quán),又能將RFID發(fā)展納入標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化的軌道。整個(gè)認(rèn)證過程很可能需要飛利浦等公司公開一些關(guān)鍵的技術(shù),這可能成為NFC在中國推廣應(yīng)用的絆腳石。
  3.NFC論壇
  為了推動(dòng) NFC 的發(fā)展和普及,飛利浦、索尼和諾基亞創(chuàng)建了一個(gè)非贏利性的行業(yè)協(xié)會(huì)——NFC 論壇,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。
  目前,NFC 論壇在全球擁有 100 多個(gè)成員,包括:萬事達(dá)卡國際組織、松下電子工業(yè)有限公司、微軟公司、摩托羅拉公司、NEC 公司、瑞薩科技公司、三星公司、德州儀器制造公司和 Visa 國際組織。
  NFC論壇推出了第一批技術(shù)規(guī)范,以確保設(shè)備與設(shè)備閱讀器之間的通信,規(guī)范共4條,包括數(shù)據(jù)交換格式(Data  Exchange Format,NDEF)、記錄類型定義(Record Type Definition,RTD)、伴隨技術(shù)規(guī)范(NFC  Text RTD Technical Specification)和有關(guān)互聯(lián)網(wǎng)資源的基本技術(shù)規(guī)范(NFC URI RTD Technical  Specification)。
  ⑴、NFC發(fā)展歷程簡(jiǎn)介
  2004年3月18日 為了推動(dòng) NFC  的發(fā)展和普及,NXP(原飛利浦半導(dǎo)體)、索尼和諾基亞創(chuàng)建了一個(gè)非贏利性的行業(yè)協(xié)會(huì)——NFC 論壇,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。截止2007年,NFC  論壇在全球擁有超過100個(gè)成員,包括:萬事達(dá)卡國際組織、松下電子工業(yè)有限公司、微軟公司、摩托羅拉公司、NEC  公司、瑞薩科技公司、三星公司、德州儀器制造公司和 Visa  國際組織。2006年7月復(fù)旦微電子成為首家加入NFC聯(lián)盟的中國企業(yè),之后清華同方微電子也加入了NFC論壇。
  2006年6月  NXP、諾基亞、中國移動(dòng)廈門分公司與“廈門易通卡”在廈門展開NFC測(cè)試,該項(xiàng)合作是中國首次NFC手機(jī)支付的測(cè)試。2006年8月Nokia與銀聯(lián)商 務(wù)公司宣布在上海啟動(dòng)新的NFC測(cè)試,這是繼廈門之后在中國的第二個(gè)NFC試點(diǎn)項(xiàng)目,也是全球范圍首次進(jìn)行NFC空中下載試驗(yàn)。參與測(cè)試使用的NFC手機(jī) 均為NOKIA 3220。
  2007年3月,由歐盟委員會(huì)及信息社會(huì)技術(shù)(IST)項(xiàng)目共同投資,多家公司、大學(xué)和用戶共同組織成立了泛 歐聯(lián)盟,旨在開發(fā)開放式架構(gòu),以進(jìn)一步開發(fā)和部署近距離無線通信(NFC)技術(shù),并推動(dòng)其在手機(jī)中的應(yīng)用。該項(xiàng)目名為“NFC在倉儲(chǔ)物流及支付領(lǐng)域的應(yīng)用 (StoLPaN)”,旨在為應(yīng)用于移動(dòng)設(shè)備、基于NFC的服務(wù)開發(fā)一個(gè)開放式的商用和技術(shù)框架。這些架構(gòu)將超越手機(jī)類型及服務(wù)性質(zhì)的限制,推動(dòng)基于 NFC的移動(dòng)應(yīng)用在眾多行業(yè)市場(chǎng)中的部署。
  在NXP、諾基亞、SONY這些巨頭的推動(dòng)下,全球范圍開展了諸多的NFC試驗(yàn),進(jìn)一步促進(jìn)了NFC產(chǎn)業(yè)的商 業(yè)化運(yùn)作及產(chǎn)業(yè)鏈的上下聯(lián)動(dòng),但在中國市場(chǎng)的推廣與發(fā)展仍然面臨著諸多的壁壘,對(duì)NFC在中國的市場(chǎng)我們持謹(jǐn)慎看好觀點(diǎn),當(dāng)然國內(nèi)已經(jīng)有部分企業(yè)開始積極 關(guān)注NFC產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,中國移動(dòng)成立了專門的NFC工作小組,并且中國移動(dòng)與中國銀聯(lián)合資成立的聯(lián)動(dòng)優(yōu)勢(shì)有著與日本NTT  DoCoMo類似的集運(yùn)營商和金融機(jī)構(gòu)的雙重優(yōu)勢(shì),NFC在中國一旦獲得政策的支持與消費(fèi)者認(rèn)可,市場(chǎng)將大規(guī)模發(fā)展,但這個(gè)至少需要到3年左右的時(shí)間。
  ⑵、NFC技術(shù)在全球支付領(lǐng)域內(nèi)的測(cè)試應(yīng)用
  隨著RFID技術(shù)在其它行業(yè)漸漸凸現(xiàn),金融支付領(lǐng)域也開始逐步引入相關(guān)的RFID技術(shù)和NFC近距離通信技術(shù),進(jìn)一步改善全球支付環(huán)境。
  (一)北美
  在美國,非接觸卡市場(chǎng)已經(jīng)比預(yù)期提前升溫。兩大卡組織已于2005年3月宣布采用統(tǒng)一的非接觸式支付標(biāo)準(zhǔn),萬事達(dá)的PayPass成為卡與設(shè)備間標(biāo)準(zhǔn)通信 協(xié)議。在此之前,萬事達(dá)已在奧蘭多進(jìn)行PayPass信用卡測(cè)試,并在達(dá)拉斯與Nokia合作進(jìn)行移動(dòng)應(yīng)用測(cè)試。Visa的非接觸式系統(tǒng)“Wave”也在 亞洲的馬來西亞與我國臺(tái)灣地區(qū)推行試點(diǎn)項(xiàng)目。2005年5月,美國最大的發(fā)卡機(jī)構(gòu)Chase正式大規(guī)模發(fā)行“Blink”品牌的非接觸式信用卡,首先在 Georgia與Colorado發(fā)行,計(jì)劃發(fā)行200萬張。未來還將在5至6個(gè)地區(qū)推行,每個(gè)市場(chǎng)預(yù)計(jì)發(fā)卡量100萬張。預(yù)計(jì)至2006年1季度,大通 發(fā)卡總量將達(dá)到800萬張。由德州儀器提供芯片的運(yùn)通ExpressPay也已開始全國性推廣,合作商家包括CVS連鎖、Ritz    Camera與Sheetz。
  (二)歐洲
  在歐洲,隨著3G商用進(jìn)程的逐步加快,各大移動(dòng)運(yùn)營商也在積極推廣移動(dòng)支付業(yè)務(wù)。以芬蘭為例,從2002年2月起,在赫爾辛基乘地鐵等公交工具出行的乘 客,只要用手機(jī)發(fā)出短信代碼給指定的服務(wù)商,就會(huì)得到購票信息反饋,并可在1小時(shí)的有效時(shí)間內(nèi)乘坐地鐵、有軌電車及部分公共汽車,票款計(jì)入購票者每月的電 話賬單。2004年11月,芬蘭手機(jī)購票服務(wù)的范圍進(jìn)一步擴(kuò)大,人們可以通過手機(jī)購買赫爾辛基地區(qū)的短途火車票。2002年3月,芬蘭最大的電信運(yùn)營商索 內(nèi)拉公司開始向首都居民提供用手機(jī)支付購物款的服務(wù)。凡加入索內(nèi)拉公司建立的移動(dòng)支付系統(tǒng)并設(shè)立了移動(dòng)賬戶的用戶,可以在指定的數(shù)十家商店用手機(jī)購物。從 2004年5月開始,芬蘭國家鐵路局在全國推廣電子火車票,乘客不僅可以通過國家鐵路局網(wǎng)站購買車票,還可以通過手機(jī)短信訂購電子火車票。
  在法國嘎納,2005年10月針對(duì)近距無線通信(Near Field    Communication,NFC)展開一項(xiàng)測(cè)試。根據(jù)飛利浦電子公司所提供的這項(xiàng)觸控式技術(shù)(touch-based    technology),參加測(cè)試的200位嘎納居民將能夠在為期六個(gè)月的測(cè)試期間在嘎納特定的零售店、停車場(chǎng)和著名的觀光景點(diǎn)使用內(nèi)嵌有飛利浦NFC芯 片的移動(dòng)電話進(jìn)行安全的付款。在這項(xiàng)測(cè)試中,飛利浦將與法國電信的研發(fā)部門、運(yùn)營商Orange、手機(jī)制造商三星電子以及知名零售公司Groupe    LaSer和Vinci    Park緊密合作。在嘎納進(jìn)行的近距無線通信NFC測(cè)試是這項(xiàng)新技術(shù)在全球第一次大規(guī)模的測(cè)試,將能直接從移動(dòng)運(yùn)營商、零售業(yè)者和消費(fèi)者三方得到意見反 饋。這項(xiàng)測(cè)試也將有助于大眾了解這項(xiàng)技術(shù)所帶來的便利:只要將他們的移動(dòng)電話在近距無線通信NFC終端機(jī)前輕松掃過,就能安全而便捷地完成付款并獲取信 息。
  (三)亞洲
  在韓國,已經(jīng)有越來越多的移動(dòng)用戶通過手機(jī)實(shí)現(xiàn)POS支付,購買地鐵車票,進(jìn)行移動(dòng)ATM取款。早在2001年,SK就推出了名為MONETA的移動(dòng)支付 業(yè)務(wù)品牌。申請(qǐng)了該項(xiàng)業(yè)務(wù)的移動(dòng)用戶可以獲得兩張卡:一張是具有信用卡功能的手機(jī)智能卡,另一張是供用戶在沒有MONETA服務(wù)的場(chǎng)所使用的磁卡。移動(dòng)用 戶只要將具有信用卡功能的手機(jī)智能卡安裝到手機(jī)上,就可以在商場(chǎng)用手機(jī)進(jìn)行結(jié)算,在內(nèi)置有紅外線端口的ATM上提取現(xiàn)金、在自動(dòng)售貨機(jī)上買飲料,還可以用 手機(jī)支付地鐵等交通費(fèi)用,無須攜帶專門的信用卡。2004年8月,SK將其移動(dòng)支付業(yè)務(wù)整合為新的品牌“M-BANK”。通過在手機(jī)中內(nèi)置智能型芯片,用 戶可以用手機(jī)辦理各種金融服務(wù)?!癕-BANK”的特點(diǎn)在于將結(jié)算信息密碼化,因而具有很高的安全性。
  在日本,NTT DoCoMo等移動(dòng)運(yùn)營商均把移動(dòng)支付作為重點(diǎn)業(yè)務(wù)予以積極推進(jìn)。2004年,NTT    DoCoMo先后推出了面向PDC用戶和FOMA用戶的基于非接觸IC智能芯片的Felica業(yè)務(wù)。用戶可以在各種零售、電子票務(wù)、娛樂消費(fèi)等商戶利用這 種手機(jī)進(jìn)行支付。據(jù)統(tǒng)計(jì),自去年7月以來,DoCoMo已經(jīng)售出200萬部芯片手機(jī),而支持該支付方案的商家數(shù)量已經(jīng)超過9000家,這一數(shù)字還在迅速擴(kuò) 張中。   目前,在使用FeliCa手機(jī)的用戶中,60%的用戶每周都會(huì)至少使用一次支付功能。為了推廣移動(dòng)支付計(jì)劃,近期NTT    DoCoMo還出資收購了一家信用卡公司。今年,公司計(jì)劃在手機(jī)中整合完整的信用卡支付功能。
  ⑶NFC 在全球的試驗(yàn)地點(diǎn):
  德國,美因茨交通公司(RMV)手機(jī)支付
  臺(tái)灣,公交系統(tǒng)
  法國,卡昂—支付,內(nèi)容搜索,訪問
  美國,亞特蘭大—支付,內(nèi)容搜索
  荷蘭,羅達(dá)體育館—票務(wù)系統(tǒng)
  馬來西亞,手機(jī)支付
  SKT電信,支付,內(nèi)容,公交系統(tǒng)
  泰國,手機(jī)支付
  菲律賓,手機(jī)支付,票務(wù)系統(tǒng)
  美國,菲利浦斯球館(Philips   Arena)
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