《電子技術應用》
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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)合主推的一項無線技術。不久前,由多家公司、大學和用戶共 同成立了泛歐聯(lián)盟,旨在開發(fā)NFC的開放式架構,并推動其在手機中的應用。NFC由非接觸式射頻識別(RFID)及互聯(lián)互通技術整合演變而來,在單一芯片 上結合感應式讀卡器、感應式卡片和點對點的功能,能在短距離內與兼容設備進行識別和數(shù)據(jù)交換。這項技術最初只是RFID技術和網絡技術的簡單合并,現(xiàn)在已 經演變成一種短距離無線通信技術,發(fā)展態(tài)勢相當迅速。
  與RFID不同的是,NFC具有雙向連接和識別的特點,工作于13.56MHz頻率范圍,作用距離10厘米左右。NFC技術在ISO  18092、ECMA 340和ETSI TS 102 190框架下推動標準化,同時也兼容應用廣泛的ISO 14443  Type-A、B以及Felica標準非接觸式智能卡的基礎架構。
  NFC芯片裝在手機上,手機就可以實現(xiàn)小額電子支付和讀取其他NFC設備或標簽的信息。NFC的短距離交互大大簡化整個認證識別過程,使電子設備間互相訪 問更直接、更安全和更清楚。通過NFC,電腦、數(shù)碼相機、手機、PDA等多個設備之間可以很方便快捷地進行無線連接,進而實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換和服務。
  1 .技術優(yōu)勢
  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,其傳輸范圍比RFID小,RFID的傳輸范圍可以達到幾米、甚至幾十米,但由于NFC采取了獨特的信號衰減技術,相對于RFID來 說NFC具有距離近、帶寬高、能耗低等特點。  其次,NFC與現(xiàn)有非接觸智能卡技術兼容,目前已經成為得到越來越多主要廠商支持的正式標準。再次,NFC還是一種近距離連接協(xié)議,提供各種設備間輕松、 安全、迅速而自動的通信。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更多的被應用在生產、物流、跟蹤、資產管理 上,而NFC則在門禁、公交、手機支付等領域內發(fā)揮著巨大的作用。
  同時,NFC還優(yōu)于紅外和藍牙傳輸方式。作為一種面向消費者的交易機制,NFC比紅外更快、更可靠而且簡單得 多。與藍牙相比,NFC面向近距離交易,適用于交換財務信息或敏感的個人信息等重要數(shù)據(jù);藍牙能夠彌補NFC通信距離不足的缺點,適用于較長距離數(shù)據(jù)通 信。因此,NFC和藍牙互為補充,共同存在。事實上,快捷輕型的NFC協(xié)議可以用于引導兩臺設備之間的藍牙配對過程,促進了藍牙的使用。
  NFC手機內置NFC芯片,組成RFID模塊的一部分,可以當作RFID無源標簽使用———用來支付費用;也 可以當作RFID讀寫器———用作數(shù)據(jù)交換與采集。NFC技術支持多種應用,包括移動支付與交易、對等式通信及移動中信息訪問等。通過NFC手機,人們可 以在任何地點、任何時間,通過任何設備,與他們希望得到的娛樂服務與交易聯(lián)系在一起,從而完成付款,獲取海報信息等。NFC設備可以用作非接觸式智能卡、 智能卡的讀寫器終端以及設備對設備的數(shù)據(jù)傳輸鏈路,其應用主要可分為以下四個基本類型: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,這讓它在某些領域顯得更具潛力——NFC通過一個芯片、一根天線和一些軟件的組合,能夠實現(xiàn)各種設備在 幾厘米范圍內的通信,而費用僅為2~3歐元。據(jù)ABIResearch有關NFC有最新研究,NFC市場可能發(fā)跡于移動手持設備。ABI估計,到2005 年以后,市場會出現(xiàn)采用NFC芯片的智能手機和增強型手持設備。到2009年,這種手持設備將占一半以上的市場。研究機構Strategy  Analytics預測,至2011年全球基于移動電話的非接觸式支付額將超過360億美元。如果NFC技術能得到普及,它將在很大程度上改變人們使用許 多電子設備的方式,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,大致總結了藍牙技術協(xié)同工作能力差的弊病。不過,它的目標并非是完全取代藍牙、Wi-Fi等其他無線技術,而是在不同的場合、 不同的領域起到相互補充的作用。因為NFC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用。
  需要密切關注的是,中國政府正在制定自己的RFID標準,而飛利浦的NFC技術是否完全兼容并得到中國政府的 認可對消費者相當重要。中國國家標準化管理委員會成立了國家標準工作組,負責起草、制定中國有關RFID的國家標準,據(jù)稱這樣將使中國獲得相關的自主知識 產權,又能將RFID發(fā)展納入標準化、規(guī)范化的軌道。整個認證過程很可能需要飛利浦等公司公開一些關鍵的技術,這可能成為NFC在中國推廣應用的絆腳石。
  3.NFC論壇
  為了推動 NFC 的發(fā)展和普及,飛利浦、索尼和諾基亞創(chuàng)建了一個非贏利性的行業(yè)協(xié)會——NFC 論壇,促進 NFC 技術的實施和標準化,確保設備和服務之間協(xié)同合作。
  目前,NFC 論壇在全球擁有 100 多個成員,包括:萬事達卡國際組織、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規(guī)范,以確保設備與設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)、伴隨技術規(guī)范(NFC  Text RTD Technical Specification)和有關互聯(lián)網資源的基本技術規(guī)范(NFC URI RTD Technical  Specification)。
  ⑴、NFC發(fā)展歷程簡介
  2004年3月18日 為了推動 NFC  的發(fā)展和普及,NXP(原飛利浦半導體)、索尼和諾基亞創(chuàng)建了一個非贏利性的行業(yè)協(xié)會——NFC 論壇,旨在促進 NFC  技術的實施和標準化,確保設備和服務之間協(xié)同合作。截止2007年,NFC  論壇在全球擁有超過100個成員,包括:萬事達卡國際組織、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、中國移動廈門分公司與“廈門易通卡”在廈門展開NFC測試,該項合作是中國首次NFC手機支付的測試。2006年8月Nokia與銀聯(lián)商 務公司宣布在上海啟動新的NFC測試,這是繼廈門之后在中國的第二個NFC試點項目,也是全球范圍首次進行NFC空中下載試驗。參與測試使用的NFC手機 均為NOKIA 3220。
  2007年3月,由歐盟委員會及信息社會技術(IST)項目共同投資,多家公司、大學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,以進一步開發(fā)和部署近距離無線通信(NFC)技術,并推動其在手機中的應用。該項目名為“NFC在倉儲物流及支付領域的應用 (StoLPaN)”,旨在為應用于移動設備、基于NFC的服務開發(fā)一個開放式的商用和技術框架。這些架構將超越手機類型及服務性質的限制,推動基于 NFC的移動應用在眾多行業(yè)市場中的部署。
  在NXP、諾基亞、SONY這些巨頭的推動下,全球范圍開展了諸多的NFC試驗,進一步促進了NFC產業(yè)的商 業(yè)化運作及產業(yè)鏈的上下聯(lián)動,但在中國市場的推廣與發(fā)展仍然面臨著諸多的壁壘,對NFC在中國的市場我們持謹慎看好觀點,當然國內已經有部分企業(yè)開始積極 關注NFC產業(yè)的發(fā)展,中國移動成立了專門的NFC工作小組,并且中國移動與中國銀聯(lián)合資成立的聯(lián)動優(yōu)勢有著與日本NTT  DoCoMo類似的集運營商和金融機構的雙重優(yōu)勢,NFC在中國一旦獲得政策的支持與消費者認可,市場將大規(guī)模發(fā)展,但這個至少需要到3年左右的時間。
  ⑵、NFC技術在全球支付領域內的測試應用
  隨著RFID技術在其它行業(yè)漸漸凸現(xiàn),金融支付領域也開始逐步引入相關的RFID技術和NFC近距離通信技術,進一步改善全球支付環(huán)境。
  (一)北美
  在美國,非接觸卡市場已經比預期提前升溫。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準,萬事達的PayPass成為卡與設備間標準通信 協(xié)議。在此之前,萬事達已在奧蘭多進行PayPass信用卡測試,并在達拉斯與Nokia合作進行移動應用測試。Visa的非接觸式系統(tǒng)“Wave”也在 亞洲的馬來西亞與我國臺灣地區(qū)推行試點項目。2005年5月,美國最大的發(fā)卡機構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,計劃發(fā)行200萬張。未來還將在5至6個地區(qū)推行,每個市場預計發(fā)卡量100萬張。預計至2006年1季度,大通 發(fā)卡總量將達到800萬張。由德州儀器提供芯片的運通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商用進程的逐步加快,各大移動運營商也在積極推廣移動支付業(yè)務。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,只要用手機發(fā)出短信代碼給指定的服務商,就會得到購票信息反饋,并可在1小時的有效時間內乘坐地鐵、有軌電車及部分公共汽車,票款計入購票者每月的電 話賬單。2004年11月,芬蘭手機購票服務的范圍進一步擴大,人們可以通過手機購買赫爾辛基地區(qū)的短途火車票。2002年3月,芬蘭最大的電信運營商索 內拉公司開始向首都居民提供用手機支付購物款的服務。凡加入索內拉公司建立的移動支付系統(tǒng)并設立了移動賬戶的用戶,可以在指定的數(shù)十家商店用手機購物。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站購買車票,還可以通過手機短信訂購電子火車票。
  在法國嘎納,2005年10月針對近距無線通信(Near Field    Communication,NFC)展開一項測試。根據(jù)飛利浦電子公司所提供的這項觸控式技術(touch-based    technology),參加測試的200位嘎納居民將能夠在為期六個月的測試期間在嘎納特定的零售店、停車場和著名的觀光景點使用內嵌有飛利浦NFC芯 片的移動電話進行安全的付款。在這項測試中,飛利浦將與法國電信的研發(fā)部門、運營商Orange、手機制造商三星電子以及知名零售公司Groupe    LaSer和Vinci    Park緊密合作。在嘎納進行的近距無線通信NFC測試是這項新技術在全球第一次大規(guī)模的測試,將能直接從移動運營商、零售業(yè)者和消費者三方得到意見反 饋。這項測試也將有助于大眾了解這項技術所帶來的便利:只要將他們的移動電話在近距無線通信NFC終端機前輕松掃過,就能安全而便捷地完成付款并獲取信 息。
  (三)亞洲
  在韓國,已經有越來越多的移動用戶通過手機實現(xiàn)POS支付,購買地鐵車票,進行移動ATM取款。早在2001年,SK就推出了名為MONETA的移動支付 業(yè)務品牌。申請了該項業(yè)務的移動用戶可以獲得兩張卡:一張是具有信用卡功能的手機智能卡,另一張是供用戶在沒有MONETA服務的場所使用的磁卡。移動用 戶只要將具有信用卡功能的手機智能卡安裝到手機上,就可以在商場用手機進行結算,在內置有紅外線端口的ATM上提取現(xiàn)金、在自動售貨機上買飲料,還可以用 手機支付地鐵等交通費用,無須攜帶專門的信用卡。2004年8月,SK將其移動支付業(yè)務整合為新的品牌“M-BANK”。通過在手機中內置智能型芯片,用 戶可以用手機辦理各種金融服務。“M-BANK”的特點在于將結算信息密碼化,因而具有很高的安全性。
  在日本,NTT DoCoMo等移動運營商均把移動支付作為重點業(yè)務予以積極推進。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。用戶可以在各種零售、電子票務、娛樂消費等商戶利用這 種手機進行支付。據(jù)統(tǒng)計,自去年7月以來,DoCoMo已經售出200萬部芯片手機,而支持該支付方案的商家數(shù)量已經超過9000家,這一數(shù)字還在迅速擴 張中。   目前,在使用FeliCa手機的用戶中,60%的用戶每周都會至少使用一次支付功能。為了推廣移動支付計劃,近期NTT    DoCoMo還出資收購了一家信用卡公司。今年,公司計劃在手機中整合完整的信用卡支付功能。
  ⑶NFC 在全球的試驗地點:
  德國,美因茨交通公司(RMV)手機支付
  臺灣,公交系統(tǒng)
  法國,卡昂—支付,內容搜索,訪問
  美國,亞特蘭大—支付,內容搜索
  荷蘭,羅達體育館—票務系統(tǒng)
  馬來西亞,手機支付
  SKT電信,支付,內容,公交系統(tǒng)
  泰國,手機支付
  菲律賓,手機支付,票務系統(tǒng)
  美國,菲利浦斯球館(Philips   Arena)
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