NFC技術原理簡介及應用

1、 NFC技術近距離無線通信技術之二NFC技術簡介NFC由免接觸式射頻識別（RFID）演變而來，并向下兼容RFID，最早由Sony和Philips各自開發(fā)成功，主要用于手機等移動設備中提供M2M(Machine to Machine)的通信。NFC 芯片是具有相互通信功能，并具有計算能力，NFC 就是把 RFID 讀卡器與智能卡的功能整合在一起，可以直接利用各種現(xiàn)有的 RFID 基礎設施，并且從設計之初就考慮到了不同 NFC 設備之間的交互（P2P），非常適合手機等移動設備。即近場通信（即近場通信（Near Field Communication，NFC），又），又稱近距離無線通信，是一種短距離

2、的高頻無線通信技術，稱近距離無線通信，是一種短距離的高頻無線通信技術，允許電子設備之間進行非接觸式點對點數(shù)據(jù)傳輸（在十厘允許電子設備之間進行非接觸式點對點數(shù)據(jù)傳輸（在十厘米內）交換數(shù)據(jù)。米內）交換數(shù)據(jù)。NFC技術簡介NFC與其他通信技術比較NFC技術簡介Zigbeebluetoothuwbwifinfc價格4美元5美元20美元25美元3美元美元安全性中等高高低極高極高傳輸速率10-250Kbps1Mbps53-480Mbps54Mbps106,212,424kbps通訊距離10-75m0-10m0-10m0-100m0-20cm工作頻率2.4GHZ2.4GHZ3.1Ghz-10.6Ghz2.4

3、GHZ13.56Mhz國際標準IEEE802.15.4IEEE802.15.1XIEEE802.11bIEEE802.11gISO18092(ECMA340)ISO21481(ECMA352)NFC與其他通信技術比較NFC技術簡介NFC技術特點連連接建立迅速接建立迅速 常用短距離通信技術的連接速度：NFC小于0.1ms，藍牙大約6s左右，紅外小于0.5s，Zigbee小于6ms。NFC技術可以更為迅速地建立通信連接。相比RFID，具有高速率、高帶寬和低消耗高速率、高帶寬和低消耗的特點。安全性高安全性高 NFC技術采用私密通信方式，并且射頻范圍較小。雙向連接和識別雙向連接和識別NFC技術的工作原

4、理NFC技術技術能夠快速自動地建立無線網絡快速自動地建立無線網絡，為蜂窩、藍牙或WiFi設備提供一個“虛擬連接虛擬連接”使設備間在很短距離內通信，適合移動設移動設備備、消費電子產品、消費電子產品、PC和智能控件和智能控件間的通信工作。NFC通通信信在發(fā)起設備和目標設備間發(fā)生，任何的任何的NFC裝置都可以裝置都可以為發(fā)起設備或目標設備為發(fā)起設備或目標設備。兩者之間是以交流磁場方式相互耦合，并以ASK方式或FSK方式進行載波調制，傳輸數(shù)字信號。發(fā)起設備產發(fā)起設備產生無線射頻磁場來初始生無線射頻磁場來初始化化（調制方案、編碼、傳輸速度與RF接口的幀格式）；目目標設備則響應發(fā)起設備所發(fā)出的命令，并選擇

5、由標設備則響應發(fā)起設備所發(fā)出的命令，并選擇由發(fā)發(fā)起設備所發(fā)出的起設備所發(fā)出的或是或是自行產生的無線射頻磁場自行產生的無線射頻磁場進行通信進行通信。NFC技術的工作原理NFC的主動通信模式主動模式下，每臺設備要向另一臺設備發(fā)送數(shù)據(jù)時，都必須產生自己的射頻場。如上所示，發(fā)起設備和目標設備都要產生自己的射頻場，以便進行通信。這是點對點通信的標準模式，可以獲得非?？焖俚倪B接設置。NFC技術的工作原理NFC的被動通信模式被動模式下，發(fā)起設備在整個通信過程中提供射頻場，其可選擇一種傳輸速度，將數(shù)據(jù)發(fā)送到目標設備，目標設備不必產生射頻場，利用感應的電動勢提供工作所需的電源，使用調制技術進行數(shù)據(jù)收發(fā)。移動設備

6、主要使用被動模式，可以大幅降低功耗、延長電池壽命在應用會話過程中，設備可以在發(fā)起設備和目標設備之間切換角色。電量較低的設備可以要求以被動模式充當目標設備，而不是發(fā)起設備。NFC關鍵技術數(shù)據(jù)幀結構不同的傳輸速率具有不同的幀結構不同的傳輸速率具有不同的幀結構。在106kb/s的速率下的速率下存在三種幀結構：短幀短幀（通信初始化）、標準幀標準幀（數(shù)據(jù)交換）、檢測幀檢測幀（用于沖突檢測）在212kb/s和和424kb/s的速率中，幀結構是相同的的速率中，幀結構是相同的，由前同步碼、同步碼、載荷長度、載荷和校驗碼順序組成。NFC關鍵技術調制方式采用ASK調制調制深度為100%數(shù)據(jù)速率數(shù)據(jù)速率為為106k

7、b/sASK調制調制深度8%30%速率為速率為212kb/s或或424kb/s傳輸速率的選取是以工作距離的長短為界定的。工作距離最遠可達20cmNFC的工作應用模式卡模式用于非接觸移動支付，如商場、交通等應用，用戶只需將手機靠用于非接觸移動支付，如商場、交通等應用，用戶只需將手機靠近讀卡器，然后用戶只需輸入密碼確認交易或者直接接收交易即近讀卡器，然后用戶只需輸入密碼確認交易或者直接接收交易即可。例如門禁管制，車票，門票等?？伞＠玳T禁管制，車票，門票等。 卡片由讀卡器供電，如卡片卡片由讀卡器供電，如卡片攜帶設備電量耗盡，也可正常使用。攜帶設備電量耗盡，也可正常使用。NFC的工作應用模式讀寫模式

8、即非接觸采集數(shù)據(jù)（讀取或寫入均可實現(xiàn)），比如從海報或者展覽即非接觸采集數(shù)據(jù)（讀取或寫入均可實現(xiàn)），比如從海報或者展覽信息電子標簽上讀取相關信息。信息電子標簽上讀取相關信息。NFC的工作應用模式點對點模式兩個具備兩個具備 NFC 功能的設備鏈接，實現(xiàn)數(shù)據(jù)點對點傳輸，如下載音功能的設備鏈接，實現(xiàn)數(shù)據(jù)點對點傳輸，如下載音樂，交換圖片或者同步設備地址薄。因此通過樂，交換圖片或者同步設備地址薄。因此通過 NFC，個設備如數(shù)碼，個設備如數(shù)碼相機，計算機，手機之間，均可實現(xiàn)無線連接。相機，計算機，手機之間，均可實現(xiàn)無線連接。NFC的防沖突機制防沖防沖突機制突機制目的目的：防止干擾正坐在工作的其他NFC設備或

9、者在同一頻段工作的其他類型設備，先進行周圍射頻場的檢測進行周圍射頻場的檢測。在呼叫前，執(zhí)行初始化操作，檢測到的NFC頻段小于規(guī)定的門限值時，NFC設備才能開始呼叫。如在NFC射頻范圍內，存在多臺設備，則采用單用戶檢測。Ad-hocAd-hoc算法算法應用在212kb/s、424kb/s二進制搜索算法二進制搜索算法應用在106kb/s速率下純純Ad-hocAd-hoc算法算法時隙時隙Ad-hocAd-hoc算法算法NFC技術的應用和發(fā)展消費應用電子優(yōu)惠電子優(yōu)惠券券 消費者通過NFC手機下載優(yōu)惠券，商家即可看到消費者的完整信息，消費者通過手機可直接進行消費。電子錢電子錢包包 主要體現(xiàn)在支付時與讀取設備之間的通信環(huán)節(jié)。NFC技術的應用和發(fā)展身份識別應用記錄用戶信息，對用戶進行身份識別，主要應用于門禁、打卡等NFC技術的應用和發(fā)展應用于智能手機將NFC卡嵌入到手機的目的是快速獲得需求的信息。NFC技術的應用和發(fā)展新型的NFC應用在NFC標簽中輸入手機密碼。通過APP將上述密碼寫入手機。解鎖時，