近場通訊技術(shù)的現(xiàn)況與未來發(fā)展

1、近場通訊技術(shù)的現(xiàn)況與未來發(fā)展IntroductiontoNFC-NowandtheFuture大同大學資工系謝尚琳NearFieldCommunicationNFC近場通訊技術(shù)一個標準、短距離(幾公分之內(nèi))之無線連接技術(shù)已經(jīng)通過成為ISO/IEC18092國際標準、EMCA-340標準與ETSITS102190標準能夠讓電子設(shè)備間進行簡單與安全的雙向互動讓使用者輕輕一碰就能夠進行非接觸式(Contactless)的交易、存取數(shù)字內(nèi)容、以及連接電子設(shè)備源自于RFID非接觸式感應(yīng)以及交互連結(jié)技術(shù)與飛利浦的Mifare以及新力的FeliCa等非接觸式智能卡技術(shù)均兼容RadioFrequencyIde

2、ntificationRFID射頻識別技術(shù)ISO/IEC18000國際標準一種自動識別和獲取數(shù)據(jù)的無線通信技術(shù)讀取器發(fā)出射頻(無線電波)，于感應(yīng)范圍內(nèi)，識別附于物品上之微小IC芯片(Tag卷標)，并讀寫其內(nèi)的數(shù)據(jù)讀取器與卷標之間不需建立機械或光學接觸內(nèi)含卷標的卡片因而稱為非接觸式芯片卡(ContactlessICCard)MainComponentsofanRFIDSystem應(yīng)答器(Transponder)或稱為標簽(Tag)位于欲被辨別的物體上傳感器(Detector)或稱為讀取器(Reader)可能只具讀取功能，也可能讀取與寫入功能兼具應(yīng)用程序控制讀取器的運作，接收所回傳的數(shù)據(jù)，并作出相

3、對應(yīng)的處理數(shù)據(jù)庫儲存所有Tag相關(guān)的數(shù)據(jù)，供應(yīng)用程序使用PrincipleofanRFIDSystemReader發(fā)射一特定頻率之無線電波此電波驅(qū)動感應(yīng)范圍內(nèi)Tag的電路，將內(nèi)部之IDCode送出Reader依序接收解讀此IDCode,送給應(yīng)用程序數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)做處理TypesofTransponders被動式標簽沒有內(nèi)部供電電源，而是利用接收Reader發(fā)射的電磁波，讓內(nèi)部的線圈共振，瞬間產(chǎn)生感應(yīng)電流以提供電力此感應(yīng)電流供應(yīng)卷標上的芯片運作，并發(fā)出電磁波，將卷標中的數(shù)據(jù)傳回Reader價格低廉、無需電源，是目前市場的主流主動式標簽本身具有電源（通常為電池），用以供應(yīng)內(nèi)部IC所需電力以產(chǎn)生響應(yīng)的訊

4、號訊號傳送范圍相對的比被動式廣可進行較長距離與高數(shù)據(jù)量傳輸NFCCoreApplications連接電子設(shè)備存取數(shù)位內(nèi)容進行非接觸式交易OperatingModesofNFCDevicesReader/Writer讀寫器模式可存取RFID標簽或智能卡CardEmulation卡仿真模式可仿真成標簽或智能卡Peer-to-Peer點對點模式可讓兩個NFC設(shè)備互相交換數(shù)據(jù)NFCTechnicalSpecifications作用于13.56MHz頻帶受干擾的問題比藍牙小建立連接時間小于0.1秒連接速度比藍牙快傳輸距離僅約為10公分（被動模式）或20公分（主動模式）傳輸距離比藍牙短傳輸速度為106kb

5、it/s、212kbit/s及424kbit/s傳輸速度比藍牙慢NFCCooperation透過NFC協(xié)議引導兩臺設(shè)備之間的藍牙配對，簡化藍牙通信的搜尋與協(xié)商過程由NFC建立藍牙設(shè)備間的初步溝通及連接設(shè)定只需要將兩個藍牙設(shè)備靠近，由NFC機制掌控配對的起始偵測無需用戶手動操作，且設(shè)備配對近乎實時NFC和藍牙共存互補NFC操作簡便，彌補藍牙操作配對不便的缺點藍牙適用于較長距離數(shù)據(jù)通訊，彌補NFC通訊距離不足的缺點NFCHistory2002.12Philips提出的申請，獲得歐洲通訊標準組織ECMA通過，將NFC列入ECMA340規(guī)范2003.9SONY力口入NFC2004.3Philips&g

6、t;SONY與NOKIA共同發(fā)起了NFC論壇2004.9ISO正式通過NFC標準為ISO/IEC18092NFCForumNFC論壇由Philips、SONY與NOKIA于2004年共同發(fā)起，推動NFC的發(fā)展與應(yīng)用目前的主要會員(150+)Philips>NXP、TI、Infineon、RENESASSonyEricsson、NOKIA、MotorolaMasterCard、VISA、JCBSONYNECLGSamsungPanasonicMicrosoftHPLogitechSomeDebutsofNFCintheWorld世界上第一支具有NFC功能的手機-2004.11Nokia32

7、20+NFCShellNFC芯片和SmartMX嵌在手機背蓋稱為Shell天線也安裝在背蓋上世界上第一個NFC商業(yè)展示-2006.4HanauerHandyTicketapplication全球第一個NFC技術(shù)的電子收票系統(tǒng)應(yīng)用德國法蘭克福(Frankfurt)旁的哈腦市(Hanau)民眾可使用手機(Nokia3220)代替車票搭乘當?shù)毓卉囀澜缟系谝恢?nèi)建NFC的手機-2007.1Nokia6131NFCNFC芯片和SmartMX智能卡控制芯片嵌入到手機內(nèi)部NFC天線與IC置于前蓋屏幕后面要以手機正面接觸卡片閱讀機，而不是像3220要以背面接觸3220是放于背蓋SomeDebutsofNFC

8、inTaiwan行動悠游Easy-Mo計劃-2006.9中華電信與臺北智能卡票證公司共同執(zhí)行的經(jīng)濟部創(chuàng)新服務(wù)科專計劃將NFC手機、電子貨幣包與悠游卡功能整合在手機的的復合式個人芯片(Combi-SIM)上用戶能使用手機搭乘捷運與公交車、通訊加值、查詢余額、停車付費、下載電子廣告等服務(wù)功能國內(nèi)第一個具備雛形的NFC應(yīng)用-2007.2臺灣大哥大與臺北富邦銀行、萬事達卡推出全亞洲第一支NFCMobilePayPass信用卡手機(Nokia3220)可以手機刷卡付費可用于全臺灣包括萊爾富、頂好、京華城喜滿客影城、ISCoffee等2千多家消費點可以下載電子折價券(e-coupon)使用可將手機靠近內(nèi)建

9、NFC傳感器的海報即可下載取得電子折價券用于消費上與美麗華影城、國賓飯店、以及臺灣大哥大音樂達人等服務(wù)合作可將e-coupon互相透過P2P分享給其他任何款式NFC手機外國廠商在臺灣推出的第一款內(nèi)建NFC芯片的行動悠游手機-2007.8Nokia6131i中華電信、臺北智能卡票證與諾基亞攜手合作在搭乘捷運或公交車時，可直接透過手機扣款可連上中華電信emome網(wǎng)站進行儲值OTA(over-the-air)空中下載，安裝Visa付款軟件可透過GPRS下載合作店家優(yōu)惠券國產(chǎn)第一款NFC手機-2007.11BenQT80全球第一款將NFC應(yīng)用在secureSD記憶卡中的手機，也是第一支卡機分離的NFC

10、手機消費者可取出microSD卡，在其他NFC手機上重新啟用可當信用卡、悠游卡、門禁卡等全球第一支同時整合了PayPass信用卡、悠游卡、悠游錢包、小區(qū)網(wǎng)站、遠程數(shù)字家庭控制與電信通訊功能的手機一開始是配合遠雄二代宅建案推出臺灣率先采用SWP及NFC技術(shù)的服務(wù)-2008.1遠傳嘩嘩GO服務(wù)一張3GUSIM卡上，集結(jié)臺新銀行信用卡、高雄捷運、7-Eleven等各種支付服務(wù)亞洲第一個采用單線協(xié)議(SWP)技術(shù)手機只要支持SWP標準，就能用同一張SIM卡在不同的手機上使用NFC服務(wù)消費者可以依照自己的喜好，挑選喜歡的NFC手機國內(nèi)推出全球第一個NFC商業(yè)解決方案-2008.2國外廠商金雅拓(Gema

11、lto)與臺灣大哥大合作，推出全球第一個商業(yè)NFCSIM-based非接觸式行動系統(tǒng)可從遠程透過移動電話網(wǎng)絡(luò)，管理任何非接觸式服務(wù)形式的生命周期特別是需要高度安全管理的付款應(yīng)用臺灣大哥大能采用OTA方式進行注冊、發(fā)布、管理及終止行動NFC服務(wù)的操作解決方案包括一個卡片和應(yīng)用管理系統(tǒng)一個密鑰管理系統(tǒng)(安全地處理應(yīng)用的生命周期)一個在SIM卡和支持NFC手機上配置用戶界面應(yīng)用的模塊國內(nèi)推出全球第一張全方位整合消費、交通、門禁之NFC手機悠游聯(lián)名卡-2008.4國泰世華NFC手機悠游聯(lián)名卡中華電信與國泰世華銀行、萬事達卡國際組織、臺北智能卡票證公司及明基共同發(fā)表手機為BenQT80國內(nèi)第一個NFC校

12、園服務(wù)-2008.11遠傳電信與元智大學合作推出遠傳嘩嘩GO校園服務(wù)門禁感應(yīng)宿舍、教室、圖書館等門禁管理復印機感應(yīng)打印以手機感應(yīng)復印機，使用影印服務(wù)圖書館感應(yīng)借還書以手機感應(yīng)圖書館之感應(yīng)設(shè)備，即可將借還書之記錄呈現(xiàn)于圖書館之計算機系統(tǒng)感應(yīng)海報活動報名以手機感應(yīng)海報上之遠傳嘩嘩Go圖示，免排隊即可在線及時完成研討會、演唱會等報名機制。課堂感應(yīng)測驗師生互動，手機感應(yīng)隨堂測驗手機感應(yīng)付款校園商店、美食街等手機感應(yīng)付款手機在線購物與智冠科技、誠品網(wǎng)絡(luò)書店、金革音樂等企業(yè)合作，提供感應(yīng)海報進行手機在線購物之校園專屬優(yōu)惠商品AdvantagesofNFC相較于其他短距離無線通信技術(shù)(如藍牙)更安全具有識別

13、功能且傳輸距離在io公分以內(nèi)更短的反應(yīng)時間建立連接時間小于0.1秒，輕碰一下即可不像藍牙還需要進行設(shè)定非常適合作為無線傳輸環(huán)境下的電子貨幣包技術(shù)但傳輸安全不代表數(shù)據(jù)保存也同樣安全手機內(nèi)部須有安全組件(SE,Secureelement)以保護用戶帳戶數(shù)據(jù)和錢包余額，以及允許進行安全交易IntegratingSecurityElementsintoNFCPhonesSDCard-based內(nèi)嵌到SD記憶卡中數(shù)據(jù)存在SD卡里，手機若更換，可將SD卡取出，放到新手機Handset-based內(nèi)建到手機硬件平臺數(shù)據(jù)存在手機里，手機若更換，原先的數(shù)據(jù)無法隨之轉(zhuǎn)移SIM-based整并到用戶識別卡(SIM)

14、里數(shù)據(jù)存在SIM卡里，手機若更換，只需將SIM卡換到新手機即可SIM-basedSolutionSE與UICC(SIM)結(jié)合的好處具在不同設(shè)備的移植性與可轉(zhuǎn)換性具世界性(全球通用性)可支持遠程動態(tài)管理(透過OTA)具備邏輯安全與實體安全SIM卡的使用周期通常大于手機的使用周期GSMA協(xié)會決定將SE與UICC(SIM)整合以SWP(SingleWireProtocol)標準，作為UICC卡和SIM卡鏈接NFC芯片之間的接口SingleWireProtocol定義SIM卡與手機內(nèi)的NFC芯片之間的傳輸協(xié)議NFC芯片和UICC(SIM)卡互相溝通的橋梁由Gemalto公司提出的基于SIM卡C6引腳的單線連接方案在一根單在線實現(xiàn)全雙工通訊解決原先NXP公司NFC芯片的S2C接口需要兩根線(Sigin,Sigout)的問題SIM卡只剩C6一根引