NFC技術(shù)的原理與應(yīng)用前景參考模板

1、 NFC技術(shù)的原理與應(yīng)用前景 信息學(xué)院2011級(jí)通信三班 吳志鵬 201100120117 摘要：在本文中，我們主要通過(guò)對(duì)NFC技術(shù)的原理分析，進(jìn)而引入NFC技術(shù)的重要應(yīng)用-手機(jī)支付，來(lái)進(jìn)行各方面的分析。技術(shù)上主要從NFC技術(shù)的原理，發(fā)展，工作模式，技術(shù)特征，優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比來(lái)介紹；應(yīng)用上主要從手機(jī)支付，運(yùn)營(yíng)商合作，國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀來(lái)分析，最后得出結(jié)論：NFC技術(shù)雖然現(xiàn)在在起步階段，但其發(fā)展應(yīng)用前景是廣闊的，必然會(huì)成為一種趨勢(shì)。 關(guān)鍵詞：NFC（近場(chǎng)通信）技術(shù) 手機(jī)支付 優(yōu)缺點(diǎn) 前景一·引言：2013年6月10日，中國(guó)移動(dòng)與中國(guó)銀聯(lián)共同推出了移動(dòng)支付聯(lián)合產(chǎn)品手機(jī)錢包，手機(jī)錢包將客戶的各種實(shí)體卡(

2、如銀行卡、公交卡、校園/企業(yè)一卡通、會(huì)員卡等)電子化，客戶通過(guò)手機(jī)錢包客戶端下載電子卡應(yīng)用到NFC-SIM卡后，拿著NFC手機(jī)便可實(shí)現(xiàn)商戶消費(fèi)、刷公交、刷門禁等，為工作生活帶來(lái)極大的便利。用戶借助中國(guó)移動(dòng)手機(jī)錢包客戶端，將可進(jìn)行手機(jī)“閃付”所需的多種操作，包括金融IC卡申辦、賬戶余額查詢、電子現(xiàn)金圈存等。通過(guò)移動(dòng)手機(jī)錢包將可向銀行提交辦卡申請(qǐng)，并將審核通過(guò)的卡片信息下載至專用手機(jī)NFC-SIM卡，省去銀行柜面等傳統(tǒng)方式辦卡的繁瑣。配套使用具備近距離無(wú)線通訊(NFC)功能的手機(jī)終端，完成辦卡后，便可在帶有銀聯(lián)“閃付”標(biāo)識(shí)的終端上快捷支付。1 / 13那么，什么是NFC技術(shù)，手機(jī)支付有什么優(yōu)勢(shì)所在

3、？在中國(guó)，手機(jī)支付的前景如何？在本文中，我們將通過(guò)各種資料來(lái)進(jìn)行對(duì)比分析，總結(jié)分析得出NFC的發(fā)展及前景。二·正文： 1.NFC技術(shù)原理近場(chǎng)通信（Near Field Communication，NFC），又稱近距離無(wú)線通信，是一種短距離的高頻無(wú)線通信技術(shù)，允許電子設(shè)備之間進(jìn)行非接觸式點(diǎn)對(duì)點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸（在十厘米內(nèi)）交換數(shù)據(jù)。這個(gè)技術(shù)由免接觸式射頻識(shí)別（RFID）演變而來(lái)，并向下兼容RFID，最早由Sony和Philips各自開(kāi)發(fā)成功，主要用于手機(jī)等手持設(shè)備中提供M2M(Machine to Machine)的通信。由于近場(chǎng)通訊具有天然的安全性，因此，NFC技術(shù)被認(rèn)為在手機(jī)支付等領(lǐng)域具有

4、很大的應(yīng)用前景。同時(shí)，NFC也因?yàn)槠湎啾扔谄渌麩o(wú)線通訊技術(shù)較好的安全性被中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)校企聯(lián)盟比作機(jī)器之間的“安全對(duì)話”。 4 NFC 芯片是具有相互通信功能，并具有計(jì)算能力，在Felica標(biāo)準(zhǔn)中還含有加密邏輯電路，MIFARE的后期標(biāo)準(zhǔn)也追加了加密/解密模塊(SAM)。NFC標(biāo)準(zhǔn)兼容了索尼公司的FeliCaTM標(biāo)準(zhǔn)，以及ISO 14443 A，B，也就是使用飛利浦的MIFARE標(biāo)準(zhǔn)。在業(yè)界簡(jiǎn)稱為TypeA，TypeB和TypeF，其中A,B為Mifare標(biāo)準(zhǔn)，F(xiàn)為Felica標(biāo)準(zhǔn)。3支持NFC的設(shè)備可以在主動(dòng)或被動(dòng)模式下交換數(shù)據(jù)。在被動(dòng)模式下，啟動(dòng)NFC通信的設(shè)備，也稱為NFC發(fā)起設(shè)備(主設(shè)備)

5、，在整個(gè)通信過(guò)程中提供射頻場(chǎng)(RF-field)，它可以選擇106kbps、212kbps或424kbps其中一種傳輸速度，將數(shù)據(jù)發(fā)送到另一臺(tái)設(shè)備。另一臺(tái)設(shè)備稱為NFC目標(biāo)設(shè)備(從設(shè)備)，不必產(chǎn)生射頻場(chǎng)，而使用負(fù)載調(diào)制(load modulation)技術(shù)，即可以相同的速度將數(shù)據(jù)傳回發(fā)起設(shè)備。此通信機(jī)制與基于ISO14443A、MIFARE和FeliCa的非接觸式智能卡兼容，因此，NFC發(fā)起設(shè)備在被動(dòng)模式下，可以用相同的連接和初始化過(guò)程檢測(cè)非接觸式智能卡或NFC目標(biāo)設(shè)備，并與之建立聯(lián)系。 在主動(dòng)模式下，每臺(tái)設(shè)備要向另一臺(tái)設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，都必須產(chǎn)生自己的射頻場(chǎng)。如圖1所示，發(fā)起設(shè)備和目標(biāo)設(shè)備都要

6、產(chǎn)生自己的射頻場(chǎng)，以便進(jìn)行通信。這是對(duì)等網(wǎng)絡(luò)通信的標(biāo)準(zhǔn)模式，可以獲得非?？焖俚倪B接設(shè)置。52.NFC技術(shù)特點(diǎn)NFC和藍(lán)牙（Bluetooth）都是短程通信技術(shù)，而且都被集成到移動(dòng)電話。但NFC不需要復(fù)雜的設(shè)置程序。NFC也可以簡(jiǎn)化藍(lán)牙連接。與RFID一樣，NFC信息也是通過(guò)頻譜中無(wú)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、迅速的通信無(wú)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(lái)說(shuō)NFC具有距離近、帶寬高、能耗低等特點(diǎn)。2其次，NFC與現(xiàn)有非接觸智能卡

7、技術(shù)兼容，目前已經(jīng)成為得到越來(lái)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(wú)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

8、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(guò)程，促進(jìn)了藍(lán)牙的使用。具體對(duì)比如下表：5NFC藍(lán)牙紅外網(wǎng)絡(luò)類型點(diǎn)對(duì)點(diǎn)單點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)使用距離0.1m10m1m速度106, 212, 424 kbps規(guī)劃速率可達(dá)868 kbps721 kbps 115kbps2.1 Mbps1.0 Mbps建立時(shí)間< 0.1s6s0.5s安全性具備， 硬件實(shí)現(xiàn)具備，軟件實(shí)現(xiàn)不具備， 使用IRFM 時(shí)除外通信模式主動(dòng)-主動(dòng)/被動(dòng)主動(dòng)主動(dòng)主動(dòng)主動(dòng)成本低中低 3.國(guó)內(nèi)外NFC技術(shù)發(fā)展日本的電信運(yùn)營(yíng)商在很早之前就開(kāi)始普及NFC功能，加上日本是一個(gè)比較注重效率的國(guó)家，所以在日本的大城市中幾乎每

9、個(gè)商鋪和自動(dòng)售貨機(jī)均支持NFC支付。在發(fā)生交易以后，手機(jī)運(yùn)營(yíng)商會(huì)自動(dòng)扣除手機(jī)話費(fèi)余額，而后付費(fèi)的用戶可以像信用卡一樣到月底統(tǒng)一支付。 日本游客手持具有NFC功能的手機(jī)，在韓國(guó)的機(jī)場(chǎng)可以下載韓國(guó)機(jī)場(chǎng)商戶的電子優(yōu)惠券到手機(jī)中，這樣，日本游客就可以在韓國(guó)享受商戶優(yōu)惠的折扣。同樣，韓國(guó)游客在日本的機(jī)場(chǎng)時(shí)，用NFC手機(jī)也可以享受到日本商戶的優(yōu)惠。這是在全球統(tǒng)一的移動(dòng)支付標(biāo)準(zhǔn)的前提下才可以做到的事情。 在英國(guó)，NFC技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于當(dāng)?shù)氐某鞘行畔⒒ㄔO(shè)，當(dāng)游客走進(jìn)某藝術(shù)館，只需要將手機(jī)對(duì)準(zhǔn)繪畫作品下方的接觸點(diǎn)，以NFC實(shí)施數(shù)據(jù)傳輸，游客的手機(jī)上就會(huì)顯示該作品的作者背景、創(chuàng)作年代等一系列信息。 在法國(guó)尼斯

10、市的城市公交亭、咖啡館以及戶外海報(bào)上，NFC應(yīng)用更是隨處可見(jiàn)?？Х瑞^提供的免費(fèi)上網(wǎng)服務(wù)不再需要輸入用戶名、密碼等繁瑣的步驟，用戶只需在進(jìn)門時(shí)將手機(jī)輕觸商家固定的接觸點(diǎn)即可。隨著近距離無(wú)線通訊技術(shù)在越來(lái)越多領(lǐng)域得到應(yīng)用，法國(guó)政府看到了該技術(shù)在促進(jìn)城市信息化、智能化方面的巨大潛力。2011年，法國(guó)政府啟動(dòng)了近距離無(wú)線通訊技術(shù)項(xiàng)目招標(biāo)，共甄選了17個(gè)地區(qū)作為示范區(qū)域，主要發(fā)展近距離無(wú)線通訊技術(shù)在以下幾個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用：公共交通：車票、停車、公用自行車租賃等；公共服務(wù)：大廈門禁卡、學(xué)校服務(wù)管理和收銀等； 信息服務(wù)：旅游路線、生活信息等。17個(gè)地區(qū)在近距離無(wú)線通訊技術(shù)應(yīng)用方面各具特色。例如，在馬賽市，近距離

11、無(wú)線通訊技術(shù)應(yīng)用主要框定了六大主題：市民生活、旅游、文化、大學(xué)生生活、醫(yī)療和商務(wù)。馬賽市計(jì)劃為此投入650萬(wàn)歐元，其中250萬(wàn)歐元來(lái)自國(guó)家資助基金。目前，在馬賽市區(qū)，近距離無(wú)線通訊技術(shù)已經(jīng)在部分交通工具上得到了使用。在中國(guó)，NFC技術(shù)起步較晚，今年2月和4月，中國(guó)移動(dòng)分別與中國(guó)銀聯(lián)、光大銀行聯(lián)合推出手機(jī)錢包業(yè)務(wù)。據(jù)中國(guó)移動(dòng)天津公司市場(chǎng)經(jīng)營(yíng)部商城運(yùn)營(yíng)室經(jīng)理莫非介紹，使用該業(yè)務(wù)，需在具有NFC模塊的手機(jī)下載一個(gè)“錢包”應(yīng)用，打開(kāi)應(yīng)用后，可在其中下載銀行卡、公交卡、優(yōu)惠券、加油卡等各種虛擬卡，并輸入信息綁定實(shí)體卡。一部手機(jī)可以綁定很多張銀行卡，并可在支持“閃付”的POS機(jī)上“刷手機(jī)”。中國(guó)聯(lián)通與招商

12、銀行聯(lián)合推出的“聯(lián)通招行手機(jī)錢包”，同樣是基于NFC技術(shù)的手機(jī)近場(chǎng)支付產(chǎn)品。此外，中國(guó)電信總經(jīng)理王曉初也表示，2013年中國(guó)電信將與銀行合作采用NFCSWP方案推出電子錢包，將規(guī)模投放NFCSIM卡，并啟動(dòng)終端定制。 4.手機(jī)支付應(yīng)用 中國(guó)移動(dòng)今年把手機(jī)錢包作為重點(diǎn)業(yè)務(wù)，全年計(jì)劃銷售NFC終端超過(guò)千萬(wàn)，加強(qiáng)與海外運(yùn)營(yíng)商合作，為NFC的全球互聯(lián)互通積極努力。 中國(guó)移動(dòng)集團(tuán)公司數(shù)據(jù)部副總經(jīng)理沈紅群介紹，用戶可使用NFC手機(jī)中預(yù)置的“手機(jī)錢包”客戶端或通過(guò)MM等渠道進(jìn)行下載，通過(guò)客戶端實(shí)現(xiàn)各行業(yè)電子卡應(yīng)用的空中下載、開(kāi)通、更新、刪除等，手機(jī)錢包客戶端中專門設(shè)立了銀聯(lián)專區(qū)，下載各類銀行卡應(yīng)用。1 另外

13、，中國(guó)移動(dòng)搭建NFC多應(yīng)用開(kāi)放平臺(tái)（TSM），可開(kāi)放接入各行業(yè)的應(yīng)用，提供空中發(fā)卡能力，分配獨(dú)立空間并確保安全。 目前，手機(jī)錢包在北京、上海、廣州、深圳等14個(gè)重點(diǎn)城市優(yōu)先推廣，并逐步推廣到全國(guó)，重點(diǎn)發(fā)展銀行卡、市政公交卡、校園卡企業(yè)卡、會(huì)員卡優(yōu)惠券等幾大領(lǐng)域。 中國(guó)移動(dòng)終端公司總經(jīng)理助理唐劍鋒提出，預(yù)計(jì)到9月底，將有超過(guò)20款TD-SCDMA NFC手機(jī)上市，有數(shù)款TD-LTE手機(jī)上市，涵蓋國(guó)內(nèi)外主要手機(jī)品牌，價(jià)位全面覆蓋從500元到5000元各個(gè)檔位，支持最新版本的Android系統(tǒng)和Windows Phone系統(tǒng)，預(yù)計(jì)全年將實(shí)現(xiàn)千萬(wàn)級(jí)的NFC終端銷量出門只需帶一部裝載有NFCSIM卡手機(jī)

14、，輕輕一刷就能搞定小額消費(fèi)。7 5.NFC技術(shù)的應(yīng)用前景 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(guò)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。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。 但是在我看來(lái)，NFC技術(shù)還是存在很多不足，需要各方去完善。在銀行售后管理體系中，就算用戶的銀行卡在自己的口袋里，卻在異地被提現(xiàn)，被使用，銀行只會(huì)脫責(zé)，不會(huì)擔(dān)責(zé)。這樣的售后體驗(yàn)真是極差的。移動(dòng)支付與第三方支付企業(yè)、金融企業(yè)有關(guān)，希望不要步國(guó)內(nèi)銀行

15、售后管理體系的后塵，能完善售后服務(wù)，完善賠付機(jī)制。 現(xiàn)在NFC只是發(fā)展起步階段，各路專家都看好其發(fā)展前景，有相互合作的愿景。而對(duì)擁有龐大的NFC智能手機(jī)使用群體來(lái)說(shuō)，普及也并不是一件難事，相信NFC刷卡手機(jī)支付在移動(dòng)支付領(lǐng)域占領(lǐng)高地應(yīng)該不是很問(wèn)題，其優(yōu)勢(shì)也應(yīng)該擋得住指紋支付，遠(yuǎn)程支付等其它移動(dòng)支付的沖擊，在未來(lái)2-3年內(nèi)挑起移動(dòng)支付的大梁。 三·總結(jié)： 在本文中，我們整合了各種資料，分析了NFC這種近場(chǎng)通信技術(shù)的產(chǎn)生，發(fā)展及工作原理，通過(guò)手機(jī)支付這一NFC技術(shù)的重要應(yīng)用，分析了手機(jī)支付應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn)及不足。 在國(guó)外，NFC技術(shù)已經(jīng)處于蓬勃發(fā)展階段，當(dāng)然由于基礎(chǔ)設(shè)備不足，規(guī)則標(biāo)準(zhǔn)不一，安全性難以保證等因素，NFC技術(shù)的發(fā)展之路也不是一帆風(fēng)順，畢竟主導(dǎo)趨勢(shì)的蘋果公司還沒(méi)有在其iphone上添加NFC模塊。NFC芯片成本低，易于貼附于手機(jī)電池，外殼上，這決定了未來(lái)它的發(fā)展前景是廣闊的。手機(jī)支付，手機(jī)公交，手機(jī)門禁等等，通過(guò)手機(jī)完全可以實(shí)現(xiàn)。 在國(guó)內(nèi)，各大運(yùn)營(yíng)商已經(jīng)和銀聯(lián)開(kāi)展合作，但是NFC標(biāo)簽卻只是在高端手機(jī)上出現(xiàn)，如何進(jìn)一步普及NFC標(biāo)簽，如何建設(shè)NFC相關(guān)的基礎(chǔ)設(shè)施，還需要各大企業(yè)的大力推動(dòng)。當(dāng)然國(guó)家也應(yīng)當(dāng)出臺(tái)相應(yīng)的政策，鼓勵(lì)技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用。