A專題:近距離無線通信技術(shù)NFc技術(shù)及其應(yīng)用韓露中國電子科技集團(tuán)第七研究所桑亞檯重慶通信學(xué)院【摘要】文章介紹了NFC技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),探討了NFC技術(shù)的原理,論述了其技術(shù)特點(diǎn),并對(duì)此技術(shù)的應(yīng)用模式作了分析?！娟P(guān)鍵詞】NFC技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)RF|D1概述兼容的設(shè)備彼此距離為十幾厘米遠(yuǎn)時(shí),它們之間就可進(jìn)行通在射頻識(shí)別(RFD)及互聯(lián)互通技術(shù)發(fā)展的推動(dòng)下信為了滿足電子設(shè)備間近距離通信的需求,飛利浦、諾基亞NFC的最初設(shè)想是將RF|D技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行簡索尼等著名廠商聯(lián)合推出了的一項(xiàng)新的無線通信技術(shù)單的合并,隨著這兩項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展和用戶對(duì)此技術(shù)能力需求NFC,即近場通信技術(shù)。的增加,目前已經(jīng)演變成一種具有相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的近距離無線通NFC是一種基于標(biāo)準(zhǔn)的近距離無線連接技術(shù),能夠在信技術(shù)。多個(gè)電子設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)簡單而安全的雙向交互,當(dāng)兩臺(tái) NFC NFC的短距離交互大大簡化了整個(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,電收稿日期:2008年1月11日腦、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參考文獻(xiàn)【作者簡介】[1]方波,李楠,高鵬.RFID技術(shù)現(xiàn)狀及其在移動(dòng)通信中方詖:工學(xué)博士,畢業(yè)于北京郵的應(yīng)用[C].2006年度無線及移動(dòng)通信委員會(huì)學(xué)術(shù)年電大學(xué),北京通信信息協(xié)會(huì)高級(jí)會(huì)會(huì)論文集員。現(xiàn)就職于中國移動(dòng)通信集團(tuán)設(shè)[2]方波,李劼。移動(dòng)增值業(yè)務(wù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[冂].移動(dòng)通信,2007(6)計(jì)院有限公司,主要從事無線通3]李劼,宋俊德.國內(nèi)移動(dòng)終端產(chǎn)業(yè)面臨的機(jī)遇[J信、移動(dòng)增值業(yè)務(wù)相關(guān)技術(shù)研究移動(dòng)通信,2006(4)曾作為主要技術(shù)方案設(shè)計(jì)者參與了4] Klaus Finkenzeller[德].射頻識(shí)別技術(shù)].電子基于RFID技術(shù)的電信增值業(yè)務(wù)系工業(yè)出版社,2002統(tǒng)研發(fā)”等項(xiàng)目并獲獎(jiǎng)5]射頻識(shí)別(RFID)技術(shù)研究[R].CCSA研究報(bào)告,SR04-2005[6]信息產(chǎn)業(yè)部無[2007]205號(hào),關(guān)于發(fā)布800/900MHz頻段射頻識(shí)別(RFID)技術(shù)應(yīng)用試行規(guī)定的通知[S中國煤化工2007.★CNMHG責(zé)任編輯:周霞zhouxia2006@gmail.com》>秒甄還信2008年3月(下)A專題:近距離無線通信技術(shù)NPC技術(shù)及其應(yīng)用地進(jìn)行無線連接,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換和服務(wù);將NFC芯片裝特?cái)?shù)應(yīng)該是8的倍數(shù)。在手機(jī)上,可以實(shí)現(xiàn)小額電子支付和讀取其它NFC設(shè)備或標(biāo)為了防止干擾正在工作的其它NFC設(shè)備(包括工作在此簽的信息頻段的其它電子設(shè)備),NFC標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定任何NFC設(shè)備在呼叫前都要進(jìn)行系統(tǒng)初始化以檢測周圍的射頻場。當(dāng)周圍NFC頻2技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)段的射頻場小于規(guī)定的門限值(01875Am)時(shí),該NFC設(shè)隨著短距離無線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)迅速膨脹,NFC于2004年4備才能呼叫。如果在NFC射頻場范圍內(nèi)有兩臺(tái)以上NFC設(shè)備被批準(zhǔn)為國際標(biāo)準(zhǔn)。NFC技術(shù)符合ECMA340與 ETSI TS同時(shí)開機(jī)的話,需要采用單用戶檢測來保證NFC設(shè)備點(diǎn)對(duì)點(diǎn)102190V1.11以及 SO/EC18092標(biāo)準(zhǔn)。這些標(biāo)準(zhǔn)詳細(xì)規(guī)通信的正常進(jìn)行,單用戶識(shí)別主要是通過檢測NFC設(shè)備識(shí)別定了物理層和數(shù)據(jù)鏈路層的組成,具體包括NFC設(shè)備的工作碼或信號(hào)時(shí)隙完成的模式、傳輸速度、調(diào)制方案、編碼等,以及主動(dòng)與被動(dòng)NFC模式初始化過程中,數(shù)據(jù)沖突控制機(jī)制所需的初始化方案和3工作原理?xiàng)l件。此外,這些標(biāo)準(zhǔn)還定義了傳輸協(xié)議,其中包括協(xié)議啟NFC工作模式存在兩種:主動(dòng)模式和被動(dòng)模式,其工作動(dòng)和數(shù)據(jù)交換方法等。原理是有所區(qū)別的。在主動(dòng)模式下,每臺(tái)設(shè)備要向另一臺(tái)設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定NFC技術(shù)支持三種不同的應(yīng)用模式:(1)卡發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí),都必須產(chǎn)生自己的射頻場。如圖1所示,發(fā)起設(shè)模式(如同F(xiàn)eCa和sO14443 AMIFARE卡的通信);(2)備和目標(biāo)設(shè)備都要產(chǎn)生自己的射頻場,以便進(jìn)行通信。這是對(duì)讀寫模式(對(duì)FeCa或|SO14443A卡的讀寫);(3)NFC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。模式(NFC芯片間的通信)。度可以選擇102減c在連C后電產(chǎn)生發(fā)并的標(biāo)備一主設(shè)音標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了NFC的工作頻率是1356MHh,數(shù)據(jù)傳輸速主設(shè)“發(fā)若-初始命令一日標(biāo)為數(shù)字處理還可切換其它高速通信方式。傳輸速度取決于工作距離,作距離最遠(yuǎn)可為20厘米,在大多數(shù)應(yīng)用中,實(shí)際工作距離不會(huì)超過10厘米。主設(shè)NC2目標(biāo)設(shè)備按相問的速目標(biāo)設(shè)備一主沒備應(yīng)答一為數(shù)字處度應(yīng)答標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)于NFC高速傳輸(>424kb/s)的調(diào)制目前還沒有作出具體的規(guī)定,在低速傳輸時(shí)都采用了ASK調(diào)制,但圖1NFC主動(dòng)工作模式對(duì)于不同的傳輸速率具體的調(diào)制參數(shù)是不同的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了NFC編碼技術(shù)包括信源編碼和糾錯(cuò)編碼兩部在主動(dòng)模式下,通訊雙方收發(fā)器加電后,任何一方可以分。不同的應(yīng)用模式對(duì)應(yīng)的信源編碼的規(guī)則也不一樣。對(duì)于采用“發(fā)送前偵聽”協(xié)議來發(fā)起。模式1,信源編碼的規(guī)則類似于密勒(Mer)碼。具體的編在被動(dòng)模式下,啟動(dòng)NFC通信的設(shè)備,也稱為NFC發(fā)碼規(guī)則包括起始位、“1”、“0”、結(jié)束位和空位。對(duì)于起設(shè)備(主設(shè)備),在整個(gè)通信過程中提供射頻場(模式2和模式3,起始位、結(jié)束位以及空位的編碼與模式1相fied),如圖2所示。它可以選擇106kb/s、212kb/s和同,只是“0”和“1”采用曼徹斯特( Manchester)碼進(jìn)424kb/s任一種傳輸速度,將數(shù)據(jù)發(fā)送到另一臺(tái)設(shè)備。另一行編碼,或者可以采用反向的曼徹斯特碼表示。糾錯(cuò)編碼采臺(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,而用循環(huán)冗余校驗(yàn)法。所有的傳輸比特,包括數(shù)據(jù)比特、校驗(yàn)使用負(fù)載調(diào)制( Load Modulation)技術(shù),即可以相同的速比特、起始比特、結(jié)束比特以及循環(huán)冗余校驗(yàn)比特都要參加度將中國煤化工與基于0144循環(huán)冗余校驗(yàn)。由于編碼是按字節(jié)進(jìn)行的,因此總的編碼比MFACNMHG音,因此,NFC發(fā)起甄還信2008年3月(下<<<責(zé)任編輯:周霞zhouxia2006@gmail.comNFC技術(shù)及其應(yīng)用∠專題:近距離無線通信技術(shù)丶設(shè)備在被動(dòng)模式下,可以用相同的連接和初始化過程檢測非(2)NFc更具安全性。NFC是一種近距離連接技術(shù)接觸式智能卡或NFC目標(biāo)設(shè)備,并與之建立聯(lián)系。提供各種設(shè)備間距離較近的通信。與其它連接方式相比,1發(fā)起者按照選定的傳輸NFC是一種私密通信方式,加上其距離近、射頻范圍小的特速度開始通信點(diǎn),其通信更加安全。NFC主設(shè)備發(fā)起者日標(biāo)沒備主設(shè)備(3)NFC與現(xiàn)有非接觸智能卡技術(shù)兼容。NFC標(biāo)準(zhǔn)目供電以產(chǎn)2目標(biāo)設(shè)備按相同的速度用負(fù)敕調(diào)制數(shù)據(jù)應(yīng)答為數(shù)字處理前已經(jīng)成為得到越來越多主要廠商支持的正式標(biāo)準(zhǔn),很多非接觸智能卡都能夠與NFC技術(shù)相兼容圖2NFC被動(dòng)工作模式(4)傳輸速率較低。NFC標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了數(shù)據(jù)傳輸速率具備了三種傳輸速率,最高的僅為424kb/s,傳輸速率相對(duì)較在被動(dòng)模式下,目標(biāo)是一個(gè)被動(dòng)設(shè)備。被動(dòng)設(shè)備從發(fā)起低,不適合諸如音視頻流等需要較高帶寬的應(yīng)用。者傳輸?shù)拇艌霁@得工作能量,然后通過調(diào)制磁場將數(shù)據(jù)傳送NFC作為一種新興的技術(shù),它的目標(biāo)并非是完全取代給發(fā)起者(后掃描調(diào)制,AM的一種)。藍(lán)牙、W-F等其它無線技術(shù),而是在不同的場合、不同的移動(dòng)設(shè)備主要以被動(dòng)模式操作,這樣可以大幅降低功領(lǐng)域起到相互補(bǔ)充的作用。NFC作為一種面向消費(fèi)者的交易耗,延長電池壽命。在一個(gè)具體應(yīng)用過程中,NFC設(shè)備可機(jī)制,比其它通信更可靠而且簡單得多。NFC面向近距離交以在發(fā)起設(shè)備和目標(biāo)設(shè)備之間轉(zhuǎn)換自己的角色,利用這項(xiàng)功易,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);但能,電池電量較低的設(shè)備可以要求以被動(dòng)模式充當(dāng)目標(biāo)設(shè)是其它通信方式能夠彌補(bǔ)NFC通信距離不足的缺點(diǎn),適用于備,而不是發(fā)起設(shè)備。較長距離數(shù)據(jù)通信,因此,NFC與其它通信方式互為補(bǔ)充共同存在。4技術(shù)特點(diǎn)技術(shù)的發(fā)展在于用戶的需求,NFC和其它短距離通信5NFc的應(yīng)用技術(shù)一樣都是滿足用戶一定的需求。其它短距離通信技術(shù)通過NFC手機(jī),人們可以在任何地點(diǎn)、任何時(shí)間,通過/-Fi、UWB、 Buletooth等在某個(gè)領(lǐng)域都得到了相應(yīng)的任何設(shè)備,與它們希望得到的娛樂服務(wù)與交易聯(lián)系在一起,應(yīng)用,W-F提供一種接入互聯(lián)網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn),可以看作是互聯(lián)從而完成付款,獲取海報(bào)信息等。NFC設(shè)備可以用作非接觸網(wǎng)的無線延伸。UWB應(yīng)用在家庭娛樂短距離的通信傳輸式智能卡、智能卡的讀寫器終端以及設(shè)備對(duì)設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸直接傳輸寬帶視頻數(shù)據(jù)流。藍(lán)牙主要應(yīng)用于短距離的電子設(shè)鏈路。備直接的組網(wǎng)或點(diǎn)對(duì)點(diǎn)信息傳輸,如耳機(jī)、電腦、手機(jī)等。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定NFC技術(shù)支持三種不同的應(yīng)用模式,具體的應(yīng)NFC技術(shù)是將RFD技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相融合,為了滿足用用為以下幾種:戶包括移動(dòng)支付與交易、對(duì)等式通信及移動(dòng)中信息訪問在內(nèi)(1)NFC手機(jī)作為被讀設(shè)備(卡模擬的多種應(yīng)用。與其它近距離通信技術(shù)相比,NFC具有鮮明的特點(diǎn),主PLMN要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面(1)距離近、能耗低。NFC是一種能夠提供安全、快捷通信的無線連接技術(shù),但由于NFC采取了獨(dú)特的信號(hào)衰減技術(shù),其它通信技術(shù)的傳輸范圍可以達(dá)到幾米、甚至百米,通信距離不超過20cm;由于其傳輸距離較近,能耗相對(duì)較低TYH中國煤化工CNMH(賣設(shè)備責(zé)任編輯:周霞zhouxia2006@gmail.com》秒甄運(yùn)信2008年3月(下∠A專題:近距離無線通信技術(shù)NFC技術(shù)及其應(yīng)用如圖3所示,在該應(yīng)用模式中,NFC識(shí)讀設(shè)備從具備在該應(yīng)用模式中,NFC手機(jī)之間可以進(jìn)行數(shù)據(jù)的交換,TAG能力的NFC手機(jī)中采集數(shù)據(jù),然后通過有線網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)后續(xù)的關(guān)聯(lián)應(yīng)用是本地應(yīng)用也可以是網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。該模式的典送到應(yīng)用處理系統(tǒng)進(jìn)行處理。基于該模式的典型應(yīng)用有本地型應(yīng)用是有建立藍(lán)牙連接、交換手機(jī)名片等。支付、電子票應(yīng)用。(2)NFC手機(jī)作為識(shí)讀設(shè)備(讀寫器)6小結(jié)本文從技術(shù)的角度探討了NFC的標(biāo)準(zhǔn)、原理和應(yīng)用。隨網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用處理著RFD技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,NFC存在的兼容性、安全性問題都會(huì)得到很好的解決,NFC技術(shù)將會(huì)越來本地應(yīng)用處理應(yīng)用處理系統(tǒng)越完善,但是技術(shù)發(fā)展的落腳點(diǎn)在于應(yīng)用,在于如何滿足消PLMN費(fèi)者的需求。怎樣才能更好的將技術(shù)普及應(yīng)用下去,這需要具備TAG標(biāo)很多相關(guān)行業(yè)的共同努力,目前,NFC技術(shù)在我國的發(fā)展和簽的物品具有TAG功能的NFC手機(jī)應(yīng)用還處于初期階段,預(yù)計(jì)到2010年左右,我國的NFC技術(shù)將進(jìn)入穩(wěn)定快速的發(fā)展期,NFC技術(shù)將被廣泛的應(yīng)用。圖4NFC手機(jī)作為識(shí)讀設(shè)備-參考文獻(xiàn)如圖4所示,在該模式中,具備識(shí)讀功能的NFC手機(jī)從1]鄒濤.網(wǎng)絡(luò)與無線通信技術(shù)[M].北京:人民郵電出版TAG中采集數(shù)據(jù),然后根據(jù)應(yīng)用的要求進(jìn)行處理。有些應(yīng)用社[w],2004可以直接在本地完成,而有些應(yīng)用則需要通過與網(wǎng)絡(luò)交互才2]NFC技術(shù)和應(yīng)用專題[eb/ol].http://wwwrfidwor ld. com. cn/能完成[3]李偉IEEE802.11b標(biāo)準(zhǔn)簡析[eb/ol].http://www基于該模式的典型應(yīng)用有門禁控制或車票、電影院門票ccidnet. com/售賣等,使用者只需攜帶儲(chǔ)存有票證或門控代碼的設(shè)備靠近讀取設(shè)備即可。它還能夠作為簡單的數(shù)據(jù)獲取應(yīng)用,比如公【作者簡介】交車站站點(diǎn)信息、公園地圖信息等韓露:中國電子科技集團(tuán)第七研(3)NFC手機(jī)之間點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信應(yīng)用究所項(xiàng)目主任,從事軍工研究數(shù)年,主要研究方向?yàn)闊o線通信技術(shù)與應(yīng)用,曾主持?jǐn)?shù)項(xiàng)軍事通信項(xiàng)目網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的論證、設(shè)計(jì)與研制PLMN應(yīng)用處理桑亞模:重慶通信學(xué)院碩士研究生,研究方向?yàn)闊o線通信技術(shù)及數(shù))同本地?fù)?jù)鏈通信NFC手機(jī)NFC手機(jī)圖5NFC手機(jī)作為點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信設(shè)備中國煤化工CNMHG釅動(dòng)還信<<責(zé)任編輯:周霞zhouxia?006@gmail.com2008年3月(下