近距離無(wú)線(xiàn)通信(NFC)能夠讓設(shè)備進(jìn)行非接觸式點(diǎn)到點(diǎn)通信,讀取/寫(xiě)入非接觸式卡,并在安全芯片的配合下,可以仿真非接觸式卡。目前NFC有關(guān)接口和通信協(xié)議的ISO標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)確立,許多業(yè)界領(lǐng)先的公司都加入NFC論壇并積極推廣NFC,同時(shí)許多現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)也正在全球部署展開(kāi)。本文將談?wù)揘FC如何提供這一簡(jiǎn)單、快捷、安全可靠的接口平臺(tái),并確保在應(yīng)用需求從通訊交流轉(zhuǎn)向生活方式的過(guò)程中,仍然能夠成功地應(yīng)對(duì)市場(chǎng)變化。
NFC是由飛利浦和索尼聯(lián)合開(kāi)發(fā)的一種無(wú)線(xiàn)連接技術(shù),使電子設(shè)備之間可以實(shí)現(xiàn)便捷的短距離通信。NFC為各種類(lèi)型的消費(fèi)類(lèi)設(shè)備提供極為便利的連接方式,可快速、簡(jiǎn)便地進(jìn)行通信。在日趨復(fù)雜的連接世界中,已成為控制數(shù)據(jù)的最佳解決方案。其直觀(guān)的操作方式尤其便于消費(fèi)者使用,而多項(xiàng)安全功能更使之成為支付和票證交易等應(yīng)用的理想選擇。
近距離無(wú)線(xiàn)通信
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(chēng)為NFC發(fā)起設(shè)備(主設(shè)備),在整個(gè)通信過(guò)程中提供射頻場(chǎng)(RF-field),如圖2所示。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(chēng)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。
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| 圖1：NFC主動(dòng)通信模式。 |
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,可以獲得非常快速的連接設(shè)置。
如圖2所示,移動(dòng)設(shè)備主要以被動(dòng)模式操作,可以大幅降低功耗,并延長(zhǎng)電池壽命。在一個(gè)應(yīng)用會(huì)話(huà)過(guò)程中,NFC設(shè)備可以在發(fā)起設(shè)備和目標(biāo)設(shè)備之間切換自己的角色。利用這項(xiàng)功能,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)備,而不是發(fā)起設(shè)備。
1. 標(biāo)準(zhǔn)化
NFC是符合ECMA 340與ETSI TS 102 190 V1.1.1以及ISO/IEC 18092標(biāo)準(zhǔn)的一種開(kāi)放式平臺(tái)技術(shù)。這些標(biāo)準(zhǔn)詳細(xì)規(guī)定NFC設(shè)備的調(diào)制方案、編碼、傳輸速度與RF接口的幀格式,以及主動(dòng)與被動(dòng)NFC模式初始化過(guò)程中,數(shù)據(jù)沖突控制所需的初始化方案和條件。此外,這些標(biāo)準(zhǔn)還定義了傳輸協(xié)議,其中包括協(xié)議啟動(dòng)和數(shù)據(jù)交換方法等。
NFC空中接口符合以下標(biāo)準(zhǔn)：
ISO/IEC 18092 NFCIP-1 / ECMA-340 / ETSI TS 102 190 V1.1.1 (2003-03)
ISO/IEC 21481 NFCIP-2 / ECMA-352 / ETSI TS 102 312 V1.1.1 (2004-02)
NFC測(cè)試方法符合以下標(biāo)準(zhǔn)：
ISO/IEC 22536 NFCIP-1 RF 接口測(cè)試方法 / ECMA-356 / ETSI TS 102 345 V1.1.1 (2004-08)
ISO/IEC 23917 有關(guān)NFC 的協(xié)議測(cè)試方法 / ECMA-362
ISO/IEC 21481和ECMA 352中定義的NFC IP-2指定了一種靈活的網(wǎng)關(guān)系統(tǒng),用來(lái)檢測(cè)和選擇三種操作模式之一——NFC數(shù)據(jù)傳輸速度、鄰近耦合設(shè)備(PCD)和接近耦合設(shè)備(VCD)。選擇既定模式以后,按照所選的模式進(jìn)行后續(xù)動(dòng)作。網(wǎng)關(guān)標(biāo)準(zhǔn)還具體規(guī)定了RF接口和協(xié)議測(cè)試方法。
這意味著符合NFCIP-2規(guī)范的產(chǎn)品將可以用作ISO 14443 A和B以及Felica(Proximity)和ISO 15693(Vicinity)的讀寫(xiě)器。
2. NFC與藍(lán)牙和紅外技術(shù)的比較
作為一種面向消費(fèi)者的交易機(jī)制,NFC比紅外更快、更可靠而且要簡(jiǎn)單得多。另一方面,藍(lán)牙則是一種彌補(bǔ)NFC通訊距離不足的缺點(diǎn),適用于較長(zhǎng)距離數(shù)據(jù)通信。NFC面向近距離交易交互,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)。NFC和藍(lán)牙相互為補(bǔ)充,共同存在。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,并在這方面促進(jìn)藍(lán)牙的使用。
NFC技術(shù)的應(yīng)用
NFC設(shè)備可以用作非接觸式智能卡、智能卡的讀寫(xiě)器終端以及設(shè)備對(duì)設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸鏈路。其應(yīng)用廣泛,NFC應(yīng)用可以分為四個(gè)基本類(lèi)型：
接觸、完成。諸如門(mén)禁管制或交通/活動(dòng)檢票之類(lèi)的應(yīng)用,用戶(hù)只需將儲(chǔ)存有票證或門(mén)禁代碼的設(shè)備靠近閱讀器即可。還可用于簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)擷取應(yīng)用,例如從海報(bào)上的智能標(biāo)簽讀取網(wǎng)址。
接觸、確認(rèn)。移動(dòng)付費(fèi)之類(lèi)的應(yīng)用,用戶(hù)必須輸入密碼確認(rèn)交易,或者僅接受交易。
接觸、連接。將兩臺(tái)支持NFC的設(shè)備鏈接,即可進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸,例如下載音樂(lè)、交換圖像或同步處理通信錄等。
接觸、探索。NFC設(shè)備可能提供不止一種功能,消費(fèi)者可以探索了解設(shè)備的功能,找出NFC設(shè)備潛在的功能與服務(wù)。
1. NFC用于智能媒體
對(duì)于配備N(xiāo)FC的電話(huà),利用其讀寫(xiě)器功能,用戶(hù)只需接觸智能媒體即可獲取豐富的信息或下載相關(guān)內(nèi)容。此智能媒體帶有一個(gè)成本很低的RFID(嵌入或附加在海報(bào)中)標(biāo)簽,可以通過(guò)移動(dòng)電話(huà)讀取,借此發(fā)現(xiàn)當(dāng)前環(huán)境下豐富多樣的服務(wù)項(xiàng)目。并且手機(jī)可以啟動(dòng)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)請(qǐng)求,并立即按比例增加運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)流量。運(yùn)營(yíng)商可以投資這個(gè)“即時(shí)滿(mǎn)足”工具,通過(guò)鈴聲下載、移動(dòng)游戲和其他收費(fèi)的增值服務(wù)來(lái)增加收入。
2. NFC用于付款和購(gòu)票等
最早在移動(dòng)電話(huà)上使用非接觸式智能卡,只是將卡粘到電話(huà)中。也并未通過(guò)非接觸式卡提供任何增值服務(wù),而且也不利用移動(dòng)電話(huà)的功能或移動(dòng)電話(huà)網(wǎng)絡(luò)。之后經(jīng)過(guò)改進(jìn),雖將非接觸式智能卡集成到電話(huà)中,但仍然是基于傳統(tǒng)智能卡部署的封閉系統(tǒng)。我們現(xiàn)在正見(jiàn)證向NFC電話(huà)發(fā)展的趨勢(shì),這種電話(huà)充分利用移動(dòng)電話(huà)功能和移動(dòng)電話(huà)網(wǎng)絡(luò),還提供卡讀寫(xiě)器和設(shè)備對(duì)設(shè)備連接功能。
使用非接觸式智能卡的支付方式在美國(guó)和亞太地區(qū)發(fā)展勢(shì)頭良好。Visa、MasterCard和美國(guó)運(yùn)通等信用卡的內(nèi)置支付程序可以安全地存儲(chǔ)在設(shè)備上的安全I(xiàn)C內(nèi)。這樣,NFC電話(huà)就可以充分利用現(xiàn)有的支付基礎(chǔ)架構(gòu),并能夠支持移動(dòng)電話(huà)公司的新服務(wù)項(xiàng)目。
3. NFC用于電子票證
電子票證是以電子方式存儲(chǔ)的訪(fǎng)問(wèn)權(quán)限,消費(fèi)者可以購(gòu)買(mǎi)此權(quán)限以獲得娛樂(lè)場(chǎng)所的入場(chǎng)權(quán)。整個(gè)電子票證購(gòu)買(mǎi)過(guò)程只需幾秒鐘,對(duì)消費(fèi)者而言非常簡(jiǎn)單便捷。在收集并確認(rèn)了消費(fèi)者的支付信息后,電子票證將自動(dòng)傳輸?shù)较M(fèi)者的移動(dòng)電話(huà)或安全芯片中。
