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近场通信（NFC）

时间：2016-02-24

　　摘要：Apple Pay登陆中国市场后，NFC技术再度引起人们的关注。

点题：NFC作为一种短距离高频无线通信技术，具有距离短、连接快、点对点通信和安全性高等特点，可以广泛应用于信息传输、门禁系统、电子票证、电子广告和电子支付等领域。

2016年2月，Apple Pay登陆中国市场，同时传言已久的小米Pay也呼之欲出，而三星主导的Samsung Pay也将进入公测阶段，以上这些支付方式均是基于NFC技术。一时间多年推广速度较慢的NFC技术再度引起人们的关注。

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一、概念

近场通信（Near Field Communication，NFC）是一种短距离高频无线通信技术，允许电子设备在10cm内进行非接触式点对点数据传输和交换。NFC技术由非接触式射频识别（RFID）演变而来，并向下兼容RFID。NFC最早于2004年由飞利浦、诺基亚和索尼等公司研发并推动，由于其安全性较高，在移动支付等领域具有良好应用前景，现已有苹果、三星、华为等众多智能手机支持该项技术。

（图片源于网络）

二、技术概况

NFC的工作频率为13.56MHz，符合ISO/IEC18092 NFCIP-1和ISO/IEC21481 NFCIP-2两个国际标准所规定的信息交换和接口协议，支持NFC设备实现主动或被动两种通信模式。在被动模式下，发起设备提供通信过程中的射频场，目标设备通过感应电磁场进行数据传输，传输速度有106Kb/s、212Kb/s和424Kb/s三种。在主动模式下，发起设备和目标设备均发射电磁波，传输速度有848Kb/s和1695Kb/s两种。在通信过程中，NFC设备可以在发起设备和目标设备之间切换自己的角色。由于NFC通信距离在10cm以内，能够有效避免信息遭受远程监控和篡改，还可以进行物理安全设置，因而具有很高的安全性。

三、NFC与其他近距离技术的比较

当前广泛应用的无线通信技术根据传输距离的不同，可以分为远距离无线通信和近距离的蓝牙、Zigbee、NFC以及WiFi等。

（图片源于网络）

在近距离通信技术中，NFC具有传输距离最短、连接速度最快、功耗低、安全性高、通信模式多样、只能进行点对点传输等特点，因而能够较好地应用到对安全性和私密性要求较高的领域。

NFC、蓝牙和Zigbee的比较

	NFC	蓝牙	Zigbee
网络类型	点对点	一点对多点	一点对多点
距离	≤10cm	最远可达10m	10cm-100m
速度	最高1695kb/s	2.1Mb/s	最高250kb/m
功耗	低	高	低
工作频率	13.56MHz	2.402G-2.480G	2.4GHz,868/915MHz
通信设置时间	＜0.1s	3-10s	15s
安全性	高，硬件集成了智能卡加密芯片	中，软件实现	中，安全秘钥
通信模式	主动-被动主动-主动	主动-主动	主动-主动
应用领域	非接触式票务，电子支付	移动电话，消费电子	工业控制，环境控制，智能建筑
成本	低	中等	低

NFC与RFID之间存在着极大的相关性，但又有着明显的区别。从短距离非接触式识别和传输上看，NFC本质上与RFID没有太大区别，它们都是通过无线电波的电磁感应耦合方式传递信息，NFC是RFID在应用模式上的扩展。两者的主要区别在于：第一，NFC是一种无线连接技术，能够组合电子设备之间的身份识别应用和服务。第二，NFC只限于13.56MHz的频段，而RFID的频段有低频（125KHz到135KHz）、高频（13.56MHz）和超高频（860MHz到960MHz）三种频段。第三，NFC有效工作距离小于10cm，更具私密性和安全性，而有源RFID传输范围可以从几米到几十米。第四，由于工作频率为13.56MHz，NFC与现有非接触智能卡技术兼容，很多厂商和团体都支持NFC标准，而RFID标准较多，不同行业可以采取不同标准。

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四、应用和发展状况

NFC的应用按类型可分为三种：智能卡模拟、阅读器模拟和点对点数据传输。智能卡模拟是指NFC设备可以模拟成一张普通的非接触卡，主要用于支付、电子票证、门禁和考勤等场合。阅读器模拟是指NFC设备可以读取非接触标签中的内容。点对点数据传输是指两个NFC设备可以近距离内相互传递图片、音乐、通信录和游戏等数据。在这三种应用类型中，由于NFC具有短距离传输、双向信息交互和设定流程快的特性，非常适合重视交易安全的移动支付领域。

阅读器模拟目前较多地应用于广告业中。英国户外广告公司Clear Channel在当地推出了1万多个带有NFC标签的广告牌，消费者通过NFC手机即可读取广告。日本印刷广告公司Shunkosha在地铁拉手的带子上安装了名为Strappy的产品，其外型为一个长方形的蓝色塑料盒，乘客手机接近Strappy时，能够接收到广告主的网址、广告、优惠券、视频或者其他营销材料。

（图片源于网络）

点对点传输目前主要应用于蓝牙设备连接和NFC设备之间的数据传输。在2013年1月美国电子消费展上，索尼推出了搭载NFC功能的蓝牙音响，用户直接通过NFC就能够实现蓝牙的搜索配对和快速桥接。美国BWH医院的NFC药物追踪系统使用谷歌Nexus 7和NFC标签采集、存储每个病人的医疗数据及用药情况，为医生提供病人用药信息管理。

目前，NFC智能卡模拟主要应用在移动支付方面。日本以索尼公司研发和推广的“Felica”为载体，将NFC技术广泛应用到IC乘车卡、电子货币、手机支付、ID卡、家电制品、医疗器械等领域。在美国，谷歌钱包借助安卓系统，通过在智能手机和收费终端内植入NFC芯片，完成信用卡信息、折扣券代码等数据交换。2013年5月，中国移动与浦发银行联合推出国内第一张基于手机SIM卡的手机支付银行卡，建立了国内第一套NFC手机支付系统。同年7月，中国移动与北京市政一卡通有限公司联合发布“移动NFC”手机一卡通，通过刷NFC手机可以完成公交、地铁刷卡和超市餐厅的小额消费支付功能。2014年3月，北京市政交通一卡通开通了公交卡NFC充值功能。