NFC技術詳細介紹

1.NFC標準

NFC技術由Philips、Nokia和Sony主推的一種近距離無線通信技術(NFCIP-1)，并向ECMA國際組織提交標準草案。這項開放技術規格NFCIP-1被認可為ECMA-340標準，并由ECMA向ISO/IEC提交標準，現在該技術被批準納入ISO/IEC18092。2003年NFCIP-1被ETSI批準為TS 102 190 v1.1.1。為了兼容非接觸式智能卡，2004年NFC論壇又推出了NFCIP-2規范，并被相關組織批準為ECMA-352、ISO/IEC 21481和ETSI TS 102 312 V1.1.1。

其中NFCIP-1標準詳細規定NFC設備的調制方案、編碼、傳輸速度與RF接口的幀格式，以及主動與被動NFC模式初始化過程中，數據沖突控制所需的初始化方案和條件。此外，這些標準還定義了傳輸協議，其中包括協議啟動和數據交換方法等。

NFCIP-2則指定了一種靈活的網關系統，用來檢測和選擇三種操作模式之一：NFC卡模擬模式、讀寫器模式和點對點通信模式。選擇既定模式以后，按照所選的模式進行后續動作。網關標準還具體規定了RF接口測試方法(ISO/IEC 22536和ECMA-356)和協議測試方法(ISO/IEC 23917和ECMA-362)。這意味著符合NFCIP-2規范的產品將可以用作ISO/IEC 14443 A和B以及Felica(Proximity Cards)和ISO 15693(Vicinity Cards)的讀寫器。

2.　NFC技術特點

NFC技術的要點有：

(1)在ISO/IEC 18092 NFCIP-1下進行標準化;

(2)以13.56MHz RFID技術為基礎;

(3)通信距離為20cm;

(4)與現有的非接觸式智能卡國際標準相兼容;

(5)數據傳輸速率106kbit/s、212 kbit/s或424kbit/s。

2.1、近距離感應

NFC設備之間的極短距離接觸，主動通信模式為20cm，被動通信模式為10cm，讓信息能夠在NFC設備之間點對點快速傳遞。

2.2、安全的通信

除了極短距離通信先天的安全性;避免信息遭監控與竄改。NFC的安全機制也可通過加/解密系統來確保移動裝置間的安全通信。數據安全方面除標簽的密碼保護外，數據部分可用一些算法實現安全管理，如DES、RSA、DSA、MD5等，讀卡機與卡之間也可相互認證，實現安全通信和存儲;

2.3、快速的處理速度

從NFC移動設備偵測、身份確認到數據存取只需要約0.1s的時間即可完成。

2.4、服務的配對訪問

通過NFC技術可在單一移動設備上提供多種應用服務。這些應用服務一一對應到移動設備上有，而啟用每一服務時必須輸入對應的密鑰才能訪問，這樣的管理方式讓單一移動設備上的多個服務能夠確保其安全性。

2.5、主被動通信模式切換

手機內信息既能夠被讀卡器讀取，手機本身也能作為讀卡器，還能實現兩個手機間的近距通信。

3.　NFC設備

NFC設備是NFC通信的讀寫設備，可作為發起設備或目標設備，集成于個人移動通信終端的NFC多媒體手機是目前發展的主流。

NFC標簽是儲存數據的IC，可被NFC設備讀取，通常應用在被動通信模式下。如符合ISO/IEC 14443規范的Philips公司的MIFARE卡和Sony公司的Felica卡。

4.　通信模式

NFC通信通常在發起設備和目標設備間發生，任何的NFC裝置都可以為發起設備或目標設備。兩者之間是以交流磁場方式相互耦合，并以ASK方式或FSK方式進行載波調制，傳輸數字信號。發起設備產生無線射頻磁場來初始化NFCIP-1的通信(調制方案、編碼、傳輸速度與RF接口的幀格式)。目標設備則響應發起設備所發出的命令，并選擇由發起設備所發出的或是自行產生的無線射頻磁場進行通信。

4.1、主動模式

在主動模式下，每臺設備要向另一臺設發送數據時，都必須產生自己的射頻場。如圖1所示，發起設備和目標設備都要產生自己的射頻場，以便進行通信。這是點對點通信的標準模式，可以獲得非常快速的連接設置。

4.2、被動模式

在被動模式下，NFC發起設備(也叫主設備，啟動NFC通信的設備)，擰U饈塹愣緣閫ㄐ諾謀曜寄J劍可以獲得非?燜俚牧接設置

4.2、被動模式

在被動模式下，NFC發起設備(也叫主設備，啟動NFC通信的設備)，在整個通信過程中提供射頻場(RF-field)，如圖2所示。它可以選擇106kbit/s、212kbit/s或424 kbit/s其中一種傳輸速度，將數據發送到另一臺設備。另一臺設備稱為NFC目標設備(從設備)，不必產生射頻場，利用感應的電動勢提供工作所需的電源，使用負載調制(Load Modulation)技術進行數據收發。

移動設備主要以被動模式操作，可以大幅降低功耗，并延長電池壽命。在一個應用會話過程中，NFC設備可以在發起設備和目標設備之間切換自己的角色。利用這項功能，電池電量較低的設備可以要求以被動模式充當目標設備，而不是發起設備。