不帶錢包去購物是一種什么樣的體驗?

會用Apple Pay的是潮人，但能將Apple Pay說的頭頭是道，才是個最IN的人。想詳細了解Apple Pay就不得不提的NFC(近場通信)的厲害之處。

“老板，可以Apple Pay么?”

“請說中文!”

“老板，可以蘋果支付么?”

“啥蘋果支付，我還梨子支付呢，你咋不上天呢!”

出門忘帶錢包一直是件尷尬的事。現在把銀行卡裝進了手機，支付更快捷，又方便記賬，還省去了找零的麻煩。帶著手機跑完步，遇上朋友去喝杯咖啡不是事!

“Apple Pay”這個詞第一次聽到還要追溯至2015年的蘋果開發者大會上(WWDC2015)，而再次進入筆者視線里已然是2016年2月18日。蘋果公司憑借其巨大的號召力與市場影響力，牽手中國銀聯，經歷各種周折后，終于登陸中國大陸市場。

Apple Pay這個起于早上5點的App應用，其實并不是推送一個簡單App應用服務，而是推動了NFC在整個支付領域里的應用。NFC聽上去很是神奇!今天筆者就帶大家深入了解一下NFC。

什么是NFC?

NFC，直譯成中文“近場通信”，英文全稱“Near Field Communication” 。從學術角度上理解，NFC是一種短距離、高頻率的無線電數據傳輸技術，在13.56MHz頻率下通常運行于20厘米距離內。其傳輸速度有106 Kbit/秒、212 Kbit/秒與424 Kbit/秒三種。目前NFC已通過成為ISO/IEC IS 18092國際標準、ECMA-340標準與ETSI TS 102 190標準。

看上去NFC是一項通信界的新兵?其實，NFC技術有著輝煌的前身。NFC技術由非接觸式射頻識別(RFID)演變而來，由飛利浦半導體(現恩智浦半導體公司)、諾基亞和索尼共同研制開發，其基礎是RFID及互連技術。NFC標準ISO 14443 A，B，也就是使用飛利浦的MIFARE標準。，但兩者之間還是存在很大的區別。首先，NFC是一種提供輕松、安全、迅速的通信的無線連接技術，其傳輸范圍比RFID小。其次，NFC與現有非接觸智能卡技術兼容，已經成為得到越來越多主要廠商支持的正式標準。再次，NFC還是一種近距離連接協議，提供各種設備間輕松、安全、迅速而自動的通信。與無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。

NFC的工作模式

與RFID一樣，NFC也是通過頻譜中無線頻率部分的電磁感應耦合方式傳遞與交互數據。NFC技術在繼承了RFID標準的優點后，依據科技的發展與物聯網的趨勢，NFC技術又完善了自己的工作模式，從而形成了卡模式與點對點模式兩種模式：

卡模式(Card emulation)：RFID卡模式，這個模式其實就是相當于一張采用RFID技術的IC卡。可以替代大量的IC卡(包括信用卡)場合商場刷卡、公交卡、門禁管制，車票，門票等等。此種方式下，有一個極大的優點，那就是卡片通過非接觸讀卡器的 RF 域來供電，即便是寄主設備(如手機)沒電也可以工作。

點對點模式(P2P mode)：這個模式和紅外線差不多，可用于數據交換，只是傳輸距離較短，傳輸創建速度較快，傳輸速度也快些，功耗較低(高于藍牙BLE模式)。將兩個具備NFC功能的設備鏈接，能實現數據點對點傳輸，如下載音樂、交換圖片或者同步設備地址薄。因此通過NFC，多個設備如數碼相機、計算機和手機之間都可以交換資料或者服務。

NFC的技術優勢

“青出于藍，而勝于藍。”NFC出于RFID技術，充分發揮了后發展效應：

• 第一、NFC將非接觸讀卡器、非接觸卡和點對點功能整合進一塊單芯片，而RFID技術必須同時有讀卡器和電子標簽。RFID卡只能實現信息的讀取以及判定，而NFC技術則強調的是信息交互，非常適合物聯網的終端應用。NFC手機內置NFC芯片，組成RFID模塊的一部分，可以當作RFID無源標簽使用進行支付身份識別;也可以當作RFID讀寫器，用作數據交換與采集，當然還可以進行NFC手機之間的數據通信;

• 第二、應用方向不同。NFC更多的是針對于消費類電子設備相互通訊，NFC傳輸范圍比RFID小，有源RFID則更擅長在長距離識別;

• 第三、NFC和藍牙BLE都是短距離通信技術，均集成于手機中，但NFC不需要復雜的設置程序，也可以簡化藍牙連接——畢竟不需要配對嘛;

• 第四、傳輸速度與傳輸距離有限，可以有效減少不必要的干擾。這讓NFC特別適用于設備密集而傳輸變得困難的時候;

NFC的硬件與軟件實現

筆者在這里建議大家直接購買現成的NFC模塊，因為一來可以有效減少開發周期;二來畢竟是射頻模塊，硬件設計需要一個較高的門檻。下圖就是某廠家已經設計制作完成的NFC模塊。

這里需要指出，NFC模塊普遍使用的非接觸讀寫芯片--PN532，包含80C51微控制器內核，集成了13.56MHz下的各種主動/被動式非接觸通信方法和協議，并且兼容Arduino設備。通過UART串口進行通訊，甚至可以運用USB轉UART虛擬串口，輕松通過電腦對其進行測試。PN532傳輸模塊非常強大，全面支持6種不同的工作模式：

• 讀寫器模式，支持ISO/IEC 14443A / MIFARE機制

• 讀寫器模式，支持 FeliCa機制

• 讀寫器模式，支持ISO/IEC 14443B機制

• 卡操作模式，支持ISO 14443A / MIFARE機制

• 卡操作模式，FeliCa機制

• ISO/IEC18092，ECM340點對點

NFC模塊的引腳電氣連接也是非常簡單的：

簡單的硬件連接方便我們快速安裝，而更簡單的軟件開發，以加快我們方案的部署。這里我們提供以英特爾伽利略開發板的Arduino的示例源代碼供創客們參考：

/* PN532 reads the tag by Arduino Galileo

command list:

#wake up reader

send: 55 55 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 ff 03 fd d4 14 01 17 00

return: 00 00 FF 00 FF 00 00 00 FF 02 FE D5 15 16 00

#get firmware

send: 00 00 FF 02 FE D4 02 2A 00

return: 00 00 FF 00 FF 00 00 00 FF 06 FA D5 03 32 01 06 07 E8 00

#read the tag

send: 00 00 FF 04 FC D4 4A 01 00 E1 00

return: 00 00 FF 00 FF 00 00 00 FF 0C F4 D5 4B 01 01 00 04 08 04 XX XX XX XX 5A 00 // XX is tag. */

void setup()

{

Serial.begin(115200);//open serial1 with device

wake_card();

delay(100);

read_ACK(15);

delay(100);}

void loop()

{

send_tag();

read_ACK(25);

delay(100);

if (!cmp_id ()) {

if (test_ACK ()) {

delay (100);

}}}

由此可見，Apply Pay移動支付選擇NFC技術正是看中了其實現簡便、短距離、搞干擾、加密可靠的安全技術優勢。也許NFC技術就是為移動支付而生呢!