原创物联网系统中非接触近场通信方案NFC详解（一）_NFC标签分析

 2024-10-10 14:53  215 0 分类: 物联网

物联网系统中为什么要使用NFC标签

物联网系统中使用NFC（近场通信）标签的原因主要有以下几个方面：

便捷的数据交互

NFC标签允许通过简单的非接触方式进行数据交换，用户只需将支持NFC的设备（如智能手机）靠近NFC标签，即可快速读取或写入数据。这种便捷性在物联网系统中尤为重要，因为它简化了设备间的交互过程，提高了用户体验。

快速的身份验证和授权

NFC标签可以用于存储身份信息和访问权限，通过NFC技术，用户可以快速地进行身份验证和授权。在物联网系统中，这有助于实现安全可靠的设备接入和数据访问控制，防止未授权访问和数据泄露。

灵活的配置和管理

NFC标签可以方便地配置和管理物联网设备。例如，在智能家居系统中，用户可以使用NFC标签来配置智能家居设备的参数、场景模式等，实现一键控制。此外，NFC标签还可以用于设备的快速识别和管理，帮助用户轻松掌握设备的状态和位置。

低成本和高效率

相比其他无线通信技术，NFC技术具有低成本和高效率的优势。NFC标签的制造成本相对较低，且易于部署和维护。同时，NFC技术的通信速度快、能耗低，适用于需要频繁进行短距离数据交换的物联网场景。

广泛的应用场景

NFC标签在物联网系统中具有广泛的应用场景。例如，在工业自动化领域，NFC标签可以用于机器设备的维护和检修；在零售业中，NFC标签可以用于商品信息的展示和支付；在医疗健康领域，NFC标签可以用于患者的身份识别和药物管理等等。这些应用场景的广泛性使得NFC标签成为物联网系统中不可或缺的重要组成部分。

具体应用场景
支付：用户可以通过将手机靠近NFC标签来完成支付，无需使用现金或银行卡。
门禁系统：员工可以使用NFC手机作为门禁卡，方便快捷地进入公司大楼或住宅区域。
票务系统：用户可以通过将手机靠近NFC标签来购买电影票、演唱会门票等。
广告推送：商家可以将NFC标签嵌入海报、商品包装等，当用户靠近时，手机会自动显示相关广告信息。
智能家居：用户可以通过将手机靠近NFC标签来控制家中的智能设备，如开关灯、调节空调温度等。
物联网设备互联互通：NFC标签还可以用于物联网设备之间的互联互通，实现设备之间的快速配对和数据传输。
公共安全：在公共交通系统中，NFC标签可用于身份验证和乘车支付。
防伪溯源：在商品包装上嵌入NFC标签，消费者可以通过手机扫描标签查询商品真伪和溯源信息。

综上所述，物联网系统中使用NFC标签的原因主要包括便捷的数据交互、快速的身份验证和授权、灵活的配置和管理、低成本和高效率以及广泛的应用场景等方面。这些优势使得NFC标签在物联网系统中发挥着越来越重要的作用。

本文会再为大家详解电子标签家族中的一员——NFC标签。

NFC标签的定义

NFC（Near Field Communication，近场通信）标签是一种采用无线通信技术的小型设备，它允许两个设备在几厘米的距离内进行数据交换。这种技术最初由飞利浦和索尼共同开发，用于手机之间的近场通信，现已广泛应用于各种场景，如支付、门禁、票务、广告等。

NFC标签的原理

NFC标签基于近场无线通信技术，利用射频识别（RFID）技术和互联技术进行数据传输。它采用13.56MHz的高频无线电波作为传输介质，通过感应耦合方式实现信息的交换和传输。当具有NFC功能的设备（如智能手机）靠近NFC标签时，设备会发出特定频率的无线电波能量，该能量被NFC标签接收并转化为电能，以驱动标签内部的电路将内部数据发送出去。此时，NFC设备会依次接收并解读这些数据，并送给应用程序做相应的处理。

NFC标签的分类

NFC标签主要分为以下几种类型：

Type 1：基于ISO14443A标准，具有可读、重新写入的能力，用户可将其配置为只读。其存储能力可从96字节扩充到2k字节，通信速度为106 kbit/s。
Type 2：同样基于ISO14443A标准，也具有可读、重新写入的能力，用户可将其配置为只读。基本内存大小为48字节，但可被扩充到2k字节，通信速度也是106 kbit/s。典型的芯片类型为Mifare Ultralight/Ultralight C, NTag203/210/213/215/216等。
Type 3：数据通讯速度为212 Kbit/s，适合较复杂的应用，但成本较高。
Type 4：与ISO14443A、B标准兼容，制造时被预先设定为可读/可重写或只读。芯片内存更大，通信速度介于106 kbit/s和424 kbit/s之间，适用于多种应用。典型的芯片类型为DESFire系列，容量2K、4K、8K不等。
Type 5：是近几年被定义的最新类型的NFC标签，对应的RFID协议是ISO15693系列RFID芯片。此类标签是为了满足日益增长的各种远距离、小型化的NFC标签及其应用需求而设计的。

此外，根据使用场景和功能需求，NFC标签还有多种形态，如干标签、湿标签、易碎微粘防转移标签、开封侦测标签、抗金属芯片、植入式芯片、锁扣式标签等。

选型参数

在选择NFC标签时，需要考虑以下参数：