我们可以说太阳底下没有新鲜事，因为NFC直接衍生的RFID技术已经存在了20多年，并且在许多人看来一直是“指数级”发展的主角。顾名思义，NFC 提供短距离双向无线连接（最长 10 厘米）。“当两个 NFC 设备（发起者和目标）在 4 厘米半径范围内接近时，两者之间会创建一个点对点网络，两者都可以发送和接收信息。NFC 可以通过集成芯片直接实现，也可以通过使用利用 SD 或微型 SD 卡端口的特殊外部卡来实现。”
NFC 魔法触摸.jpg
近场的第一个动作“在美国，谷歌已经推出了基于 NFC 技术的移动支付服务（“m-payment”），目前市场上只有 Nexus S 4G 智能手机上有谷歌钱包系统。PayPal 已经发布了一个适用于 Android 3.0 的应用程序，它允许您使用 NFC 进行支付。在英国，Orange 已将 NFC 引入 50,000 家商店，其中包括麦当劳、Eat 和赛百味等知名连锁店。就苹果而言，目前只有传闻称下一代 iPhone 5 将包含这项技术。”
似乎明白了，“新”的事实是，虽然 RFID 是由专用于对象管理的应用程序组成（包括人，当他们被当作对象对待时），NFC 则面向人们的“主动”使用并且旨在减轻我们携带和处理越来越多的各种卡的负担，这些卡通常是磁性的，也许还有大量的密码。事实上，“最有前途的使用领域是手机支付。但它的使用领域很多：例如可以从PC下载，直接到移动终端，酒店预订，电影院、剧院、体育馆入场，乘火车或飞机旅行等，以便随后通过将您的终端靠近现场电子亭来访问相关服务。
退一步：RFID
为了更好地理解 NFC，建议看一下 RFID 技术，因为它源自于它。为此，我直接摘自 Bordoni 基金会的一篇文章，该文章可在网上获取，标题为“RFID 技术和应用”。技术基础知识和关于应用无声无处不在的技术的提示”。从这里我将重复一些段落，一些放在引号中，其他的，他做了一些小的干预，不。
让我们从定义开始：
“RFID（Radio Frequency IDentification）是指通过射频传输进行识别。识别涉及为一个对象分配一个唯一的身份，使其能够被明确地区分。因此，这项技术的主要目的是通过与之相关的小型射频设备获取有关物体、动物或人的信息。” 获取对象信息无需物质接触，旨在“进行以下操作：研究、识别、选择、空间定位和跟踪”。即使这些操作不需要物理接触，但在初始阶段，当“TAG”，即具有“标签”功能的转发器安装在感兴趣的对象上时，物理接触是必需的。
还有其他识别系统不需要这样的安装（例如人类的视网膜识别），但不允许跟踪。据说在未来，如果不将物体与基于与人类 DNA 相对应的东西（即使是简单的标签）在物质上相关联，就不可能识别物体。但现在我们必须满足于 TAG。
通过 RFID 管理信息交换的系统包含三个组件：
- TAG ，“一种小型射频转发器，由具有简单控制逻辑功能的集成电路（芯片）组成，配备存储器，连接到天线并插入容器或并入纸标签，智能卡，一把钥匙. TAG 允许在没有物理接触的情况下进行短距离数据传输。除了例外情况，TAG 内存中包含的数据仅限于唯一代码（标识符）”
- 阅读器，“一种由微处理器控制的收发器，用于查询和接收来自标签的响应信息”
- 管理系统，“一个信息系统，当它存在时，它与读者联网。该系统允许从来自标签的识别码开始，获取与对象相关的所有可用信息，并为应用程序的目的管理这些信息。”
1 NFC NFC系统.jpg
标签TAG分为：
被动，“从阅读器发出的信号中获取操作能量；它们没有真正的发射器，而是重新辐射、调制它，由阅读器发射并由其自身的天线反射的信号。根据工作频率，它们可以工作的距离最多为几米或几厘米的数量级。
5 无源 UHF NFC Tag.jpg
半无源，“配备了仅用于为微芯片或辅助设备（传感器）供电的电池，但不为发射器供电，因为它们在传输中表现得像无源标签。”
半被动NFC TAG.jpg
主动“由电池供电。它们像阅读器一样包含接收器和发射器。积极的
2 工业有源 NFC TAG.jpg
有源标签具有相当大的内存、可写厚度并且可以包含传感器。它们可以工作的距离取决于发射器和电池，通常最多在 200 米左右。”
无源标签通常是低成本和小型设备，允许您创建多种类型的应用程序。通常每个应用程序都与 TAG 本身的特定维度特征相关联。事实上，TAGs 仅由天线组成，因此可以插入信用卡、不干胶标签、按钮和其他小塑料物体、纸张、钞票和门票，从而生成真实物体“扬声器”。此外，它们可以是只读类型或可读写类型。后者在使用期间除了读取之外还允许修改或重写存储在其中的信息。被动标签不能发起通信，只能被询问。
NFC通UHF.jpg
对于有源或半无源 TAG，可以使用各种功能，例如无线电定位功能（RTLS − 实时定位系统 − 识别包含 RFID 的物体的位置）或通过传感器测量环境参数（温度、运动等） .). 有源 TAG 是真正的收发器设备，而半无源 TAG 利用无源 TAG 的传输技术，因此需要适度的功率资源。因此，半被动标签不能发起通信，只能被询问，而主动标签也能够发起通信。在 RFID 系统中，标签通常与对象相关联。当标签通过阅读器产生的电磁场（EM）时，将其信息传递给后者。通常，从阅读器接收信号的无源 TAG 使用信号本身的能量为其内部电路供电，从而“唤醒”其功能。一旦 TAG 解码并纠正了读取器信号，它就会通过其天线反射并调制读取器发射的场来对其做出响应。通常 RFID 中包含的数据量相当适中（数百字节或最多几千字节）。并调制 Reader 发出的场。通常 RFID 中包含的数据量相当适中（数百字节或最多几千字节）。并调制 Reader 发出的场。通常 RFID 中包含的数据量相当适中（数百字节或最多几千字节）。
在无源标签中，至少可以区分三个组件：电路（芯片）、天线和基板。天线与芯片电性连接。天线的形状根据工作频率而变化： – 对于低频，使用缠绕在空气中（对于 HF 频率）或铁氧体（对于 LF 频率）的线圈（如变压器的绕组）；– 对于 UHF 频率，使用各种形状和复杂性的偶极天线
基材可以由麦拉、塑料薄膜、纸或其他材料制成。
reader
它是一个真正的收发器，由控制系统管理，通常连接到带有 IT 管理系统的网络，以便从 TAG 传输的标识符中获取信息。事实上，特别是在无源标签中，这是一个简单的代码，但是（与条形码不同）具有唯一性的特殊性。有源标签阅读器是受控收发器，可以使用最多样化的射频技术。另一方面，无源（和半无源）TAG 的阅读器必须发射特定类型的 RF 信号，该信号还能够为 TAG 提供响应所需的能量。RFID 系统中使用的通信和数据传输技术彼此非常不同，应用范围从读取、几厘米远、无源标签、
NFC阅读器.jpg
TAG 的生命周期通常远远超过它们关联的对象的生命周期。特别是无源标签，因为它们不需要电池，理论上具有无限的预期寿命。即使个别物品的电子标签尚未普及，与该技术相关的潜在威胁也引起了人们对各种公司或组织可能获取不当客户信息这一事实的担忧。欧盟正在实施的用于对象管理的解决方案是在分销链的末端永久停用 TAG 的可能性，即当对象已进入最终用户的财产时。
安全用于电子识别的 RFID 系统的普及导致欺诈技术的蓬勃发展，以获取不正当信息或传播虚假信息。为了解决安全问题，有必要从对 RFID 系统的攻击（威胁）类型的模型着手，这些攻击（威胁）类型总结在下表中。
NFC 威胁NFC.jpg
根据攻击的对象，无论威胁类型如何，攻击也分为两类：
- - 攻击消费者隐私，即公民个人或其组织；
- - 对分销链安全的攻击，属于工业间谍活动的主题。
对于第一种情况，被认为最好的措施是（全部或部分）抑制 TAG 的读取，一旦它们的功能用尽，例如在包含它们的产品销售之后。对于第二种情况，TAG 中包含的信息的不可更改性及其克隆的可能性被认为是必不可少的。这是通过数据加密技术实现的。
标准和频率
TAG和Reader必须能够轻松地相互通信，并且不干扰其他射频服务，因此很明显，相关的通信标准是不可或缺的，以规范工作频段、各种环境条件下的发射功率和杂散信号的发射. 包括适当的通信技术和协议在内的标准由两类机构发布：
- - 无线电频谱管理的国际组织，如 ITU（国际电信联盟）和 CEPT（欧洲邮政和电信管理会议），以及电磁兼容性的 ETSI（欧洲电信标准协会）；
- - ISO（国际标准组织）和 EPCGlobal（电子产品代码）等机构定义通信接口以确保来自不同制造商的产品之间的互操作性。
下表显示了根据频段对 TAG 进行的相当一般的分类。
3 NFC 标准 NFC.jpg
还使用其他频率：- 低 UHF 433 MHz，有源 TAG 的 ISO/IEC 18000-7 标准，工作距离：1÷100 m，应用：SRD，无线电定位系统。- SHF：欧盟为 5.725÷5.825 GHz；5.850÷5.925 GHz 在美国，采用传统调制技术。这是 Telepass 在意大利运营的频段。它似乎是 ISO 标准（ISO/IEC 18000-5 – 5.8 GHz 空中接口通信参数）的主题，该标准已被撤销。尽管它在意大利和美国都有定义，但似乎应该放弃与传统调制 RFID 一起使用，转而采用更现代的技术 (UWB)。- SHF：5.9÷7.4 GHz，采用超宽带 (UWB) 型调制技术：实验性宽带技术。它将很快成为工业发展和监管提案的主题。
感应（无源）TAG 的工作频率为 125.5 KHz 至 13.56 MHz（该表错误地报告了 KHz）。对于它们，工作距离大约等于阅读器天线的直径，从 30 厘米到一米不等；超出此范围，场会以 1/d 3的比率非常迅速地减少，而 TAG 拾取的能量减少 1/d 6 在频率为 13.56 MHz 时，与 UHF 不同，水或人的影响身体可以忽略不计，大多数“智能标签”（智能标签）都在运行，包括那些“非接触式”（contactless），旨在在许多领域取代普通磁卡。连接到非接触式标签NFC（近场通信），代表了第二代射频接近技术。
NFC（近场通信）的魔力
“NFC 家族由快速发展的系统组成。这些是源自非接触式卡和 RFID 技术的设备，专为 13.56 MHz 频带中的“短程”交互（<10 厘米）而设计。
4NFC.jpg
它是一种支持点对点通信和访问各种类型服务的技术，例如无现金支付、票务、在线娱乐、访问控制。
NFC 通常由读取器（有源）和标签（无源和/或有源）耦合（在单个电路中）形成，其操作特性与“感应卡”类型 ISO 14443 的“非接触式”卡兼容，因此适用于安全数据交换和电子支付。创新的想法恰恰在于所有设备中阅读器和标签的耦合。事实上，NFC 系统克服了读取器和标签之间的区别以及主动和被动设备之间的区别，因为它们能够在“主动模式”（每个 NFC 节点生成其射频场来传输数据）和“无源模式”（两个设备中只有一个产生射频场，就像无源 RFID 系统一样）。由于读卡器和“非接触式”智能卡功能因此集成在同一芯片中，单个 NFC 既可以作为被动标签在主动模式下运行，也可以在“卡仿真模式”下运行。事实上，想要向另一个设备执行交易的设备，由用户控制并被后者以正确的操作距离接近，通过向无源标签询问读取器来“唤醒”其潜在的通信者。
此时，通信可以以主动-被动方式（从对象获取信息）和主动-主动方式继续，执行与安全通道交换数据的所有程序（支付、票务、访问控制）等）” “在用户方面，NFC 通常被集成到手机或 PDA 中；从票务或运费支付的终端侧，NFC 将被纳入验票器、停车计时器、POS终端、入口旋转门等 在这些情况下，手机本质上装有一个微电路，称为“NFC 封装”，其中包含 NFC 技术中的所有组件。一侧的 NFC 封装连接到适用于 13.56 MHz 频率的 aspire 天线，以与另一个（外部）NFC 或 13.56 MHz RFID TAG 进行通信；
另一方面，NFC封装与手机SIM卡（正确称为UICC）进行内部通信，通过手机网络与金融电路设备进行对外通信。” 56 MHz 与其他（外部）NFC 或与 13.56 MHz RFID TAG 通信；另一方面，NFC封装与手机SIM卡（正确称为UICC）进行内部通信，通过手机网络与金融电路设备进行对外通信。” 56 MHz 与其他（外部）NFC 或与 13.56 MHz RFID TAG 通信；另一方面，NFC封装与手机SIM卡（正确称为UICC）进行内部通信，通过手机网络与金融电路设备进行对外通信。”
“近场”(NF) 是什么意思？它是空间区域，即“靠近”天线的场，意味着“远场”(FF)，即远场，当然，还有一个标准定义两者之间的边界。实际上，在 NF 和 FF 之间，有必要识别一个“过渡区”(TR)。作为识别这三个区域的标准，人们同意指的是电偶极子和磁偶极子，两者都是基本的。通过从麦克斯韦的方程式开始，写出发射的电场和磁场的方程式，注意到在两个场的强度表达式中，这两个函数都是距天线的距离“d”的函数，三项的代数和出现在 1/d, 1/ d 2 , 1/d 3中。对于接近 0 (NF) 的 d，以 1/d 3中的项为准. 随着距离的增加，项与指数成比例地减少，最后，1/d 项在 FF 中占主导地位（如单个孤立电荷所发生的那样）。等同于 1/d 3和 1/d 2的贡献，然后等同于 1/d 2和 1/d 3的贡献，我们确定了 NF 和 TR 之间以及 TR 和 FF 之间的两条分界线。但是，这些线的位置取决于频率，在应用中必须加以考虑。
NFC 远近.jpg
一旦添加了 NFC 的通信速度为 424 Kbps（似乎将增加到 1 Mbps），我认为没有必要深入探讨更多技术细节，而且在文献中可见，特别是在论文中我充分利用了这些信息。
NFC的作用
NFC 系统的作用是其他系统/应用程序的“启用设备”，因为它取代了通常激活应用程序所需的复杂人机交互。以电子钥匙为例：NFC不是钥匙（虽然它可以持有）而是执行“唤醒”或“被锁唤醒”等辅助功能，识别它并在其中找到正确的钥匙那些拥有快速、轻松和安全地打开那把特定锁的人。票务和电子支付也是如此，自然需要一个“钱包”来汇入和汇出资金。在用户方面，用于小额金融交易的好钱包可以是电话 SIM，使用电话信用；在意大利，这种使用似乎仍然存在问题。
然而，预计 NFC 技术的最大影响将在于与手机和其他移动设备一起使用，不仅用于支付，还用于访问交通工具和各种公共场所，如电影院、体育场、剧院、办公室邮局办公室、银行、医院等）。
例如，只需将手机靠近位于公共场所的其中一个图腾并进行交互即可获取所需的信息和服务，将手机用作信用卡通过具有NFC功能的POS（销售点）进行支付. 还可以使用交通工具和各种公共场所，如电影院、体育场、剧院、邮局、银行、医院等）。
例如，只需将手机靠近位于公共场所的其中一个图腾并进行交互即可获取所需的信息和服务，将手机用作信用卡通过具有NFC功能的POS（销售点）进行支付.
NFC 的一般标准已定义，但迄今为止，一些程序需要使用专有系统，这让我们想知道快速开发密集使用的可能性。
NFC安全
“由于多种因素，NFC 技术能够确保比通用 RFID 技术高得多的安全级别。第一个与 NFC 设备在通信中结合了智能卡典型的加密功能这一事实有关。二是与环境因素有关。NFC 实际上在短距离（通常为 4-5 厘米）内运行，因此其功率远低于传统的读取器 - 标签对。因此，在这些情况下，拦截通信以获取敏感数据是相当困难的。”
然而，安全性争论是 NFC 主题的核心：如果它的使用得到传播，大量信息将开始无线传播，比现在借记卡和信用卡所发生的要多得多......当你分析它时，你可以看到这个问题非常复杂，即使不及经典 RFID。例如，如果一个人丢失了配备 NFC 的手机，会发生什么情况？他可以阻止它，是的，但与此同时？当然，如果这个能管的钱是有限的，那么损失的钱也是有限的。不过，也不排除会出现尴尬的情况。
/3 
