NFC功能应用以及技术原理
科技那回事 2022-06-22

  近年来,随着智能手机的发展,一些新兴技术也随之问世,诸如早期的蓝牙、红外线以及近期的指纹、声控等等,一经 推出就受到了广大消费者的好评热爱,但也有一些冷门技术自推出后,在随后的几年里一直不温不火,虽然各大厂商都有心推广,但面对这个市场,却无力施展。说到这,相信有的用户已经猜到笔者说的是什么技术。没猜到的朋友,也不要失望,可能,你手机并不支持这种技术,或者根本就没有开启并使你过这项技术。至于这项技术是什么,笔者也不再卖关子了,那就是NFC,全称Near Field Communication,即近距离无线通讯技术。

  NFC技术由飞利浦公司和索尼公司共同开发的一种非接触式识别和互联技术,可以在移动设备、便携式电子产品以及PC和智能控件工具间进行近距离无线通信。可以理解为一种类似蓝牙的功能,但相比蓝牙,NFC在功能实现方面更为简单,可以让消费者简单直观地交换信息、访问内容与服务。但是在现实生活中,NFC具体可以实现什么功能,相信也是广大消费者用户最为关注的一点。因此,笔者就为大家简单介绍下NFC功能应用以及技术方面的知识,希望可以帮助大家在使用这个功能时,有所帮助。

  NFC发展历史

  NFC功能主要被手机所应用,在近几年开始流行,但起源却要从2003年说起。当时的飞利浦和索尼两家公司计划基于非接触式卡技术发展一种与之 兼容的无线通讯技术。因此,飞利浦派了一个团队到日本和索尼的工程师一起闭关开始研发这种技术。三个月两家公司联合对外发布了研发成果,既一种可兼容当前 ISO14443 非接触式卡协议的无线通讯技术,并取名为NFC(Near Field Communication)。

  而为了推动NFC的发展和普及,2004年由飞利浦、索尼和诺基亚共同创建了一个非赢利性的行业协会——NFC Forum,旨在促进 NFC 技术的实施和标准化,确保设备和服务之间协同合作。NFC Forum在全球拥有数百个成员,包括:NOKIA、SONY、 Philips、LG、摩托罗拉、NXP、NEC、三星、atoam、Intel、其中 中国成员有魅族、步步高、vivo、OPPO、小米、中国移动、华为、中兴、上海同耀和台湾正隆等公司。

  NFC原理信息

  原理方面,NFC通过备之间进行非接触式点对点数据传输(在十厘米内)交换数据。该模式和红外线差不多,可用于数据交换,只是传输距离较短,传 输创建速度较快,传输速度也快些,并且功耗低。在具体使用方面,用户可将两个具备NFC功能的设备链接,实现数据点对点传输,如下载音乐、交换图片或者同 步设备地址薄。

  在技术方面,NFC与蓝牙的功能非常相像,都是短程通信技术,而且都被集成到移动电话。但NFC不需要复杂的设置程序。因此,NFC也可以简化 版的蓝牙功能。但其速度却不如蓝牙。NFC的最大数据传输量 424 kbit/s 远小于 Bluetooth V2.1 (2.1 Mbit/s)。

  NFC正式投用

  自2003年NFC问世以来,就凭借其出色的安全以及使用方便的特性得到众多企业的青睐于支持,因此,在2005年,国的乔治亚州的亚特兰大菲利浦斯球馆,Visa和飞利浦就开始合作进行主要的NFC测试。随后法国、台湾在同年也进行了相关应用测试。

  直至2007年,在中国也正式开始了NFC的测试项目,而测试地点包括了北京、厦门、广州在内的数个城市。测试设备则是由诺基亚推出内置NFC 芯片的诺基亚6131i机型。这款手机预下载了一项可以在市政交通系统使用的交通卡,使用该手机,用户只需开设一个预付费账户就可以购买车票和在某些商场 购物。由于中国市场潜力巨大,NFC在中国测试时期,就有上千万消费者加入。因此,这一年也被称之为NFC的”应用启动“之年。

  NFC在中国火爆并成功推广后,相关NFC的设备也层出不穷,除了支持NFC的手机之外,在2011年,黑莓手机制造商RIM和安全门禁卡、读 卡器提供商HID Global宣布,RIM的一部分新产黑莓手机将配备HID Global的iCLASS数字证书。配置NFC的黑莓Bold和Curve型号的手机都能兼容HID Global的iCLASS读卡器,这些读卡器被广泛用于建筑门禁系统、学生ID读卡器、追踪员工签到和出勤。

  NFC标签

  NFC虽然在功能上很强,但这其中却离不开标签的帮助,目前支持NFC的标签类型有四种,并以“1”至“4”来标识,不同的标签拥有不同的格式与容量。下面我们再来了解下这四种标签的不同之处。

  第1类标签(Tag 1 Type):此类型基于ISO14443A标准。此类标签具有可读、重新写入的能力,用户可将其配置为只读。存储能力为96字节(最高可扩充到2K字 节),用来存网址URL或其他小量数据富富有余。此类NFC标签的通信速度为106 kbit/s。此类标签简洁,故成本效益较好,适用于许多NFC应用。

  第2类标签(Tag 2 Type):此类标签也是基于ISO14443A,具有可读、重新写入的能力,用户可将其配置为只读。其基本内存大小为48字节,但可被扩充到2k字节。通信速度也是106 kbit/s。

  第3类标签(Tag 3 Type):此类标签基于Sony FeliCa体系。具有2k字节内存容量,数据通讯速度为212 kbit/s。故此类标签较为适合较复杂的应用,但成本较高。

  第4类标签(Tag 4 Type):此类标签被定义为与ISO14443A、B标准兼容。制造时被预先设定为可读/可重写、或者只读。内存容量可达32k字节,通信速度介于106 kbit/s和424 kbit/s之间。

  从上述不同标签类型的定义可以看出,前两类与后两类在内存容量、构成方面大不相同。其中第1与第2类标签是双态的,可为读/写或只读。第3与第4类则是只读,数据在生产时写入或者通过特殊的标签写入器来写入。

  NFC实用功能

  由于手机是用户的刚性必须电子设备,同时得益于它的智能系统有力于NFC功能使用,因此,NFC主要设备为手机产品,随着各大厂商先后加入NFC行列之后,诸如NFC的使用方法也层出不穷。不过总体来说,使用到NFC功能主要分为五大类:

  一、接触通过(Touch and Go),如门禁管理、车票和门票等,用户将储存着票证或门控密码的设备靠近读卡器即可,也可用于物流管理。

  二、接触支付(Touch and Pay),如非接触式移动支付,用户将设备靠近嵌有NFC模块的POS机可进行支付,并确认交易。

  三、接触连接(Touch and Connect),如把两个NFC设备相连接,进行点对点(Peer-to-Peer)数据传输,例如下载音乐、图片互传和交换通讯录等。

  四接触浏览(Touch and Explore),用户可将NFC手机接靠近街头有NFC功能的智能公用电话或海报,来浏览交通信息等。

  五下载接触(Load and Touch),用户可通过GPRS网络接收或下载信息,用于支付或门禁等功能,如前述,用户可发送特定格式的短信至家政服务员的手机来控制家政服务员进出住宅的权限。

  前不久,有网友爆料,称支持NFC功能的手机,在开启该功能后,可无需密码,轻松读取银行卡部分信息,以及该卡用户近期的取款金额等信息。对于此事爆料之后,便引起了不少消费者用户关心。

  对于这件事,笔者使用带有NFC功能手机与银行卡进行了实际测试,测试结果证实了手机NFC功能确实可读取用户银行卡信息以及取款金额。从功能方面来说,确实方便了用户可随时查询银行卡存取信息,但从隐私方面来说,是否安全,相信也是用户最为关心的一点。

  对于这个问题,目前已经有专家作出释疑,NFC读取银行卡确实存在一定的安全隐患,银行卡号和交易记录确实有可能被别人读取,但可能性不大,因为NFC对 距离要求比较高。但不排除存在使用大功率的NFC设备,稍远距离也可读取。银行卡信息被读取后,最主要的危害是不法分子会综合手机号、身份证等多个信息盗 取钱财。因此,要尽量避免银行卡与他人的手机等设备近距离接触。即使银行卡号被读取,没有手机号、身份证号这些敏感信息,不法分子也很难实现盗刷。

  总结:通过以上介绍,相信大家对NFC有了全面的认识,这个功能虽然在目前来说,仍是一种高科技产品,但其实从诞生到现在已经有了10年有余。而在实际应用方面,NFC也正在逐渐扩大范围,相信未来NFC将会普及更大范围领域,并发展成为一种潮流趋势,深入人们的生活应用。 

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