一、NFC簡介

NFC英文全稱Near Field Communication，近距離無線通信。是由飛利浦公司發(fā)起，由諾基亞、索尼等著名廠商聯(lián)合主推的一項無線技術(shù)。

NFC由非接觸式射頻識別(RFID)及互聯(lián)互通技術(shù)整合演變而來,在單一芯片上結(jié)合感應(yīng)式讀卡器、感應(yīng)式卡片和點對點的功能，能在短距離內(nèi)與兼容設(shè)備進行識別和數(shù)據(jù)交換。這項技術(shù)最初只是RFID技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的簡單合并，現(xiàn)在已經(jīng)演變成一種短距離無線通信技術(shù)，發(fā)展態(tài)勢相當(dāng)迅速。

與RFID不同的是，NFC具有雙向連接和識別的特點，工作于13.56MHz頻率范圍，作用距離10厘米左右。NFC技術(shù)在ISO 18092、ECMA340和ETSI TS 102 190框架下推動標(biāo)準(zhǔn)化，同時也兼容應(yīng)用廣泛的ISO 14443 Type-A、B以及Felica標(biāo)準(zhǔn)非接觸式智能卡的基礎(chǔ)架構(gòu)。

NFC芯片裝在手機上，手機就可以實現(xiàn)小額電子支付和讀取其他NFC設(shè)備或標(biāo)簽的信息。NFC的短距離交互大大簡化整個認(rèn)證識別過程，使電子設(shè)備間互相訪問更直接、更安全和更清楚。通過NFC，電腦、數(shù)碼相機、手機、PDA等多個設(shè)備之間可以很方便快捷地進行無線連接，進而實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換和服務(wù)。

二、NFC發(fā)展歷史與應(yīng)用

2.1 NFC發(fā)展歷史

2004年3月18日 為了推動 NFC 的發(fā)展和普及，NXP(原飛利浦半導(dǎo)體)、索尼和諾基亞創(chuàng)建了一個非贏利性的行業(yè)協(xié)會——NFC 論壇，旨在促進 NFC 技術(shù)的實施和標(biāo)準(zhǔn)化，確保設(shè)備和服務(wù)之間協(xié)同合作。截止2007年，NFC 論壇在全球擁有超過100個成員，包括：萬事達(dá)卡國際組織、松下電子工業(yè)有限公司、微軟公司、摩托羅拉公司、NEC 公司、瑞薩科技公司、三星公司、德州儀器制造公司和 Visa 國際組織。2006年7月復(fù)旦微電子成為首家加入NFC聯(lián)盟的中國企業(yè)，之后清華同方微電子也加入了NFC論壇。

2006年6月 NXP、諾基亞、中國移動廈門分公司與“廈門易通卡”在廈門展開NFC測試，該項合作是中國首次NFC手機支付的測試。2006年8月Nokia與銀聯(lián)商務(wù)公司宣布在上海啟動新的NFC測試，這是繼廈門之后在中國的第二個NFC試點項目，也是全球范圍首次進行NFC空中下載試驗。參與測試使用的NFC手機均為NOKIA 3220。

2007年3月，由歐盟委員會及信息社會技術(shù)(IST)項目共同投資，多家公司、大學(xué)和用戶共同組織成立了泛歐聯(lián)盟，旨在開發(fā)開放式架構(gòu)，以進一步開發(fā)和部署近距離無線通信(NFC)技術(shù)，并推動其在手機中的應(yīng)用。該項目名為“NFC在倉儲物流及支付領(lǐng)域的應(yīng)用(StoLPaN)”，旨在為應(yīng)用于移動設(shè)備、基于NFC的服務(wù)開發(fā)一個開放式的商用和技術(shù)框架。這些架構(gòu)將超越手機類型及服務(wù)性質(zhì)的限制，推動基于NFC的移動應(yīng)用在眾多行業(yè)市場中的部署。

2007年，諾基亞推出了其首款具備NFC技術(shù)的商務(wù)手機。隨后NFC論壇每年舉行一次技術(shù)大賽，以獎勵那些有利于推廣NFC技術(shù)的創(chuàng)意。此后全球多個國家開始測試NFC產(chǎn)品，目前全球已有100多項NFC技術(shù)開發(fā)項目正在進行當(dāng)中。與其他任何新技術(shù)一樣，目前NFC技術(shù)的市場知名度還有待提高。但假以時日，NFC技術(shù)無疑將進入主流應(yīng)用的行列。

2.2 NFC應(yīng)用

無接觸支付

交通運輸

醫(yī)療健康

智能目標(biāo)

社交媒體

三、技術(shù)原理與比較

3.1 技術(shù)原理

支持NFC的設(shè)備可以在主動或被動模式下交換數(shù)據(jù)。

在被動模式下，啟動NFC通信的設(shè)備，也稱為NFC發(fā)起設(shè)備(主設(shè)備)，在整個通信過程中提供射頻場(RF-field)。

在主動模式下，每臺設(shè)備要向另一臺設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)時，都必須產(chǎn)生自己的射頻場。如圖1所示，發(fā)起設(shè)備和目標(biāo)設(shè)備都要產(chǎn)生自己的射頻場，以便進行通信。這是對等網(wǎng)絡(luò)通信的標(biāo)準(zhǔn)模式，可以獲得非常快速的連接設(shè)置。

NFC的實現(xiàn)由兩部分組成：NFC模擬前端(NFC Controller與天線)和安全單元。根據(jù)應(yīng)用需求不同，可以是SIM、SD、SAM或其他芯片。如下圖所示：

第一代出現(xiàn)的NFC方案基本上都采用的NXP的方案，由模擬前端芯片(PN511)與安全芯片(SmartMX)構(gòu)成NFC方案。如圖為NFC收發(fā)器(PN511)：

NFC收發(fā)器

NFC是在手機中整合智能卡芯片和天線，以SWP(Single Wire Protocol)連接方案為例，如下圖所示：

3.2 與其他近距離通信技術(shù)比較

SIMpass技術(shù)

SIMpass是全球前五大智能卡供應(yīng)商之一的握奇數(shù)據(jù)基于SIM卡的移動支付解決方案，是基于握奇成熟的雙界面智能卡技術(shù)推出的新技術(shù)，能實現(xiàn)各種非接觸移動應(yīng)用。

SIMpass卡是一種多功能的SIM卡，具有接觸和非接觸兩個通訊界面。非接觸界面可以支持非接觸移動支付、電子存折、PBOC借記/貸記以及其他各種非電信應(yīng)用。接觸界面可實現(xiàn)電信應(yīng)用，完成手機卡的正常功能。SIMpass還可以通過STK，SMS等方式，通過接觸界面進行非現(xiàn)場的非電信應(yīng)用，如空中圈存等。另外，握奇還開發(fā)出與SIMpass相匹配的MePay平臺系統(tǒng)，作為移動支付的后臺，可以有效地把移動運營商，銀行，商戶以及終端用戶聯(lián)結(jié)起來，形成完整的移動支付體系。

SIMpass工作于13.56MHz，可通過兩種方法實現(xiàn)，一種是定制手機方案，這種方案將天線組件內(nèi)置在手機之中，手機中只要裝入SIMpass卡片就可以實現(xiàn)非接觸通信。另一種是低成本天線組方案。這種方案不需要對手機進行任何改造，整個系統(tǒng)包括SIMpass卡片和一個與之配合的天線組件，只需將SIMpass卡片和天線一起安裝在手機中便可工作。

優(yōu)勢：用戶不需要更換手機，運營商項目啟動的成本小。

劣勢：采用SIMpass技術(shù)進行移動支付，業(yè)務(wù)將占用用于OTA業(yè)務(wù)的C4/C8接口，對運營商的網(wǎng)絡(luò)將會造成一定的壓力，而且只具備被動通信模式，不具點對點通信功能，此外產(chǎn)業(yè)鏈相對單薄。

SIMpass雙界面SIM卡實質(zhì)上是建立在SIM卡上的單芯片NFC實現(xiàn)方案，所以又稱為Single-CardNFC(SC-NFC)，它把傳統(tǒng)的NFC功能全部都集成到SIM上。這樣一來可以通過SIM卡實現(xiàn)各種應(yīng)用。

技術(shù)原理圖比較：

實現(xiàn)方式：

SIM卡的C1、C2、C3、C5、C6、C7用來實現(xiàn)接觸界面的電信功能;而C4、C8用來實現(xiàn)非接觸界面的非電信功能。

產(chǎn)品形態(tài)：

RF-SIM技術(shù)

RF是無線射頻技術(shù)，SIM既我們?nèi)粘Ｊ褂檬謾C里面安裝的通信卡。把RF與SIM相結(jié)合組成的卡，就是RFSIM卡。使用RFSIM卡，沒有任何限制.只要是在市場上購買的手機，均可使用RFSIM卡.只要把SIM卡更換為RFSIM卡就可使用了.無需更換手機。

RF-SIM業(yè)務(wù)介紹：

1) RF-SIM使用的頻率是2.4G

2) 通信距離可在10-500CM自動調(diào)整

3) 單向支持100M(數(shù)據(jù)廣播)

4) RF-SIM支持全部制式的無線網(wǎng)絡(luò)和各種型號的手機

RF-SIM卡的用戶能夠通過空中下載的方式實時更新手機中的應(yīng)用程序或者給帳戶充值，從而使手機真正成為隨用隨充的智能化電子錢包。

RFSIM既具備手機的全部功能，又可以應(yīng)用在門禁識別系統(tǒng)，物流管理系統(tǒng)，廣告信息系統(tǒng)，小額支付系統(tǒng)，電子票務(wù)系統(tǒng)，以及酒店預(yù)訂系統(tǒng)等等領(lǐng)域均可應(yīng)用.隨著RFSIM應(yīng)用技術(shù)的延伸，必將滲透到我們生活中的每個角落。

優(yōu)勢：RF-SIM更容易讓運營商控制產(chǎn)業(yè)鏈，且用戶使用門檻低。

劣勢：RF-SIM技術(shù)采用2.4GHz通信頻率，而對于銀行機構(gòu)來說，他們更青睞于基于13.56MHz的SIMpass或NFC標(biāo)準(zhǔn)，而對于注重產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同的移動支付業(yè)務(wù)來說，在初期，運營商推廣的難度會較大。

三者之間的比較

SIM-Pass

優(yōu)勢：SIM-Pass技術(shù)工作在13.56MHz下，將應(yīng)用信息和RFID模塊都集成到SIM/UIM卡中，對運營商十分有利，用戶也無需更換手機終端，將天線與SIM/UIM卡片直接相連，即可通信。

劣勢：由于天線是從SIM/UIM中引出的，而不同手機終端SIM/UIM卡的放置位置不同，因此需要進行適配，目前，手機適配率只能達(dá)到20%左右。同時，由于天線是直接引出，比較容易折斷，將無法工作。

RF-SIM

優(yōu)勢：是一種新型的RFID產(chǎn)品，采用了2.4GHz的通信頻率。它將RFID模塊、天線和應(yīng)用信息都集成在SIM/UIM卡中，用戶只需要更換UIM卡即可使用，從手機成本、業(yè)務(wù)控制角度來說是運營商的最佳選擇。

劣勢：RF-SIM的工作頻點與銀行、公交等主要行業(yè)的POS機不一致，因此重心布放POS終端，需要大量的成本。而且，RF-SIM卡的成本較普通智能卡要高出很多。

NFC

優(yōu)勢：NFC方式目前是發(fā)展最成熟的方案。技術(shù)成熟、功能全面、有商用案例是其最大的優(yōu)勢。而且目前大多數(shù)手機廠商都表示要推出NFC手機。

劣勢：由于NFC方式需要定制手機終端，SIM/UIM卡不能控制業(yè)務(wù)邏輯，對于運營商控制產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)植焕?。另外，技術(shù)壁壘也是一個劣勢，因為NFC的專利掌握在國外廠商的手中。

與RFID一樣，NFC信息也是通過頻譜中無線頻率部分的電磁感應(yīng)耦合方式傳遞，但兩者之間還是存在很大的區(qū)別。NFC是一種提供輕松、安全、迅速的通信無線連接技術(shù)，其傳輸范圍比RFID小，RFID的傳輸范圍可以達(dá)到幾米、甚至幾十米，但由于NFC采取了獨特的信號衰減技術(shù)，相對于RFID來說NFC具有距離近、帶寬高、能耗低等特點。