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、索尼等著名廠商聯合主推的一項無線技術。

NFC由非接觸式射頻識別(RFID)及互聯互通技術整合演變而來,在單一芯片上結合感應式讀卡器、感應式卡片和點對點的功能，能在短距離內與兼容設備進行識別和數據交換。這項技術最初只是RFID技術和網絡技術的簡單合并，現在已經演變成一種短距離無線通信技術，發(fā)展態(tài)勢相當迅速。

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技術在ISO 18092、ECMA340和ETSI TS 102 190框架下推動標準化，同時也兼容應用廣泛的ISO 14443 Type-A、B以及Felica標準非接觸式智能卡的基礎架構。

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

二、NFC發(fā)展歷史與應用

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(原飛利浦半導體)、索尼和諾基亞創(chuàng)建了一個非贏利性的行業(yè)協會——NFC 論壇，旨在促進 NFC 技術的實施和標準化，確保設備和服務之間協同合作。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月復旦微電子成為首家加入NFC聯盟的中國企業(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與銀聯商務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(IST)項目共同投資，多家公司、大學和用戶共同組織成立了泛歐聯盟，旨在開發(fā)開放式架構，以進一步開發(fā)和部署近距離無線通信(NFC)技術，并推動其在手機中的應用。該項目名為“NFC在倉儲物流及支付領域的應用(StoLPaN)”，旨在為應用于移動設備、基于NFC的服務開發(fā)一個開放式的商用和技術框架。這些架構將超越手機類型及服務性質的限制，推動基于NFC的移動應用在眾多行業(yè)市場中的部署。

2007年，諾基亞推出了其首款具備NFC技術的商務手機。隨后NFC論壇每年舉行一次技術大賽，以獎勵那些有利于推廣NFC技術的創(chuàng)意。此后全球多個國家開始測試NFC產品，目前全球已有100多項NFC技術開發(fā)項目正在進行當中。與其他任何新技術一樣，目前NFC技術的市場知名度還有待提高。但假以時日，NFC技術無疑將進入主流應用的行列。

2.2 NFC應用

無接觸支付

交通運輸

醫(yī)療健康

智能目標

社交媒體

三、技術原理與比較

3.1 技術原理

支持NFC的設備可以在主動或被動模式下交換數據。

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

在主動模式下，每臺設備要向另一臺設備發(fā)送數據時，都必須產生自己的射頻場。如圖1所示，發(fā)起設備和目標設備都要產生自己的射頻場，以便進行通信。這是對等網絡通信的標準模式，可以獲得非?？焖俚倪B接設置。

NFC的實現由兩部分組成：NFC模擬前端(NFC Controller與天線)和安全單元。根據應用需求不同，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比較

SIMpass技術

SIMpass是全球前五大智能卡供應商之一的握奇數據基于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推出的新技術，能實現各種非接觸移動應用。

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用。接觸界面可實現電信應用，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場的非電信應用，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結起來，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，一種是定制手機方案，這種方案將天線組件內置在手機之中，手機中只要裝入SIMpass卡片就可以實現非接觸通信。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技術進行移動支付，業(yè)務將占用用于OTA業(yè)務的C4/C8接口，對運營商的網絡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，此外產業(yè)鏈相對單薄。

SIMpass雙界面SIM卡實質上是建立在SIM卡上的單芯片NFC實現方案，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卡實現各種應用。

技術原理圖比較：

實現方式：

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

產品形態(tài)：

RF-SIM技術

RF是無線射頻技術，SIM既我們日常使用手機里面安裝的通信卡。把RF與SIM相結合組成的卡，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自動調整

3) 單向支持100M(數據廣播)

4) RF-SIM支持全部制式的無線網絡和各種型號的手機

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)，電子票務系統(tǒng)，以及酒店預訂系統(tǒng)等等領域均可應用.隨著RFSIM應用技術的延伸，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業(yè)鏈，且用戶使用門檻低。

劣勢：RF-SIM技術采用2.4GHz通信頻率，而對于銀行機構來說，他們更青睞于基于13.56MHz的SIMpass或NFC標準，而對于注重產業(yè)鏈協同的移動支付業(yè)務來說，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技術工作在13.56MHz下，將應用信息和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產品，采用了2.4GHz的通信頻率。它將RFID模塊、天線和應用信息都集成在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)務邏輯，對于運營商控制產業(yè)鏈十分不利。另外，技術壁壘也是一個劣勢，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，其傳輸范圍比RFID小，RFID的傳輸范圍可以達到幾米、甚至幾十米，但由于NFC采取了獨特的信號衰減技術，相對于RFID來說NFC具有距離近、帶寬高、能耗低等特點。