基于手機(jī)的NFC應(yīng)用研究

引言

　　隨著手機(jī)的快速普及，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)支持的上下行數(shù)據(jù)速率不斷提高，新的應(yīng)用尤其是數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)方面的應(yīng)用不斷涌現(xiàn)，手機(jī)成為人們身邊不可缺少的信息終端。越來(lái)越多的人用手機(jī)代替手表、記事本、MP3，是否有一天我們的錢包和鑰匙也會(huì)讓位于手機(jī)，使我們的生活更加方便，更加安全呢？ 近距離通信NFC（Near Field Communication）技術(shù)將讓這一切變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。2006年6月，諾基亞和中國(guó)移動(dòng)、飛利浦、易通卡公司在廈門啟動(dòng)了中國(guó)首個(gè)NFC手機(jī)支付試驗(yàn)。用戶使用內(nèi)嵌NFC模塊的諾基亞3220手機(jī)，可在廈門市任何一個(gè)易通卡覆蓋的營(yíng)業(yè)網(wǎng)點(diǎn)（公交汽車、輪渡、電影院、快餐店）進(jìn)行手機(jī)支付。不僅如此，在不久的將來(lái)，通過(guò)手機(jī)和NFC技術(shù)的結(jié)合，用戶僅僅通過(guò)手機(jī)就可以實(shí)現(xiàn)以下應(yīng)用：在街邊海報(bào)上和雜志上下載演唱會(huì)時(shí)間地點(diǎn)和節(jié)目表；在公園里玩互動(dòng)的定向越野游戲；在車站實(shí)時(shí)刷新公交車的到站時(shí)間；在辦公室發(fā)送短信控制家政服務(wù)員進(jìn)出住宅的時(shí)間；在學(xué)校全面代替現(xiàn)有學(xué)生證和學(xué)生卡；在遍布市區(qū)的智能公用電話亭查詢地圖、公交線路、餐飲購(gòu)物等信息；在加油站、超市、銀行任何有POS機(jī)的地方支付款項(xiàng)并用手機(jī)收取電子發(fā)票。

　　1 技術(shù)簡(jiǎn)介

　　NFC是在無(wú)線射頻識(shí)別（RFID）和互聯(lián)技術(shù)的基礎(chǔ)上融合演變而來(lái)的新技術(shù)，是一種短距離無(wú)線通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。它在單一芯片上集成了非接觸式讀卡器、非接觸式智能卡和點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的功能，運(yùn)行在13.56MHz的頻率范圍內(nèi)，能在大約10cm范圍內(nèi)建立設(shè)備之間的連接，傳輸速率可為106kbit/s、212kbit/s、424 kbit/s，未來(lái)可提高到848kbit/s以上。NFC終端有三種工作模式：

　　（1）主動(dòng)模式下，NFC終端作為一個(gè)讀卡器，主動(dòng)發(fā)出自己的射頻場(chǎng)去識(shí)別和讀/寫別的NFC設(shè)備；

　?。?）被動(dòng)模式下，NFC終端可以模擬成一個(gè)卡被讀/寫，它只在其他設(shè)備發(fā)出的射頻場(chǎng)中被動(dòng)響應(yīng)；

　?。?）雙向模式下，雙方都主動(dòng)發(fā)出射頻場(chǎng)來(lái)建立點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通信。

　　NFC用于在短距離范圍內(nèi)快速建立各種設(shè)備之間的無(wú)線通信，可作為一種虛擬連接器，它可以滿足任何兩個(gè)無(wú)線設(shè)備間的數(shù)據(jù)交換。它還能通過(guò)初始化設(shè)備原有的藍(lán)牙和802.11等無(wú)線協(xié)議，使設(shè)備能在更遠(yuǎn)距離上通信或以更高速率傳輸數(shù)據(jù)。所以除了信息傳輸之外，NFC設(shè)備可以在聯(lián)網(wǎng)世界中作為一個(gè)安全的網(wǎng)關(guān)，讓用戶無(wú)論在家中或移動(dòng)中，都能隨時(shí)儲(chǔ)存或接收各種信息。只要將兩個(gè)NFC設(shè)備靠攏，它們便會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)網(wǎng)絡(luò)通信功能，用戶無(wú)需另行設(shè)定安裝程序，從而實(shí)現(xiàn)前述的非接觸式移動(dòng)支付、身份識(shí)別等電子錢包和身份證功能。 NFC技術(shù)符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織的ISO18092、ISO21481標(biāo)準(zhǔn)，兼容無(wú)線智能卡ISO14443標(biāo)準(zhǔn)，符合歐洲計(jì)算機(jī)協(xié)會(huì)的EMCA-340、352和356標(biāo)準(zhǔn)。NFC兼容非接觸式智能卡領(lǐng)域的兩強(qiáng)--飛利浦的MIFARE技術(shù)和索尼的FeliCa技術(shù)，基于前者的智能卡已部署約12億片，后者也已部署約1.7億片。這使NFC技術(shù)充分具備了未來(lái)近距離無(wú)線互連設(shè)備所應(yīng)有的低功率、低價(jià)格、兼容性的特點(diǎn)，而使NFC成為近距離無(wú)線互連領(lǐng)域一種極富競(jìng)爭(zhēng)力的技術(shù)。

　　2 應(yīng)用分類和現(xiàn)狀

　　2.1 應(yīng)用分類 NFC 技術(shù)的應(yīng)用可分為五類：

　?。?）接觸通過(guò)（Touch and Go），如門禁管理、車票和門票等，用戶將儲(chǔ)存著票證或門控密碼的設(shè)備靠近讀卡器即可，也可用于物流管理。

　?。?）接觸支付（Touch and Pay），如非接觸式移動(dòng)支付，用戶將設(shè)備靠近嵌有NFC模塊的POS機(jī)可進(jìn)行支付，并確認(rèn)交易。

　　（3）接觸連接（Touch and Connect），如把兩個(gè)NFC設(shè)備相連接（如圖1中手機(jī)和筆記本電腦），進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)（Peer-to-Peer）數(shù)據(jù)傳輸，例如下載音樂(lè)、圖片互傳和交換通訊錄等。

　　圖1 手機(jī)和筆記本電腦的NFC點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信

　?。?）接觸瀏覽（Touch and Explore），用戶可將NFC手機(jī)接靠近街頭有NFC功能的智能公用電話或海報(bào)，來(lái)瀏覽交通信息等。

　?。?）下載接觸（Load and Touch），用戶可通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)接收或下載信息，用于支付或門禁等功能，如前述，用戶可發(fā)送特定格式的短信至家政服務(wù)員的手機(jī)來(lái)控制家政服務(wù)員進(jìn)出住宅的權(quán)限。