基于手機的NFC應用研究

引言

　　隨著(zhù)手機的快速普及，無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )支持的上下行數據速率不斷提高，新的應用尤其是數據業(yè)務(wù)方面的應用不斷涌現，手機成為人們身邊不可缺少的信息終端。越來(lái)越多的人用手機代替手表、記事本、MP3，是否有一天我們的錢(qián)包和鑰匙也會(huì )讓位于手機，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實(shí)。2006年6月，諾基亞和中國移動(dòng)、飛利浦、易通卡公司在廈門(mén)啟動(dòng)了中國首個(gè)NFC手機支付試驗。用戶(hù)使用內嵌NFC模塊的諾基亞3220手機，可在廈門(mén)市任何一個(gè)易通卡覆蓋的營(yíng)業(yè)網(wǎng)點(diǎn)（公交汽車(chē)、輪渡、電影院、快餐店）進(jìn)行手機支付。不僅如此，在不久的將來(lái)，通過(guò)手機和NFC技術(shù)的結合，用戶(hù)僅僅通過(guò)手機就可以實(shí)現以下應用：在街邊海報上和雜志上下載演唱會(huì )時(shí)間地點(diǎn)和節目表；在公園里玩互動(dòng)的定向越野游戲；在車(chē)站實(shí)時(shí)刷新公交車(chē)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)校全面代替現有學(xué)生證和學(xué)生卡；在遍布市區的智能公用電話(huà)亭查詢(xún)地圖、公交線(xiàn)路、餐飲購物等信息；在加油站、超市、銀行任何有POS機的地方支付款項并用手機收取電子發(fā)票。

　　1 技術(shù)簡(jiǎn)介

　　NFC是在無(wú)線(xiàn)射頻識別（RFID）和互聯(lián)技術(shù)的基礎上融合演變而來(lái)的新技術(shù)，是一種短距離無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)標準。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)對點(diǎn)的功能，運行在13.56MHz的頻率范圍內，能在大約10cm范圍內建立設備之間的連接，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：

　?。?）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)去識別和讀/寫(xiě)別的NFC設備；

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

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

　　NFC用于在短距離范圍內快速建立各種設備之間的無(wú)線(xiàn)通信，可作為一種虛擬連接器，它可以滿(mǎn)足任何兩個(gè)無(wú)線(xiàn)設備間的數據交換。它還能通過(guò)初始化設備原有的藍牙和802.11等無(wú)線(xiàn)協(xié)議，使設備能在更遠距離上通信或以更高速率傳輸數據。所以除了信息傳輸之外，NFC設備可以在聯(lián)網(wǎng)世界中作為一個(gè)安全的網(wǎng)關(guān)，讓用戶(hù)無(wú)論在家中或移動(dòng)中，都能隨時(shí)儲存或接收各種信息。只要將兩個(gè)NFC設備靠攏，它們便會(huì )自動(dòng)啟動(dòng)網(wǎng)絡(luò )通信功能，用戶(hù)無(wú)需另行設定安裝程序，從而實(shí)現前述的非接觸式移動(dòng)支付、身份識別等電子錢(qián)包和身份證功能。 NFC技術(shù)符合國際標準化組織的ISO18092、ISO21481標準，兼容無(wú)線(xiàn)智能卡ISO14443標準，符合歐洲計算機協(xié)會(huì )的EMCA-340、352和356標準。NFC兼容非接觸式智能卡領(lǐng)域的兩強--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(xiàn)互連設備所應有的低功率、低價(jià)格、兼容性的特點(diǎn)，而使NFC成為近距離無(wú)線(xiàn)互連領(lǐng)域一種極富競爭力的技術(shù)。

　　2 應用分類(lèi)和現狀

　　2.1 應用分類(lèi) NFC 技術(shù)的應用可分為五類(lèi)：

　?。?）接觸通過(guò)（Touch and Go），如門(mén)禁管理、車(chē)票和門(mén)票等，用戶(hù)將儲存著(zhù)票證或門(mén)控密碼的設備靠近讀卡器即可，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(hù)將設備靠近嵌有NFC模塊的POS機可進(jìn)行支付，并確認交易。

　?。?）接觸連接（Touch and Connect），如把兩個(gè)NFC設備相連接（如圖1中手機和筆記本電腦），進(jìn)行點(diǎn)對點(diǎn)（Peer-to-Peer）數據傳輸，例如下載音樂(lè )、圖片互傳和交換通訊錄等。

　　圖1 手機和筆記本電腦的NFC點(diǎn)對點(diǎn)通信

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

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