最核心4大NFC技術(shù)規范詳解

　　1998年，飛利浦、索尼和諾基亞創(chuàng )建了 NFC論壇，宗旨是推動(dòng)NFC的發(fā)展普及和規范化。論壇至今共推出了5大類(lèi)技術(shù)規范：協(xié)議技術(shù)規范（Protocol Technical Specification ）;數據交換格式技術(shù)規范（Data Exchange FormatTechnical Specification）; NFC標簽類(lèi)型技術(shù)規范（NFC Forum Tag TypeTechnical Specifications ） ; 記錄類(lèi)型定義技術(shù)規范（Record Type Definitionf Technical Specifications）; 參考應用技術(shù)規范（Reference Application Technical Specifications ）。本文將介紹技術(shù)開(kāi)發(fā)最核心的前4點(diǎn)規范。

　　一、協(xié)議技術(shù)規范

　　NFC論壇的協(xié)議技術(shù)規范又包含了3個(gè)技術(shù)規范，分別為：

　　1、NFC的邏輯鏈路控制協(xié)議技術(shù)規范（NFC Logical Link Control Protocol（LLCP） Technical Specification）：定義了 OSI模型第2層的協(xié)議，以支持兩個(gè)具有NFC功能的設備之間的對等通信。LLCP是一個(gè)緊湊的協(xié)議，基于業(yè)界標準IEEE802.2，旨在支持有限的數據傳輸要求，如小文件傳輸或網(wǎng)絡(luò )協(xié)議，這反過(guò)來(lái)又會(huì )為應用程序提供可靠的服務(wù)環(huán)境。NFC的LLCP與ISO IIEC18092(＄0.1170)標準相比，同樣為對等應用提供了一個(gè)堅實(shí)的基礎，但前者加強了后者所提供的基本功能，且不會(huì )影響原有的NFC應用或芯片組的互操作性。

　　2、NFC數字協(xié)議技術(shù)規范：本規范強調了用于NFC設備通信所使用的數字協(xié)議，提供了在ISO I IEC 18092和ISO I IEC 14443(＄0.1401)標準之上的一種實(shí)現規范。該規范定義了常見(jiàn)的特征集，這個(gè)特征集可以不做進(jìn)一歩修改就可用于諸如金融服務(wù)和公共交通領(lǐng)域的重大NFC技術(shù)應用。它還涵蓋了 NFC設備作為發(fā)起者、目標、讀寫(xiě)器和卡仿真器這四種角色所使用的數字接口以及半雙工傳輸的協(xié)議。NFC設備間可以使用該規范中給出的位級編碼、比特率、幀格式、協(xié)議和命令集等來(lái)交換數據并綁定到LLCP協(xié)議。

　　3、NFC活動(dòng)技術(shù)規范：該規范解釋了如何使用NFC數字協(xié)議規范與另–個(gè)NFC設備或NFC Forum標簽來(lái)建立通信協(xié)議。參考應用技術(shù)規范包括了 NFC論壇連接切換技術(shù)標準（NFC Forum Connection Handover Technical Specification），其中定義了使兩個(gè)NFC設備使用其他無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)建立連接所使用的結構和交互序列。該規范一方面使開(kāi)發(fā)人員可以選擇交換信息的載體，如兩個(gè)NFC手機之間選擇藍牙或WiFi來(lái)交換數據;另一方面與NFC兼容的通信設備可以定義在連接建立階段需要在NFC數據交換格式報文中承載的所需的信息。

　　二、NFC數據交換格式技術(shù)規范（NDEF ）

　　NDEF，定義了NFC設備之間以及設備與標簽之間傳輸數據的一種消息封裝格式。該協(xié)議認為設備之間傳輸的信息可以封裝成一個(gè)NDEF消息，而-個(gè)消息可以山多個(gè)NDEF記錄構成，如圖所示。

　　單個(gè)NDEF記錄包含了多部頭域和有效載荷域。首部包含了五個(gè)標志位（MB，ME，CF，SR，IL）、標簽類(lèi)型分類(lèi)TNF、長(cháng)度可變區域的長(cháng)度信息、類(lèi)型識別位、一個(gè)可選的記錄標識符（ID）。如表所示。上圖中R1至Rn表示有n個(gè)記錄，其中R1的MB位值為1是表示一個(gè)消息開(kāi)始，Rn記錄的ME位為1表示消息結束，中間的記錄這兩位值為0。

　　MB和ME位：用于標志一個(gè)消息相對應的開(kāi)始和結束的記錄。

　　CF值為1時(shí)，說(shuō)明存在下一個(gè)記錄。

　　SR定義了負載域（Payload）的長(cháng)度。0值表示Payload Length域的大小是一個(gè)4字節的無(wú)符號整數。1值表示一個(gè)字節的無(wú)符號整數。該標志位用于減少短記錄的內存浪費。

　　IL為1 ，則需要給出可選ID域以及它的相關(guān)長(cháng)度域的值。

　　TNF（Type Name Format）的定義如下表所示。

　　三、NFC標簽類(lèi)型技術(shù)規范

　　NFC論壇目前提出的標簽類(lèi)型規范可兼容下面4類(lèi)NFC標簽。

　　第一類(lèi)型標簽是基于14443A協(xié)議，標簽內存最小為96個(gè)字節，可動(dòng)態(tài)擴充。如果標簽只涉及到簡(jiǎn)單的讀寫(xiě)存儲，例如實(shí)現簡(jiǎn)單的智能海報功能，該類(lèi)標簽是完全可用的。此類(lèi)標簽主要用于實(shí)現讀取信息，具有操作簡(jiǎn)單，成本小等優(yōu)點(diǎn)。

　　第二類(lèi)標簽同樣基于14443A協(xié)議，但僅支持phlips公司提供MIFARE UltraLight類(lèi)型卡。

　　第三類(lèi)型標簽是由SONY獨家提供的Fecila技術(shù)類(lèi)型。

　　第四類(lèi)型標簽兼容14443A/B協(xié)議，該類(lèi)標簽屬于智能標簽，接收應用協(xié)議數據單元（APDU，Application Protocol Data Unit）指令，擁有較大的存儲空間，能完成一些認證或安全算法，可用于實(shí)現智能交互和雙界面標簽的相關(guān)操作。此類(lèi)標簽應用范圍廣泛，可以適應未來(lái)不斷的研究開(kāi)發(fā)。

　　四、記錄類(lèi)型定義技術(shù)規范

　　NFC論壇給出了多種類(lèi)型不同的5種RTD，分別是：”U” URI記錄、”Sp” Smart Poster記錄、”Sig” Signature記錄、”T”簡(jiǎn)單文本記錄和”Gc”控制類(lèi)型記錄。

　　1、簡(jiǎn)單文本記錄（“T”， NFC Text RTD Technical Specification）：提供了一種有效的方法通過(guò)使用RTD機制和NDEF格式以多種語(yǔ)言存儲text字符串。它包含了描述性文本，以及語(yǔ)言和編碼信息。一般和別的記錄一起使用，用于描述記錄的內容或功能。

　　2、URI記錄（“U”， NFC URI RTD Technical Specification）：提供了一種有效的方法通過(guò)使用RTD機制和NDEF格式以多種語(yǔ)言存儲統一資源描述符URI （Uniform Resource Identifier ）。該記錄涵蓋了 URL， e-mail地址，電話(huà)號碼，以及SMS信息。

　　3、Smart Poster記錄（“Sp ” ， NFC Smart Poster RTD Technical Specification）：定義了一種用來(lái)在NFC標簽上存放、或是在設備之間傳輸URL、SMS或電話(huà)號碼的類(lèi)型。Smart Poster RTD構建在RTD機制和NDEF格式的基礎之上，并使ffl 了 URI RTD和Text RTD作為構建模塊。

　　4、控制類(lèi)型記（“Gc”， NFC Generic Control RTD Technical Specification）：提供了一個(gè)NFC設備、標簽或卡（源設備）通過(guò)NFC通信以一種簡(jiǎn)單的方式向另一個(gè)NFC設備（目標設備）來(lái)請求一個(gè)特定動(dòng)作（例如啟動(dòng)一個(gè)應用或設置一種模式）。

　　5、Signature記錄（“Sig”， NFC Signature RTD Technical Specification）：規定了對單個(gè)或多個(gè)NDEF記錄進(jìn)行簽名時(shí)所使用的格式。定義了需要的和可選的簽名RTD域，并提供了一個(gè)合適的簽名算法和證書(shū)類(lèi)型以用來(lái)創(chuàng )建一個(gè)簽名。并沒(méi)有定義或強制使用某個(gè)特定的PKI或證書(shū)系統，也沒(méi)有定義Signature RTD使用的新算法。證書(shū)的驗證和撤銷(xiāo)過(guò)程超出了該規范的范圍。