NFC有多神秘？一篇文章告訴你！

近場(chǎng)通信，又稱(chēng)近距離無(wú)線(xiàn)通信，是一種短距離的高頻無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)，允許電子設備之間進(jìn)行非接觸式點(diǎn)對點(diǎn)數據傳輸（在20厘米內）、交換數據。

這個(gè)技術(shù)由免接觸式射頻識別（RFID）演變而來(lái)，并向下兼容RFID。最早由Sony和Philips各自開(kāi)發(fā)成功，主要用于手機等手持設備中提供M2M（Machine to Machine）的通信。由于近場(chǎng)通訊具有天然的安全性，因此，NFC技術(shù)被認為在手機支付等領(lǐng)域具有很大的應用前景。同時(shí)，NFC也因為其相比于其他無(wú)線(xiàn)通訊技術(shù)較好的安全性被中國物聯(lián)網(wǎng)校企聯(lián)盟比作機器之間的“安全對話(huà)”。    

支持NFC的設備可以在主動(dòng)或被動(dòng)模式下交換數據。在被動(dòng)模式下，啟動(dòng)NFC通信的設備，也稱(chēng)為NFC發(fā)起設備（主設備），在整個(gè)通信過(guò)程中提供射頻場(chǎng)（RF-field），它可以選擇106kbps、212kbps或424kbps其中一種傳輸速度，將數據發(fā)送到另臺設備。另一臺設備稱(chēng)為NFC目標設備（從設備），不必產(chǎn)生射頻場(chǎng)，而使用負載調制（load modulation）技術(shù)，即可以相同的速度將數據傳回發(fā)起設備。此通信機制與基于ISO14443A、MIFARE和FeliCa的非接觸式智能卡兼容，因此，NFC發(fā)起設備在被動(dòng)模式下，可以用相同的連接和初始化過(guò)程檢測非接觸式智能卡或NFC目標設備，并與之建立聯(lián)系。

圖一：NFC主動(dòng)通信模式

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

2、NFC與RF ID 的異同

NFC具有雙向連接和識別的特點(diǎn)，工作于13.56MHz頻率，作用距離20厘米左右。NFC技術(shù)在ISO 18092、ECMA 340和ETSI TS 102 190框架下推動(dòng)標準化，同時(shí)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。

與RFID一樣，NFC信息也是通過(guò)頻譜中無(wú)線(xiàn)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別。

首先，NFC是一種提供輕松、安全、迅速的通信的無(wú)線(xiàn)連接技術(shù)，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(shù)，相對于RFID來(lái)說(shuō)NFC具有距離近、帶寬高、能耗低等特點(diǎn)。 

其次，NFC與現有非接觸智能卡技術(shù)兼容，目前已經(jīng)成為得到越來(lái)越多主要廠(chǎng)商支持的正式標準。

再次，NFC還是一種近距離連接協(xié)議，提供各種設備間輕松、安全、迅速而自動(dòng)的通信。與無(wú)線(xiàn)世界中的其他連接方式相比，NFC是一種近距離的私密通信方式。

最后，RFID更多的被應用在生產(chǎn)、物流、跟蹤、資產(chǎn)管理上，而NFC則在門(mén)禁、公交、手機支付等領(lǐng)域內發(fā)揮著(zhù)巨大的作用。

3、NFC與藍牙

與藍牙相比，NFC面向近距離交易，適用于交換財務(wù)信息或敏感的個(gè)人信息等重要數據；藍牙適用于較長(cháng)距離數據通信。因此，NFC和藍牙互為補充，共同存在。事實(shí)上，快捷輕型的NFC協(xié)議可以用于引導兩臺設備之間的藍牙配對過(guò)程，簡(jiǎn)化藍牙連接，促進(jìn)了藍牙的使用。

4、NFC的重要應用：手機支付

NFC技術(shù)支持多種應用，包括移動(dòng)支付與交易、對等式通信及移動(dòng)中信息訪(fǎng)問(wèn)等。NFC設備可以用作非接觸式智能卡、智能卡的讀寫(xiě)器終端以及設備對設備的數據傳輸鏈路，其應用主要可分為以下四個(gè)基本類(lèi)型：用于付款和購****、用于電子****證、用于智能媒體以及用于交換、傳輸數據。

NFC手機內置NFC芯片，組成RFID模塊的一部分，可以當作RFID無(wú)源標簽使用———用來(lái)支付費用；也可以當作RFID讀寫(xiě)器———用作數據交換與采集。通過(guò)NFC手機，人們可以在任何地點(diǎn)、任何時(shí)間，通過(guò)任何設備，與他們希望得到的娛樂(lè )服務(wù)與交易聯(lián)系在一起，從而完成付款，獲取海報信息等。

5、村田技術(shù)在NFC領(lǐng)域的新突破

不可否認，NFC在移動(dòng)支付領(lǐng)域乃至通信領(lǐng)域上有著(zhù)得天獨厚的優(yōu)勢，但實(shí)際上NFC也存在一些限制，比如金屬后殼，狹小的NFC天線(xiàn)空間等。村田通過(guò)技術(shù)研發(fā)規避了其中的漏洞，克服了這些限制，從而完善了NFC的技術(shù)應用。

如果在越來(lái)越小型化，layout越來(lái)越緊湊的手機終端和電子產(chǎn)品內增加NFC功能，就會(huì )使傳統的大面積的平面天線(xiàn)受到了嚴重挑戰。村田突破傳統，開(kāi)發(fā)出 “鐵氧體斜插進(jìn)線(xiàn)圈的特殊構造”的天線(xiàn)，增加了NFC天線(xiàn)設計的靈活性，這樣就可以將天線(xiàn)放在手機的頂部和側面。與傳統大面積NFC天線(xiàn)同樣性能的基礎上可以減少天線(xiàn)的面積，在很大程度上降低了天線(xiàn)成本。

斜插式天線(xiàn)如下圖：

金屬環(huán)境是影響NFC天線(xiàn)性能的一個(gè)不可避免的因素，特別是使用金屬后殼的手機或者終端，NFC天線(xiàn)的性能很難實(shí)現。然而，金屬后殼的手機和終端以其獨特的質(zhì)感備受用戶(hù)青睞。針對這種特殊的狀況，村田在不影響機身整體外觀(guān)的情況下，以攝像頭的孔區域作為booster，另外再開(kāi)一條細槽，使NFC天線(xiàn)即便是金屬外殼的情況也也可以有很好的性能，使得體驗終端金屬質(zhì)感的同時(shí)也可以享用NFC功能帶來(lái)的便利。

如下圖所示：

除此之外，村田突破了傳統的NFC 天線(xiàn)饋點(diǎn)通過(guò)pogo pin或者彈片等機械接觸的方式與芯片相連的規矩，開(kāi)發(fā)了無(wú)觸點(diǎn)耦合式的接觸，只需芯片級大小的初級線(xiàn)圈在PCB直接與NFC芯片相連，而次級線(xiàn)圈可以使用更薄的線(xiàn)圈，更靈活的方式放置在后殼或者其他部位。使NFC功能的實(shí)現又多了一個(gè)選擇。

如下圖：

此外，村田還設計開(kāi)發(fā)了全新的2.0x1.6x0.7 mm混合石英晶體(HCR)來(lái)匹配主流的NFC 芯片。深圳市怡海能達有限公司作為村田最主要的代理商，可以免費提供樣品和技術(shù)支持服務(wù)！