浅谈 NFC

NFC 是在非接触式射频识别 (RFID) 技术的基础上,结合无线互连技术研发而成,它为我们日常生活中越来越普及的各种电子产品提供了一种十分安全快捷的通信方式。

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NFC的中文全称为近场通信技术(Near Field Communication)。NFC是在非接触式射频识别(RFID)技术的基础上,结合无线互连技术研发而成,它为我们日常生活中越来越普及的各种电子产品提供了一种十分安全快捷的通信方式。NFC中文名称中的“近场”是指临近电磁场的无线电波。 因为无线电波实际上就是电磁波,所以它遵循麦克斯韦方程,电场和磁场在从发射天线传播到接收天线的过程会一直交替进行能量转换,并在进行转换时相互增强,例如我们的手机所使用的无线电信号就是利用这种原理进行传播的,这种方法称作远场通信。而在电磁波10个波长以内,电场和磁场是相互独立的,这时的电场没有多大意义,但磁场却可以用于短距离通讯,我们称之为近场通信。

一、工作原理

NFC是一种短距高频的无线电技术,NFCIP-1标准规定NFC的通信距离为10厘米以内,运行频率13.56MHz,传输速度有106Kbit/s、212Kbit/s或者424Kbit/s三种。NFCIP-1标准详细规定NFC设备的传输速度、编解码方法、调制方案以及射频接口的帧格式,此标准中还定义了NFC的传输协议,其中包括启动协议和数据交换方法等。

NFC工作模式分为被动模式和主动模式。被动模式中NFC发起设备(也称为主设备)需要供电设备,主设备利用供电设备的能量来提供射频场,并将数据发送到NFC目标设备(也称作从设备),传输速率需在106kbps、212kbps或424kbps中选择其中一种。从设备不产生射频场,所以可以不需要供电设备,而是利用主设备产生的射频场转换为电能,为从设备的电路供电,接收主设备发送的数据,并且利用负载调制(load modulation)技术,以相同的速度将从设备数据传回主设备。因为此工作模式下从设备不产生射频场,而是被动接收主设备产生的射频场,所以被称作被动模式,在此模式下,NFC主设备可以检测非接触式卡或NFC目标设备,与之建立连接。

主动模式中,发起设备和目标设备在向对方发送数据时,都必须主动产生射频场,所以称为主动模式,它们都需要供电设备来提供产生射频场的能量。这种通信模式是对等网络通信的标准模式,可以获得非常快速的连接速率。

二、主要特征

  • 用于近距离(10cm以内)安全通信的无线通信技术。
  • 射频频率:13.56MHz。
  • 射频兼容:ISO 14443,ISO 15693,Felica标准。
  • 数据传输速度:106kbit/s,212 kbit/s,424kbit/s。

三、NFC 与其它技术比较

名称NFCRFIDBluetooth
传输速率
传输距离
频段13.56MHz2.4GHz2.4GHz
功耗10mA20mA
安全性極高
成本

四、NFC 的应用

NFC支付主要是指带有NFC功能的手机虚拟成银行卡、一卡通等的应用。

NFC安防的应用主要是将手机虚拟成门禁卡、电子门票等。NFC虚拟门禁卡就是将现有的门禁卡数据写入手机的NFC,这样无需使用智能卡,使用手机就可以实现门禁功能。

NFC标签的应用就是把一些信息写入一个NFC标签内, 用户只需用NFC手机在NFC标签上挥一挥就可以立即获得相关的信息。

五、NFC 在313FM云巡检中的应用

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